3.2 细胞器的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

该高中生物学课件聚焦细胞器的结构、功能及分工合作，以“工厂车间”比喻导入，从显微与亚显微结构辨析入手，通过差速离心法引出细胞器分离，系统讲解线粒体、叶绿体等的结构功能及协调配合，构建生物膜系统知识框架。 其亮点在于以结构与功能观贯穿始终，如线粒体嵴与有氧呼吸功能关联，科学思维通过分类归纳（如“无心糖，线叶双”口诀）整合细胞器知识，探究实践含高倍镜观察叶绿体实验及分泌蛋白合成的同位素标记法。助力学生建立生命观念，提升科学思维与探究能力，教师可直接用于教学，提高课堂效率。

？ 细胞结构精密，就像一个繁忙的工厂，有许多忙碌不停的“车间”。它们是如何分工合作，共同完成细胞的生命活动的呢？ 第三章 细胞的基本结构 学习目标 生命观念 结构与功能观：各种细胞器的结构与功能的关系。 科学思维 科学探究 归纳与概括：对比分析各种细胞器的结构、功能、分布。 学习制作临时装片，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力。 重点突破一 细胞的结构 ORGANELLE 【重点突破一】细胞的结构 1.显微结构与亚显微结构 显微结构是指光学显微镜下看到的结构 亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构 光学显微镜 分辨率 > 0.2μm 电子显微镜 分辨率<0.2nm 【重点突破一】细胞的结构 光学显微镜下的叶肉细胞 电子显微镜下的叶绿体 1.显微结构与亚显微结构 【重点突破一】细胞的结构 显微结构模式图 亚显微结构模式图 液泡 叶绿体 细胞壁 细胞质 内质网 核膜 细胞核 核仁 线粒体 高尔基体 内质网 核糖体 细胞膜 1.显微结构与亚显微结构 细胞壁 细胞膜 叶绿体 细胞核 液泡 细胞质 【重点突破一】细胞的结构 2.细胞的结构 细胞器 细胞质基质 细胞的结构 (细胞壁) 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞质基质 细胞器 分布于 成分： 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸，以及多种酶等。 功能： 为新陈代谢提供所需物质和一定的环境条件，是活细胞进行代谢的主要场所。 状态： 溶胶状 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、核糖体、中心体等。 【重点突破一】细胞的结构 2.细胞的结构 植物细胞（左）和动物细胞（右）亚显微结构模式图 细胞核 细胞膜 内质网 高尔基体 线粒体 细胞质 核糖体 细胞壁 叶绿体 液泡 溶酶体 中心体 这些细胞器是漂浮在细胞质中的吗？ 【重点突破一】细胞的结构 2.细胞的结构 细胞质中的细胞器并非悬浮于细胞之中，细胞质中有着支持它们的结构— 细胞骨架。 组成 蛋白质纤维组成的网架结构 作用 a.维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器。 b.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。 【重点突破一】细胞的结构 3.分离细胞器的方法 差速离心法 主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 高速冷冻离心机 1 将细胞膜破坏 将细胞匀浆放入离心管 2 3 采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器 4 获得不同大小颗粒的细胞器 差速离心法的操作过程 差速离心法 【重点突破一】细胞的结构 3.分离细胞器的方法 差速离心法 主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 差速离心法的原理 低速离心 中速离心 高速离心 更高速离心 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 更小颗粒 细胞核等 叶绿体、线粒体、溶酶体等 内质网、高尔基体等 核糖体等 细胞匀浆 重点突破二 细胞器之间的分工 ORGANELLE 【重点突破二】细胞器之间的分工 1.线粒体 “动力车间” 形态 大多呈短棒状或椭球形 结构 双层膜 基质 外膜 内膜 嵴 （增大内膜面积） 向内 折叠 DNA、RNA 核糖体 有氧呼吸有关的酶 外膜 内膜 基质 嵴 DNA 核糖体 (含有) 功能 细胞进行有氧呼吸的主要场所 分布 普遍存在于真核细胞中 【重点突破二】细胞器之间的分工 1.真核生物的细胞一定含有线粒体吗？能进行有氧呼吸的细胞也一定含 有线粒体吗？ 2.研究表明，飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多。 马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比普通人的多。这说明了什么？ 真核生物的细胞不一定含有线粒体，如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞。 能进行有氧呼吸的细胞也不一定含有线粒体，如硝化细菌、蓝细菌等原核生物无线粒体，但体内存在与有氧呼吸相关的酶。 代谢旺盛的部位或细胞需要消耗更多的能量，含有的线粒体就更多。 【重点突破二】细胞器之间的分工 2.叶绿体 “养料制造车间” 形态 球形或椭球形 结构 功能 绿色植物进行光合作用的场所 分布 存在于绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎等 “能量转换站” 外膜 内膜 基质 基粒 类囊体 双层膜：外膜、内膜 基质 DNA、RNA 核糖体 光合作用有关的酶 (含有) 类囊体 结构：囊状 组成： 含有： 基粒 （增大膜面积） 堆叠形成 光合色素、光合作用有关的酶 【重点突破二】细胞器之间的分工 能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。 可以进行光合作用就一定有叶绿体吗？ 蓝细菌细胞模式图 所有植物细胞都有叶绿体吗？ 植物细胞不一定含有叶绿体，如植物表皮细胞、根尖分生区细胞等。 植物表皮细胞 根尖分生细胞 【重点突破二】细胞器之间的分工 3.内质网 形态 管状、泡状或扁平囊状结构连接形成连续的内腔相通的膜性管道系统 结构 单层膜 分类 分布 普遍存在于真核细胞中 粗面内质网 光面内质网 细胞核 核糖体 粗面内质网 光面内质网 无核糖体附着 功能 是蛋白质合成、加工场所及运输通道，也是脂质合成的场所 有核糖体附着 膜面积最大的细胞器 【重点突破二】细胞器之间的分工 4.高尔基体 形态 扁平囊状，有囊泡 结构 单层膜 分布 普遍存在于真核细胞中 在动物细胞中：与溶酶体的形成有关。 在植物细胞中：与细胞壁的形成有关。 功能 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 “车间” 囊泡 “发送站” “交通枢纽” 【重点突破二】细胞器之间的分工 5.溶酶体 形态 囊状小泡 结构 单层膜 内含多种水解酶 分布 主要存在于动物细胞中 功能 “消化车间” 水解酶 能分解衰老、损伤的细胞器 自噬 吞噬 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 溶酶体 高等植物成熟细胞中无溶酶体，但有与溶酶体功能类似的细胞器，称为圆球体。真菌细胞中有溶酶体。 【重点突破二】细胞器之间的分工 细胞核 内质网 核糖体 囊泡 高尔基体 溶酶体 衰老、损伤的细胞器 病毒细菌 1.观察下图，指出你认识的细胞结构或细胞器。 2.从图中可知，溶酶体是由哪种细胞器形成的？图中体现了溶酶体的什么作用？ 溶酶体是由高尔基体形成的。 溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 【重点突破二】细胞器之间的分工 6.液泡 形态 泡状结构 结构 单层膜 内含细胞液（含有糖类、无机盐、色素 和蛋白质等） 分布 主要存在于植物细胞中 功能 细胞壁 细胞膜 细胞质 叶绿体 细胞核 液泡 液泡中的色素与花、果实等颜色有关，如花青素 调节植物细胞内的环境，使细胞保持坚挺 【重点突破二】细胞器之间的分工 1.判断下列植物部位的颜色是由于哪种细胞器中的色素？ 叶绿体 叶绿体 液泡 液泡 液泡 液泡 【重点突破二】细胞器之间的分工 7.核糖体 形态 粒状小体 结构 无膜 组成：由大亚基和小亚基构成 成分：RNA和蛋白质 分布 真核、原核细胞中 功能 蛋白质的合成场所 大亚基 小亚基 分类 蛋白质 RNA 游离型核糖体 附着型核糖体 游离在细胞质基质中 附着于内质网上 “生产蛋白质的机器” 【重点突破二】细胞器之间的分工 8.中心体 形态结构 无膜 组成：由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成 分布 动物细胞、低等植物细胞中 功能 与细胞的有丝分裂有关 中心粒 【重点突破二】细胞器之间的分工 1.说出下列各细胞结构名称，并判断植物细胞还是动物细胞，说出你的判断依据。 细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 核膜 核仁 内质网 内质网 细胞壁 高尔基体 核仁 核膜 染色质 核孔 细胞核 线粒体 叶绿体 内质网 液泡 核糖体 细胞膜 动物细胞 植物细胞 【重点突破二】细胞器之间的分工 2.尝试从以下不同角度分析、归纳细胞器的结构与功能。 按结构 单层膜： 双层膜： 无膜： 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 线粒体、叶绿体 中心体、核糖体 速记口诀：无心糖，线叶双 按成分 含DNA： 含RNA： 含色素： 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 按功能 与能量转换有关： 动植物细胞内功能不同： 与合成有机物有关： 线粒体、叶绿体 高尔基体 核糖体、内质网、高尔基体、叶绿体 按分布 真、原核细胞共有： 动物和低等植物细胞中： 核糖体 中心体 重点突破三 用高倍显微镜观察叶绿体 和细胞质的流动 ORGANELLE 【重点突破三】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 叶肉细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。 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。 2.实验目的 使用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。 观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。 【重点突破三】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 3.实验材料 藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，可直接观察，且叶绿体较大。 菠菜叶稍带点叶肉的下表皮细胞排列疏松、易取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。 黑藻叶片薄而小，是单层细胞，细胞内叶绿体多，体积大，可直接制片观察。 藓类 菠菜 黑藻 藓类或黑藻叶片 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 【重点突破三】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 4.实验步骤 制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 用黑藻观察细胞质流动时，应该事先放在光照、室温下培养 加速黑藻细胞质的流动，便于观察 滴 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 取 放 盖 看 放入载玻片上的清水中 盖上盖玻片 叶绿体 用镊子取一片小叶 临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性。 低倍镜找到细胞，再换高倍镜观察 【重点突破三】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 5.实验现象 叶绿体散布于细胞质，呈绿色、扁平的椭球形或球形；在叶向光面分布较多，一般以正面朝向光源，随光调整位置。 处于饱含水分的状态时，每个细胞中细胞质沿着中央液泡流动，方向一致，其流动方式为环流式。 【重点突破三】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，来接受较多光照；在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，来避免被灼伤。 弱光 2.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 强光 重点突破四 细胞器之间的协调配合 ORGANELLE 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 细胞中有许多条“生产线”。每一条生产线都需要若干细胞器的相互配合。想一想，哪些细胞器与蛋白质的合成有关呢？ 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 线粒体是“动力车间” 线粒体 高尔基体 内质网 核糖体 合成蛋白质量大的细胞，核糖体多，内质网、高尔基体越发达，如分泌腺细胞 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 1.分泌蛋白与胞内蛋白 合成场所： 作用场所： 举例： 分泌蛋白 细胞内 细胞外 消化酶、抗体和蛋白质类激素 合成场所： 作用场所： 举例： 胞内蛋白 细胞内 细胞内 血红蛋白、呼吸酶 2.实验材料 豚鼠的胰腺腺泡细胞 (分泌多种消化酶) 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 3.研究方法 同位素标记法 （1）含义： 利用同位素代替某物质中相应的原子来对该物质进行标记，可用于追踪物质的运行和变化规律。 （2）同位素 含义：在同一化学元素中，质子数相同、中子数不同的两种或多种原子。 特点：化学行为几乎相同，但原子量或质量数不同，放射性等性质有差异。 放射性同位素 (有放射性) 稳定性同位素 (无放射性) 举例 示踪原理 18O、15N等 通过测定密度或相对分子质量 14C、3H、32P、35S等 通过检测其放射性 举例 示踪原理 分类 荧光标记法是将荧光染料或基团选择性地结合在蛋白质等物质上，如人鼠细胞融合实验中研究膜蛋白的流动。 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 4.操作过程 豚鼠的胰腺腺泡细胞 含3H标记的 亮氨酸的培养液 细胞中先后出现放射性标记物的部位 观察 放入 3 min 17min 117min 附着有核糖体的内质网中 高尔基体中 靠近细胞膜内侧的囊泡中 释放到细胞外 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 1.根据所学知识，猜想为什么选用亮氨酸作为同位素3H的标记物？ 亮氨酸是必需氨基酸，必须从外界环境中获取，因此可以先通过人工标记氨基酸，再由细胞主动吸收，进而追踪其去向。 2.阅读课本P52前2段内容以及图3-8，尝试用流程图描述分泌蛋白的合成和运输过程。 细胞外 核糖体 内质网 囊泡 高尔基体 细胞膜 囊泡 分泌蛋白的独白 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 5.分泌蛋白合成和运输的过程 游离型核糖体 附着型核糖体 信号肽 合成 肽链 继续 合成 内质网 具有一定空间结构的蛋白质 加工 折叠 高尔基体 囊泡 成熟蛋白质 进一步 修饰加工 细胞膜 囊泡 供能 线粒体 分泌蛋白 分泌 在蛋白质合成量大的某些细胞中，为了提高合成效率，加快能量供应，内质网膜会与线粒体外膜相连。 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 6.膜面积的变化 1 2 3 内质网的膜面积_____ 高尔基体的膜面积________________________ 细胞膜的膜面积_____ 减少 先增大后减少≈基本不变 增加 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 下图表示用3H标记的亮氨酸 其中a、b、c依次表示什么细胞器？ a核糖体、b内质网、c高尔基体 上图表示膜面积的变化，字母和序号含义是？ ①和d表示内质网，②和f表示高尔基体，③和e表示细胞膜 d e f ① ② ③ a b c 放射性强度 【重点突破四】细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 7.归纳总结 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 内质网、高尔基体、线粒体 核糖体、内质网、高尔基体 与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器： 与分泌蛋白合成和运输有关的细胞结构： 与分泌蛋白合成和运输有关的具膜细胞器： 分泌蛋白合成和运输过程中途径的细胞器： 重点突破五 细胞的生物膜系统 ORGANELLE 【重点突破五】细胞的生物膜系统 1.生物膜系统的概念 细胞中 有膜的结构 细 胞 膜 细胞器膜 细胞核膜 线 粒 体 叶 绿 体 双层膜 单层膜 内 质 网 高尔基体 液 泡 溶 酶 体 细胞的 生物膜系统 由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的细胞的生物膜系统。 【重点突破五】细胞的生物膜系统 【1】原核生物和病毒有生物膜系统吗？ 原核生物有生物膜，如细胞膜；但没有生物膜系统。 病毒无细胞结构，没有生物膜系统。 【2】生物体内所有的膜结构都属于生物膜系统吗？ 不是，生物膜系统是细胞内所有膜结构的总称，如胃黏膜、肠系膜、眼角膜就不属于生物膜系统。 原核生物 细胞膜 细胞质 DNA 核糖体 【重点突破五】细胞的生物膜系统 2.生物膜系统的联系 生物膜组成成分相似 生物膜 蛋白质（%） 脂质（%） 糖类（%） 变形虫细胞膜 54 42 4 小鼠肝细胞膜 44 52 4 人红细胞膜 49 43 8 线粒体内膜 76 24 0 菠菜叶绿体片层膜 70 30 0 注：①只有细胞膜上有糖类，其它生物膜上没有。 ②不同生物膜的成分含量有差异。 主要成分都是蛋白质和脂质。 【重点突破五】细胞的生物膜系统 2.生物膜系统的联系 生物膜基本结构相似 流动镶嵌模型 磷脂双分子层——基本骨架 蛋白质分子不均匀分布在磷脂双分子层中 【重点突破五】细胞的生物膜系统 2.生物膜系统的联系 生物膜结构上的联系 核膜 内质网膜 细胞膜 高尔基体膜 内质网膜 核膜 细胞膜 直接联系 间接联系 囊泡 直接联系 间接联系 囊泡 直接联系 间接联系 内质网外连细胞膜、内连核膜 内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可以相互转化 【重点突破五】细胞的生物膜系统 2.生物膜系统的联系 生物膜功能上的联系 ① 使细胞具有相对稳定的内部环境，在物质运输、能量转换和信息传递过程中起决定性作用。 ② 广阔的膜面积为多种 酶提供附着位点，有利于 化学反应的进行。 ③ 生物膜将各种细胞器分隔开， 使化学反应互不干扰，保证生命活动高效、有序地进行。 线粒体内膜上发生的能量转化 不是所有的酶都附着在膜上。 【重点突破五】细胞的生物膜系统 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，其中起关键作用的是一种人工合成的膜材料—血液透析膜。该装置通过将血液引出体外，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。 人工肾 血液透析膜 尿毒症的发生是由于肾单位慢性、进行性和不可逆的破坏，导致肾单位无法排除体内的代谢废物和毒素，致使代谢废物和毒素在体内积聚，引起各种自身中毒的症状。 练习与应用 ORGANELLE 概念检测 判断题 【题1】基于对细胞器的理解，判断下列相关表述是否正确。 (1)细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。（ ） (2)生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。（ ） √ × 概念检测 选择题 【题2】基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是（ ） 【题3】在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有 （ ） 【题4】在成人体内，心肌细胞中数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是（ ） A.高尔基体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体 A C A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网 B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体 C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体 B A.核糖体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体 概念检测 改错题 【题5】找出下图中的错误，并在图中改正。 叶绿体删掉 内质网 高尔基体 核仁 中心粒 叶绿体 线粒体 动物细胞 高等植物成熟细胞 拓展应用 溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。 膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用； 溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身； 可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用。 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.68 $