2.5细胞在结构和功能上是一个统一整体课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件聚焦“细胞的结构”，核心知识点为生物膜系统的组成与联系、分泌蛋白的合成运输过程。课堂以“细胞各结构如何联系”的问题探讨导入，通过同位素标记实验为学习支架，串联生物膜组成、结构联系到细胞内结构协调配合的知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，以3H标记亮氨酸的豚鼠胰腺细胞实验为例，结合囊泡运输的诺贝尔生理学或医学奖案例，帮助学生建立生命观念中的结构与功能观。小结分类细胞器膜系统，助力学生系统梳理知识，教师可依托清晰逻辑与实证素材提升教学效率。

细胞在结构和功能上是一个统一整体 第5章 植物生命活动的调节 第二章 细胞的结构 1.生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 2.细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 目录 核心素养目标 通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物学观点 生命观念 通过构建数学模型和物理模型，加深对分泌蛋白合成、加工和运输等相关过程的理解 科学思维 运用同位素标记等方法巧妙设计实验方案，探究生命活动的过程与规律 科学探究 学习目标 1.掌握生物膜系统的概念和生物膜之间的相互关联性 2.简述生物膜系统的结构和功能 3.能够说出分泌蛋白的合成、加工、分泌过程，掌握细胞器之间的相互关联性 1.重点 （1）生物膜的概念 （2）生物膜之间的相互关联性 （3）细胞器之间的相互关联性 2.难点 生物膜之间的关联性，以及细胞器之间功能的相关性 教学重难点 问题探讨 细胞时刻进行着复杂多样的生命活动，这些活动能够有条不紊地进行，不仅依赖于细胞内形成相对独立的空间，保证各种生理活动不受影响，也依赖于各组分协调配合，共同执行生命活动。从细胞膜到细胞质中的各种细胞器，再到细胞核，在结构上有什么联系？ 6 生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 1.生物膜系统的组成 生物膜系统 细胞膜 细胞器膜 核膜 ：单层膜 单层膜 双层膜 ：双层膜 ：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 ：叶绿体、线粒体 8 一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 真核细胞内存在着丰富的膜结构，它们将细胞内部划分成相对独立的区室，保证多种生命活动高效、有序地进行。这些膜结构又是可以相互转化的，在结构和功能上构成一个统一整体。细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。 细胞膜 9 一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 细胞器膜 核膜 细胞膜 生物膜系统 细胞膜和细胞器膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 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） 10 一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 2.生物膜系统的特点 0 1 内质网是生物膜中面积最大的结构，占据了整个细胞生物膜的一半左右，是蛋白质、脂质、糖类的加工或合成基地 0 2 生物膜具有一定的流动性，各组分之间可以通过囊泡相互转化 0 3 囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源，从而实现膜成分的更新 细胞膜 11 一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 【思考】根据表格内容，总结各种生物膜在化学组成上的联系 生物膜 蛋白质（%） 脂质（%） 糖类（%） 人红细胞膜 49 43 8 大鼠肝细胞核膜 59 35 2.9 内质网膜 67 33 含量很少 线粒体外膜 52 48 含量很少 线粒体内膜 76 24 含量很少 1.成分上的联系：组成成分基本相似，主要是磷脂和蛋白质 12 一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 2.结构上的联系 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 13 细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 1.分泌蛋白 机体中有一类在细胞内产生，分泌到胞外发挥作用的蛋白质，称为分泌蛋白。 激素 抗体 消化酶 【注意】性激素本质是固醇 15 小资料：蛋白质的合成与分泌 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 （ 具有放射性同位素3H ） 16 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 科学方法——同位素标记法 1.定义 （1）同位素标记法：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 （2）同位素：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如 16 O与 18 O、12 C与 14 C 2.特点 同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同 17 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 3.应用 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。 4.类型 （1）放射性同位素：3H、14C、32P、35S （2）稳定同位素：15N、18O 检测 放射性 密度或相对分子质量 检测 18 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 19 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 分泌蛋白形成过程 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 肽链 一定空间结构蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白 氨基酸 合成 加工 折叠 修饰加工 融合 分泌 囊泡 囊泡 线粒体 能量 能量 能量 能量 20 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 在分泌蛋白加工和运输过程中，粗面内质网的膜面积相对减小，高尔基体的膜面积基本不变（先增大后减小），细胞膜膜面积相对增大。 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 时间 膜面积 时间 前 后 内质网 高尔基体 细胞膜 21 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 用放射性同位素标记氨基酸后，最先检测到放射性出现在核糖体上，然后依次出现在粗面内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→细胞外。 细胞器的放射性强度 时间 核糖体 内质网 高尔基体 22 小资料：囊泡——细胞里的“搬运工” 2013年10月7日，美国科学家詹姆斯·罗斯曼和兰迪·谢克曼、德国科学家托马斯·苏德霍夫因“发现细胞内囊泡运输的调控机制”获得诺贝尔生理学或医学奖。囊泡运输是细胞内极其重要的运输方式，具有高度的组织性、方向性和精确性。此前，囊泡运输机制的研究先后于 1974 年、1985 年和 1999 年获得诺贝尔生理学或医学奖，几乎每隔十年就获奖一次。 23 二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动 许多生物大分子在内质网和高尔基体等细胞器内合成或加工后，不能直接穿过生物膜，而是被包裹在囊泡里，并被运至特定部位。 通过囊泡运输的物质主要有两类： 一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂质等，参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能。 另一类是囊泡包裹的内含物，如一些激素、酶等，这些物质有的被分泌到细胞外，有的参与细胞内大分子物质的降解等。 24 课堂小结 细胞器 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 25 当堂检测 1.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 解析：A（×）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；B（×）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；C（×）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；D（√）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 26 当堂检测 2.如图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程，图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述错误的是( ) A.图甲的C物质是蛋白质，结构A是核糖体， C物质形成的方式是脱水缩合 B.属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜 的组成蛋白和血红蛋白等 C.若G是合成D物质的原料，则G物质所经过的结构 依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜 D.图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜 C 27 当堂检测 解析：图甲中的C物质是蛋白质，结构A是核糖体，C物质形成的方式是脱水缩合，A正确；图甲中的C物质表示胞内蛋白，呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白都属于胞内蛋白，B正确；若G是合成D物质的原料，则G物质为氨基酸，所经过的结构依次是细胞膜→核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，C错误；胰岛素合成和分泌过程中，相关结构膜面积变化为内质网膜面积减少，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积增加，因此图乙中①②③分别表示的结构是内质网膜、高尔基体膜、细胞膜，D正确。 28 当堂检测 3.如图为垂体某细胞(可分泌生长激素，本质为一种分泌蛋白)的部分结构示意图，下列叙述错误的是( ) A.图示结构中属于生物膜系统中细胞器膜的是①③⑦的膜 B.使用3H标记的氨基酸可探究生长激素合成、分泌过程 C.生长激素的分类和包装发生于③⑦,两者均可产生囊泡 D.生长激素分泌前后，③的膜面积变小，⑦的膜面积基本不变 解析：高尔基体主要对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输，故生长激素的分类和包装发生于⑦中，C错误。生长激素分泌过程中，内质网形成囊泡，包裹加工后的蛋白质，将其运输到高尔基体，因此生长激素分泌前后，内质网的膜面积变小；高尔基体接受来自内质网的囊泡，随后高尔基体又形成囊泡，包裹加工成熟的蛋白质并将其运输到细胞膜，因此生长激素分泌前后，高尔基体的膜面积基本不变(先增后减),D正确。 C 29 感谢の观看 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $