3.2细胞器之间的分工合作课件2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞器之间的分工合作”展开，涵盖真核细胞结构、细胞器分工、叶绿体观察、分泌蛋白合成及生物膜系统等核心内容。以C919飞机部门分工类比导入，引导学生从细胞整体到细胞器具体功能，再到协作与系统构建知识脉络。 其亮点在于通过问题驱动（如白细胞吞噬细菌探讨细胞器功能）、实验探究（观察叶绿体和细胞质流动）及科学方法（同位素标记法研究分泌蛋白），结合生命观念（结构与功能观）、科学思维（归纳辨析思维误区）和探究实践（实验操作与分析）。资料含表格归纳、实例分析等，助力学生理解知识，提升科学素养，也为教师提供丰富教学资源，提高教学效率。

3.2 细胞器之间的分工合作 C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发（包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等），总装制造等部门 问：如果缺少其中的某个部门，C919还能制造成功吗？ 问题探讨 细胞中是否也具有多种不同的“部门”？ 缺少任何一个部门都难以完成研制的工作 细胞也是一个非常复杂的系统，细胞质内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合着完成生命活动。 不同的部门，分工合作 2 细胞质基质 细胞器 线粒体 叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 溶酶体 中心体 液泡 状态 溶胶状 成分 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 功能 活细胞新陈代谢的主要场所 （代谢中心） 成分 主要功能 细胞膜（边界） 细胞质 细胞核 细胞壁 （植物） 遗传信息库，（控制中心） 真核细胞结构 果胶 、纤维素 支持、保护 特点：全透性 3 01 细胞器之间的分工 光学显微镜 显微结构 光学显微镜下看到的细胞结构——显微结构模式图（分辨率0.2μm） 一、细胞器之间的分工 （一）细胞器的研究方法 —观察法 电子显微镜 亚显微结构 电子显微镜下看到的细胞结构—亚显微结构（分辨率0.2nm） 一、细胞器之间的分工 （一）细胞器的研究方法 —观察法 一、细胞器之间的分工 植物细胞与动物细胞亚显微结构图 判断显微结构和亚显微结构的方法： 一般图中呈现出各种细胞器内部结构、细胞膜流动镶嵌模型结构时，该图示判断为亚显微结构。 细胞壁 细胞膜 叶绿体 细胞核 液 泡 细胞质 细胞核 植物细胞与动物细胞显微结构图 细胞膜 细胞质 一、细胞器之间的分工 （一）细胞器的分离方法—差速离心法 离心机 (1) 概念 采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 (2)原理 低速 沉降颗粒大的细胞器 高速 沉降颗粒小的细胞器 细胞匀浆 低速 离心 中速 离心 高速 离心 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 细胞核等 线粒体、溶酶体等 内质网、高尔基体等 更高 速 离心 更小颗粒 核糖体等 (3) 过程 一、细胞器之间的分工 （一）细胞器的分离方法—差速离心法 细胞膜 一、细胞器之间的分工 （二）“八种“细胞器的结构与功能 白细胞吞噬细菌 白细胞吞噬细菌过程中，需要依赖于哪些生命活动？ 运动 产生能量 消化分解 物质合成 …… 合作探讨细胞器的结构与功能 活动1 一、细胞器之间的分工 供应能量 线粒体 1.哪种细胞器为白细胞吞噬细菌的生命活动提供能量？ 一、细胞器之间的分工 线粒体 DNA和RNA可以让线粒体合成部分与呼吸作用相关的酶，因此被称为“半自主性细胞器” “动力车间”：细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。 分布 结构 功能 普遍分布于真核细胞 嵴 线粒体 基质 核糖体 内膜 外膜 形态 短棒状、 双层膜： 线粒体基质： 内膜折叠成“嵴”，增大膜面积，含有有氧呼吸第三阶段的酶 含有有氧呼吸第二阶段的酶，核糖体，少量DNA、RNA 一、细胞器之间的分工 合作探讨细胞器的结构与功能 活动1 【资料】下表为不同细胞中线粒体的数量，思考问题： 2.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？ 口腔上皮细胞 平滑肌细胞 肾皮质细胞 肝细胞 心肌细胞 90个 260个 400个 950个 12500个 1.心肌细胞中的线粒体数量明显多于其他细胞说明什么？ 代谢旺盛的细胞中线粒体数量多 能。细胞质基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶，可进行有氧呼吸。 3.内膜向内折叠形成嵴有什么意义？ 增加内膜表面积，有利于酶的附着。 一、细胞器之间的分工 4.哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？ 不能。 原因：哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶。 一、细胞器之间的分工 线粒体 供应能量 2.哪种细胞器参与白细胞分解细菌？ 合作探讨细胞器的结构与功能 活动1 分解细菌 溶酶体 一、细胞器之间的分工 分布 结构 功能 主要分布在动物细胞 单层膜围成的囊状小泡，起源于高尔基体，内含多种水解酶。 (1)能分解衰老、损伤的细胞器。 (2)吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 溶酶体 细胞的消化车间 膜 水解酶 一、细胞器之间的分工 1. 溶酶体的水解酶是自身合成的吗？ 并非自身合成，而是由核糖体合成。 2. 溶酶体自身衰老了怎么办？ 可以由其他溶酶体将该衰老的溶酶体水解。 3. 溶酶体水解细菌、细胞结构之后的产物去向？ 有的成分可被细胞利用，不能利用的成分会排出细胞外 合作探讨细胞器的结构与功能 活动1 多种水解酶 溶酶体膜 （单层） 4.新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间 再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？ 与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时，细胞内的溶酶体破裂，释放其中的水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。 一、细胞器之间的分工 线粒体 供应能量 3.溶酶体酶是由白细胞自身产生，它的形成与哪些细胞器有关？ 合作探讨细胞器的结构与功能 活动1 分解细菌 溶酶体 水解酶 （蛋白质） 核糖体 内质网 高尔基体 一、细胞器之间的分工 核糖体 分布 结构 功能 广泛分布于真核、原核细胞 椭球形的粒状小体，无膜结构; 主要成分是蛋白质和rRNA 合成蛋白质的场所， “生产蛋白质的机器” 附着核糖体 游离核糖体 附于粗面内质网上 合成分泌蛋白 游离在细胞质基质中 合成胞内蛋白 类型 蛋白质 rRNA 原核细胞唯一的细胞器 一、细胞器之间的分工 粗面内质网 （有核糖体附着） 光面内质网 （无核糖体附着） 内质网 分布 结构 功能 绝大多数动植物细胞 由单层膜结构连接而成的连续的内腔相通的膜性管道系统。 形态 呈管状、泡状或扁平囊状结构 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 膜面积最大的细胞器 内连核膜，外连细胞膜，三者可转化 光面内质网 粗面内质网 合成糖类和脂质 合成分泌蛋白 20 一、细胞器之间的分工 高尔基体 分布 结构 功能 广泛分布于动植物细胞 单层膜，由扁平囊状结构和囊泡组成 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间” 及“发送站”； 与植物细胞细胞壁形成有关； 与动物细胞溶酶体及分泌物形成有关。 囊泡 唯一在动、植物细胞中功能可以不同的细胞器 一、细胞器之间的分工 合作探讨细胞器的结构与功能 活动1 线粒体 供应能量 4.动物细胞内还有哪些细胞器？ 分解细菌 溶酶体 溶酶体酶 （蛋白质） 核糖体 内质网 高尔基体 中心体 一、细胞器之间的分工 中心体 中心粒 分布 结构 功能 动物细胞、低等植物细胞 无膜结构，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，成分：蛋白质 与细胞的有丝分裂有关 藻类 一、细胞器之间的分工 合作探讨细胞器的结构与功能 活动1 5.植物细胞还有哪些细胞器？ 线粒体 供应能量 分解细菌 溶酶体 溶酶体酶 （蛋白质） 核糖体 内质网 高尔基体 中心体 液泡 叶绿体 一、细胞器之间的分工 叶绿体 绿色植物进行光合作用的场所，“能量转换站”和养料制造车间 分布 结构 功能 形态 呈扁平的椭球形或球形 绿色植物进行光合作用的细胞 双层膜 基粒：由类囊体堆叠形成（增大膜面积），含色素 基质：含有与光合作用有关的酶、 含有少量的DNA和RNA 植物细胞不一定都含有叶绿体，如根部细胞 半自主性细胞器 一、细胞器之间的分工 液泡 分布 结构 功能 主要分布在成熟植物细胞中 根尖分生区组织细胞无大液泡 由单层膜围成的泡状结构，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素、蛋白质等。 (1) 调节植物细胞内的环境。 (2) 使植物细胞保持坚挺。 色素主要是花青素，可决定花和果实的颜色 一、细胞器之间的分工 蛋白质纤维（微丝、微管）组成的网架结构 你认为细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 细胞骨架 组成 功能 (1) 维持细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器。 (2)与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 细胞器归纳小结： 分 布 植物特有 叶绿体、液泡 动物和低等植物特有 中心体 原核和真核生物共有 核糖体 结 构 无膜 核糖体、中心体 双层膜 线粒体、叶绿体 单层膜 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 成 分 含DNA 线粒体、叶绿体 含RNA 线粒体、叶绿体、核糖体 含色素 叶绿体、液泡 功 能 能合成有机物 核糖体、内质网、高尔基体、叶绿体 与能量转换有关 线粒体、叶绿体 动植物都有，但功能不同 高尔基体 一、细胞器之间的分工 线粒体 叶绿体 分布 形态 结 　　　　构 双层膜 外膜 内膜 基　质 功能 光合作用的场所 有氧呼吸的主要场所 都含有少量的DNA（半自主性细胞器）和RNA 是一层光滑的膜 向内折叠形成嵴 与周围的细胞质基质分开 扁平的椭球形或球形 棒状、杆状 植物的叶肉细胞、嫩茎细胞 有氧呼吸的真核生物 29 1、有关细胞结构的6个常见思维误区 (1)没有叶绿体和液泡的细胞一定是动物细胞？ 反例：根尖分生区细胞。 (2)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞？ 反例：真菌、细菌等都有细胞壁。 (3)没有叶绿体的细胞不能够进行光合作用？反例：蓝细菌。 (4)没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物？（自养生物） 反例：进行化能合成作用的细菌（硝化细菌）。　 (5)没有线粒体不能进行有氧呼吸？ 反例：大多数原核生物是需氧型的。 (6)人体内的细胞都可进行有氧呼吸？ 反例：人成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。 一、细胞器之间的分工 认识动植物细胞的亚显微结构图 活动2 请辨析各标号代表的细胞结构： (1)动物细胞亚显微结构模式图 ①_______ ②___________ ③_______ ④_________ ⑤_______ ⑥_______ ⑨_______ 细胞膜 细胞质基质 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 内质网 没有细胞壁、有中心体 一、细胞器之间的分工 ⑩_______ ⑪_______ ⑫_______ ⑬_______ ①________ ②________ ⑦________ ⑧________ ⑨________ 认识动植物细胞的亚显微结构图 活动2 细胞壁 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 内质网 液 泡 核糖体 细胞膜 (2)植物细胞亚显微结构模式图 02 观察叶绿体和细胞质的流动 二、观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理： (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 探究-实践 用高倍显微镜观察 叶绿体和细胞质的流动 二、观察叶绿体和细胞质的流动 菠菜叶 黑藻叶 2.实验材料 实验 选材 原因 观察叶绿体 藓类叶 菠菜叶稍带些叶肉 的下表皮 观察细胞质流动 新鲜的黑藻 叶片薄，仅有一层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 表皮细胞没有叶绿体 栅栏组织（近上表皮）叶绿体多，海绵组织（近下表皮）细胞中叶绿体少而大。 3.实验步骤 制作临时装片，并观察叶绿体的形态和分布及细胞质流动 制作临时装片 观察 载玻片中央滴加一滴清水 ↓ ①藓类的叶片或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 ②黑藻幼嫩的小叶（事先光照、室温培养） ↓放入水滴中 盖上盖玻片 低倍镜观察：对光、观察，找到叶绿体 ↓ 高倍镜观察：仔细观察细胞内叶绿体的形态、分布情况及运动 二、观察叶绿体和细胞质的流动 注意保持有水状态，以免影响细胞活性。 二、观察叶绿体和细胞质的流动 4.实验视频 二、观察叶绿体和细胞质的流动 5.实验成功的关键点 ①光照，即在阳光或灯光下放置15～20分钟 ②提高水温（25 ℃） ③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外 扩散加快，由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快， 细胞质流动加快 （1）实验过程中临时装片要始终保持有水状态， 避免细胞活性受到影响（P50） （2）加速细胞质流动 分析叶绿体的分布和细胞质流动的意义 活动3 1.推测细胞质流动和哪些细胞结构有关？ 2.细胞质流动有什么意义？ 可能与线粒体、细胞骨架、叶绿体有关。 为细胞内物质运输创造了条件，保障了细胞生命活动的正常进行。 二、观察叶绿体和细胞质的流动 3.叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源；强光下，叶绿体以椭球体的侧面朝向光源。请据此分析叶绿体的形态和分布有什么意义？ 这使得叶绿体在弱光下能接受较多光照，在强光下能避免被灼伤。 03 分泌蛋白的合成及运输 ☞核糖体是蛋白质合成的场所 ☞内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道 ☞高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行 加工、分类、包装的“车间”和“发送站” 三种细胞器之间是不是存在某种协作呢？ 三、分泌蛋白的合成及运输 三、分泌蛋白的合成及运输 1.分泌蛋白 (1)概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 2.研究方法：同位素标记法(P51) 胞内蛋白：在细胞内合成、起作用。如血红蛋白、呼吸酶 注意：性激素是固醇 (2)举例：消化酶、抗体、胰岛素、血浆蛋白等。 42 三、分泌蛋白的合成及运输 科学方法 ——同位素标记法 6 质子 6 中子 6 电子 6 质子 8 中子 6 电子 12c 14c 同一元素中，质子数相同,中子数不同的原子为同位素。如16O与18O、12C与14C 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。 具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。 43 三、分泌蛋白的合成及运输 实验过程及结果 3H标记的亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 培养 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位 多时段 附着有核糖体的内质网上 高尔基体 细胞膜内侧的囊泡及细胞外 研究方法——同位素标记法 标记氨基酸出现的先后顺序： _______→ _______ → _______ → ________ → ____→ ______ → 细胞外 三、分泌蛋白的合成及运输 分泌蛋白合成过程中放射性变化 时间 核糖体 内质网 高尔基体 放射性强度 0 根据标记的氨基酸出现的先后顺序，将下列曲线所对应的细胞器标注出来。 3H标记亮氨酸 内质网 核糖体 囊泡 高尔基体 囊泡 细胞膜 课时练P66 分泌蛋白的合成过程 三、分泌蛋白的合成及运输 游离的核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊 泡 囊 泡 氨基酸形成多肽链(含信号肽) 合成并加工、折叠肽链 形成具有空间结构的蛋白质 进一步修饰加工成成熟的蛋白质 囊泡与细胞膜融合 细胞外 线粒体供能 交通枢纽 （分泌方式：胞吐） 46 分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化 内质网形成囊泡， 内质网的膜面积减少 高尔基体膜形成囊泡，高尔基体的膜面积减少 囊泡与高尔基体膜融合， 高尔基体膜面积增加 综合比较：高尔基体的膜面积基本不变 ① ② ③ ④ ⑤ 囊泡与细胞膜融合，分泌蛋白释放到细胞外，细胞膜的膜面积增加， 三、分泌蛋白的合成及运输 三、分泌蛋白的合成及运输 _________ _________ 前 后 时间 0 膜面积 ①_________ ③_________ ②_________ 时间 0 ② ③ ① ② ③ 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 高尔基体膜 细胞膜 左图表示的是前后两个时间点的变化，右图表示的是一定时间段内的变化。 分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过 层生物膜。 0 膜面积 （主要是一个膜融合的过程，利用生物膜结构的流动性） ① 内质网膜 _________ 49 04 细胞的生物膜系统 四、细胞的生物膜系统 【讨论】细胞内有膜结构的细胞器有哪些？ 具有双层膜结构的细胞器 具有单层膜结构的细胞器 线粒体 叶绿体 高尔基体 液泡 溶酶体 内质网 1.生物膜系统的概念 细胞中的细胞膜、核膜、以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，它们都是由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。 四、细胞的生物膜系统 1.生物膜系统的概念 在细胞中，许多细胞器都有核膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 细 胞 器 膜 核 膜 细胞膜 生物膜 系统 四、细胞的生物膜系统 直接联系 核 膜 内质网 细胞膜 间接联系 囊泡 囊泡 高尔基体 出芽 融合 【讨论】2. 生物膜系统在结构上怎么联系？ 生物膜系统 活动5 四、细胞的生物膜系统 【讨论】3. 阅读教材P52，讨论生物膜系统有何作用？ 生物膜系统 活动5 双层膜 单层膜 保障细胞内部环境的相对稳定 物质运输、能量转换、信息传递 生物膜系统 核膜 细胞膜 细胞器膜 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行 补充说明 并非所有的“膜”都是生物膜系统， 比如小肠黏膜、口腔黏膜不属于生物膜系统等。 并非所有真核生物都有生物膜系统， 比如哺乳动物成熟红细胞无生物膜系统。 原核细胞有细胞膜，无核膜、细胞器膜， 故原核细胞有生物膜，但无生物膜系统。 四、分泌蛋白的合成及运输 透析型人工肾替代病变的肾，血液透析膜就是人工合成的膜材料。 人工肾透析 56 聚乙二醇保护层 水溶性药物晶体 脂溶性药物晶体 脂双层 抗体 应用： 由磷脂分子构成的脂质体，可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。 四、分泌蛋白的合成及运输 细胞质 核糖体 细胞质基质 细胞器 内质网 高尔基体 细胞骨架 中心体 溶酶体 液泡 叶绿体 细胞膜 细胞核 生物膜系统 核膜 组成 分为 细胞骨架 胞质溶胶 课堂小结 58 Lavf58.20.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $