3.2细胞器之间的分工合作 第2课时课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1
2026-09-01
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摘要:
该高中生物学课件聚焦细胞器间的协调配合,核心内容包括分泌蛋白的合成运输过程及生物膜系统的组成与功能。课堂导入通过“问题探讨”结合蛋白质合成实例,引导学生思考细胞内“生产线”的分工,任务单则以小组形式驱动学生分析分泌蛋白合成路径,搭建从细胞器分工到合作的学习支架。
其特色在于以放射性同位素标记实验为核心,通过详细实验步骤、膜面积变化曲线及放射性强度分析,培养学生科学思维。任务单与小组讨论强化探究实践,结合生命观念中的结构与功能观,帮助学生理解生物膜系统的结构联系与功能。课堂小测及高考真题链接实际,学生能提升知识应用能力,教师可依托完整资源高效开展教学。
内容正文:
第三章
第2节 细胞器之间的分工合作
第2课时
学习目标
01
说出细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。(生命观念)
02
简述生物膜系统的组成和功能。(生命观念)
细胞内也存在类似的部门或车间吗?你能举出例子吗?
例如,蛋白质的合成。细胞核是遗传信息库,蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行,核糖体是合成蛋白质的场所,同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。
讨论:
类 似
细胞内有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。
分泌蛋白的合成和运输就是一个例子
01
问题探讨
自主学习
任务单
请阅读P51-53思考·讨论,以小组为单位回答下列问题
1.分泌蛋白最初是在哪里合成的?原料是什么?这种化学反应叫什么?
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,依次经过了哪些细胞器或细胞结构?
3.尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。
4.分泌蛋白合成和运输过程需要能量吗?能量由哪里提供?
02
细胞器之间的协调配合
胞内蛋白与分泌蛋白
(1)分泌蛋白
a.概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
b.举例:消化酶、抗体和一部分激素。
a.概念:在细胞内合成后,在细胞内起作用的蛋白质。
(在附着在内质网上的核糖体上合成的)
(在细胞质中游离的核糖体上合成的)
(2)胞内蛋白
b.举例:血红蛋白,呼吸酶等。
02
细胞器之间的协调配合
02
细胞器之间的协调配合
放射性同位素标记法
研究方法——
①同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子互为同位素,如16O、18O,12C与14C。
②稳定同位素是指原子核结构稳定,不会发生衰变的同位素,如15N、18O 等;
③放射性同位素是指原子核不稳定会发生衰变,发出α射线、β射线或γ射线的同位素,如14C、32P、3H、35S等。
12C
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。应用: 可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。
02
细胞器之间的协调配合
实验步骤
用同位素3H标记亮氨酸;
将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时培养;
随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养;
不同的时间、多次取样,制备组织切片,利用放射性自显影技术,追踪被标记亮氨酸的转移路径。
亮氨酸是必需氨基酸,必须从环境中获取,而不能自身合成。
3H标记的亮氨酸
豚鼠胰腺的腺泡细胞
注射
观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。
附着有核糖体的内质网上
高尔基体
细胞膜附近的囊泡及细胞外
实验过程与结果
( 具有放射性同位素3H )
02
细胞器之间的协调配合
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
肽链
一定空间
结构蛋白质
(无生物活性)
成熟蛋白质
(有生物活性)
分泌蛋白
氨基酸
合成
初加工
再加工
囊泡
囊泡
线粒体
实验过程与结果
02
细胞器之间的协调配合
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
囊泡
囊泡
线粒体
2.参与分泌蛋白合成运输的细胞器:
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
3.参与分泌蛋白合成运输的结构:
提供能量
1.分泌蛋白合成运输经过的细胞器:
核糖体、内质网、高尔基体
02
细胞器之间的协调配合
在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜面积减少,高尔基体膜面积先增加后减少,细胞膜膜面积增加。
_________
_________
_________
前
后
时间
0
膜面积
①_________
③_________
②_________
时间
0
②
③
①
①
②
③
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
02
细胞器之间的协调配合
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
综合比较:高尔基体的膜面积____________
①
②
③
④
基本不变
内质网形成囊泡将蛋白质运送到高尔基体,内质网的膜面积_______
减少
囊泡与高尔基体融合,导致高尔基体的膜面积增加
高尔基体形成囊泡移动到细胞膜,导致高尔基体的膜面积减少
来自高尔基体的囊泡与细胞膜融合,导致细胞膜的膜面积______
增加
02
细胞器之间的协调配合
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
将下列曲线所对应的细胞器标注出来。
3H标记亮氨酸
标记氨基酸出现的先后顺序:
_______→ _______ → _______ → ________ → ____→ ______ → 细胞外
内质网
核糖体
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
02
细胞器之间的协调配合
03
细胞的生物膜系统
在细胞中,许多细胞器都有膜,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。
生物膜系统
核膜
细胞器膜
细胞膜
真核生物才具有生物膜系统
原核生物没有生物膜系统,但是具有生物膜(细胞膜)
03
细胞的生物膜系统
内质网
直接联系
囊泡
出芽
间接联系
囊泡
细胞膜
核膜
高尔基体
生物膜在结构上的联系
03
细胞的生物膜系统
生物膜系统
使细胞具有一个相对稳定的内部环境,决定细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递
酶的附着位点
为多种化学反应的进行创造条件
使细胞内部区域化
保证细胞生命活动高效、有序地进行
生物膜的功能
人工合成的膜材料已用于疾病的治疗
03
细胞的生物膜系统
例如,当肾功能发生障碍时,由于代谢废物不能排出,病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法,是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能,其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经人工肾时,血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内。
血液
血液透析装置
透析液
废液
净化后的血液
泵
04
课堂小结
细胞质
细胞器
细胞质基质
实验
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
分工合作
分泌蛋白的合成和运输
分类
双层膜
单层膜
无膜
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
溶酶体
液泡
核糖体
中心体
加上
核膜、细胞膜
共同组成
生物膜系统
结构功能联系
05
课堂小测
1.细胞不仅是构成生物体的基本单位,也是生命活动的基本单位。下图甲为胰腺腺泡细胞合成、分泌胰蛋白酶的模式图,图乙为用3H标记亮氨酸研究胰腺泡细胞分泌胰蛋白酶的过程,检测到三种细胞器的放射性强度变化。两图之间结构对应正确的是( )
A.④—A B.⑤—B C.⑧—C D.⑦—C
B
解析:分泌蛋白合成路径为核糖体→内质网→高尔基体,图乙中A为核糖体,对应甲图中无对应标注,④不是核糖体,A错误;图乙中B为内质网,对应甲图中⑤内质网,结构对应正确,B正确;图乙中C为高尔基体,对应甲图中⑥高尔基体,⑧不是高尔基体,C错误;⑦为细胞膜,不属于细胞器,与图乙中C(高尔基体)不对应,D错误。
05
课堂小测
2.请据图判断,下列关于生物膜的描述,正确的是( )
A.生物膜系统是对图中①②③④⑤⑥等结构的膜的统称
B.结构③在分泌蛋白形成前后,膜面积基本不变
C.用差速离心法研究分泌蛋白的合成、加工和运输过程
D.功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量就越多
D
解析:图示结构:①核糖体、②粗面内质网、③细胞膜、④线粒体、⑤细胞核、⑥高尔基体。生物膜系统包含细胞膜、核膜、细胞器膜;①核糖体无膜结构,不属于生物膜系统组成,因此不能把①计入,A错误;分泌蛋白合成运输过程:内质网产生囊泡融合高尔基体(内质网膜面积减小),高尔基体形成囊泡融合细胞膜(高尔基体膜面积先增后减,总体基本不变),结构③是细胞膜,膜面积持续增大,B错误;差速离心法用于分离细胞内不同细胞器;用放射性同位素标记法(3H标记亮氨酸)追踪分泌蛋白合成运输路径,二者实验方法不能混淆,C错误;生物膜功能由膜上蛋白质承担,蛋白质是生命活动主要承担者,膜功能越复杂,膜上蛋白质的种类、数量越多,是教材核心结论,D正确。
05
课堂小测
3.各种生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系。下列叙述正确的是( )
A.生物膜系统仅由具膜结构的细胞器构成
B.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使之不能相互联系
C.生物膜上附着有大量的酶,各种代谢活动都在生物膜上进行
D.不同细胞细胞膜的功能不同,主要原因是细胞膜上的蛋白质的种类和数量不同
D
解析:生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成,并非仅由具膜结构的细胞器构成,A错误;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,但细胞器之间仍可通过囊泡等相互联系,B错误;生物膜为多种酶提供了附着位点,有利于许多化学反应的进行,但并不是各种代谢活动都在生物膜上进行,细胞质基质中也存在着多种酶,可以进行多种代谢活动,C错误;蛋白质是生命活动的主要承担者,不同细胞细胞膜的功能不同,主要原因是细胞膜上的蛋白质的种类和数量不同,D正确。
06
教考衔接
[2025年广西高考真题]在合成、加工及运输促性腺激素的过程中,需要垂体细胞内各种结构的协调配合。下列有关该过程的说法错误的是( )
A.合成场所位于核糖体
B.加工需要高尔基体
C.运输依赖于细胞骨架
D.不需要线粒体参与
解析:促性腺激素为蛋白质类激素,其合成场所是核糖体,A正确;加工过程需内质网进行初步加工,再经高尔基体进一步修饰,B正确;运输过程中囊泡的移动依赖细胞骨架的协助,C正确;蛋白质合成、加工及运输均需消耗能量,能量主要由线粒体提供,因此需要线粒体参与,D错误。
D
感谢指正
Thanks To Correct Me
Lavf58.33.100
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