3.2细胞器之间的分工合作课件——2026-2027学年高一上学期人教版生物学必修一

该高中生物学课件围绕细胞器的分工、协调配合及生物膜系统展开，以C919飞机研制部门分工为情境导入，通过问题探讨引导学生类比细胞结构，结合“想一想”“误区整理”等学习支架，构建从细胞器结构功能到系统合作的知识脉络。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观，如线粒体嵴与有氧呼吸）、科学思维（差速离心法、同位素标记法原理及误区辨析）和探究实践（高倍镜观察叶绿体实验的选材与现象分析）。采用情境类比和实验探究的教学方法，既帮助学生深化理解，又为教师提供丰富教学素材，提升教学效率。

第2节 细胞器之间的分工合作 Division of labor and cooperation among organelles 第三章 细胞的基本结构 目 录 细胞器之间的分工 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 习题检测 壹 贰 叁 肆 壹 细胞器之间的分工 Division of labor among organelles 问题探讨 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、总装制造等部门。 讨论 1. 如果缺少其中的某个部门，飞机还能制造成功吗？ 2. 细胞中是否也具有多种不同的部门？其间也存在类似的分工与合作吗？ 不能 是 细胞质 细胞质基质(溶胶状态) 细胞器 双层膜： 。 单层膜: 。 无 膜: 。 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 液泡 溶酶体 核糖体 中心体 功能： 形态: 呈溶胶状。 活细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞器、细胞质和细胞质基质的关系 内质网 核糖体 高尔基体 线粒体 叶绿体 液泡 溶酶体 中心体 用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。 在电子显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。 植物细胞的亚显微结构 植物细胞的显微结构 ▲显微结构与亚显微结构 差速离心法 主要采取逐渐提高 分离不同大小颗粒的方法。 离心速率 细胞器的研究方法 1.线粒体： 半自主性细胞器 分布： 形态： 结构： 短棒状、圆球状等 双层膜 基质 外膜 内膜 嵴 向内折叠 存在少量DNA、RNA，核糖体， 含有与有氧呼吸有关的酶 （增大膜面积） 几乎所有真核细胞（哺乳动物成熟红细胞无） 内膜 外膜 DNA 核糖体 （附着酶） 嵴 基质 线粒体无色，可用健那绿染液 将活细胞中线粒体染成蓝绿色 功能： 有氧呼吸的主要场所，提供95%的能量，是细胞的“动力车间” 1、 人的心肌细胞和人的口腔上皮细胞，哪个细胞线粒体多？ 2、 原核生物无线粒体，能否进行有氧呼吸？ 想一想 心肌细胞线粒体多,因为它们新陈代谢旺盛，需要消耗的能量多,体现了结构和功能相适应的观点 能，因为细胞质基质和细胞膜上具有进行有氧呼吸相关的酶。 2.叶绿体： 半自主性细胞器 外膜 内膜 基质 类囊体 基粒 类囊体 基粒 堆叠 类囊体薄膜堆叠而成（增大膜面积） 形态： 分布： 双层膜：外膜、内膜 基质：含少量DNA、RNA、核糖体和酶 基粒：类囊体堆叠形成，类囊体膜上有酶、 光合色素 结构： 功能： 水绵：螺旋带状 绿色、扁平的椭球形或球形 植物细胞(叶肉细胞、幼嫩茎) 光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 1、 绿色植物的所有细胞都有叶绿体吗？ 不是。 叶绿体只存在于植物的绿色见光部位，如根尖细胞就没有叶绿体 2、 只有有叶绿体的生物才能进行光合作用吗？ 不一定。 蓝细菌虽然没有叶绿体，但有叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。即能进行光合作用生物不一定有叶绿体。 想一想 3.内质网： 膜面积最大的细胞器 核糖体 光面内质网 粗面内质网 细胞核 核膜 形态： 分布： 粗面内质网： 参与分泌蛋白的合成、加工 光面内质网： 糖类、脂质的合成 类型： 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 功能： （附有核糖体） 结构： 由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。 单层膜 真核细胞，细胞核附近较多 4.高尔基体： 囊泡 结构： 分布： a.对来自内质网的蛋白质进行加工、 分类和包装的“车间”和“发送站”； b.植物：与细胞壁的形成有关； c.动物：与溶酶体的形成有关。 功能： 形态： 分泌旺盛的细胞中，高尔基体较多 单层膜围起的扁平囊状结构和囊泡组成 单层膜 真核细胞 （动物、植物、真菌细胞） 5.溶酶体： 结构： 分布： 细胞的“消化车间”，内含水解酶 a.分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用）； b.呑噬并杀死入侵的病毒和病菌（吞噬作用） 功能： 形态： 溶酶体的自噬作用 溶酶体的吞噬作用 ▲溶酶体一旦受损破裂，会使细胞自溶。 （如蝌蚪成青蛙过程尾巴消失） 单层膜围成的小球体，含有多种水解酶 单层膜 主要分布于动物细胞 其中的水解酶不是溶酶体合成，是核糖体合成转运到溶酶体中储存 1.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？ 2.硅肺是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起的，以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。造成硅肺的原因是什么？ 想一想 ①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解； ②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用 肺部吸入硅尘（SiO2）后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损 矿工、建筑工人、铸造、玻璃制造 6.液泡： 结构： 分布： 功能： ②使植物细胞保持坚挺 ①调节植物细胞内的环境 形态： 根尖分生区的细胞是没有液泡的 囊泡状 单层膜，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等物质 主要分布于成熟植物细胞 7.核糖体： 原核细胞唯一的细胞器 结构： 分布： 合成蛋白质的场所，生产蛋白质的“机器” 氨基酸脱水缩合的场所 功能： 形态： 类型： 附着型核糖体 游离型核糖体 （合成分泌蛋白） （合成胞内蛋白） 椭球形的颗粒状小体 无膜，由RNA和蛋白质构成 真核细胞、原核细胞 8.中心体： 结构： 分布： 与细胞有丝分裂有关 功能： 无膜，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 动物细胞及低等植物细胞(如藻类植物) 细胞器 分　布 形态结构 生　理　功　能 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 中心体 核糖体 真核细胞 真核细胞 主要在动物细胞 真核、原核细胞 动物、 低等植物细胞 成熟植物细胞 单层膜 单层膜 无膜 单层膜 无膜 单层膜 蛋白质合成加工， 糖类、脂质合成 蛋白质加工、分类、包装，“发送站” 合成蛋白质的“机器” 分解衰老损伤细胞器，吞噬病菌等，“消化车间” 与细胞有丝分裂有关 内有细胞液，调节内环境保持植物坚挺 真核细胞 植物细胞 双层膜 双层膜 有氧呼吸的主要场所，“动力车间” 光合作用的场所，“养料制造车间”，“能量转换站” 误区1：没有叶绿体和液泡的细胞是动物细胞。 反例：根尖分生区细胞。 误区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。 误区3：没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用。 反例：蓝细菌。 误区4：没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。 反例：硝化细菌。 误区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，存在跟呼吸有关的酶。 误区6：具有中心体的细胞一定是动物细胞。 反例：低等植物 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 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—— ； 细胞骨架是由 组成的网架结构。 细胞骨架维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 细胞骨架 蛋白质纤维 你认为细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 贰 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 线粒体是“动力车间” 核糖体是“生产蛋白质的机器” 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”。 这几种细胞器之间是不是有分工协作呢？ 细胞内由许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。 类似 分泌蛋白的合成和运输就是一个例子 细胞器之间的协调配合 一、分泌蛋白的合成、加工和运输 指在 合成后，分泌到 起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。 1.分泌蛋白 细胞内 细胞外 2.胞内蛋白 在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用的酶。如DNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。 合成场所：附着型核糖体 合成场所：游离型核糖体 3.同位素标记法 （1）概念：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。 （2）同位素：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。（放射性同位素与稳定同位素） （3）应用：示踪物质的运行和变化规律 4、实验材料 豚鼠胰腺 5、实验操作 标记 亮氨酸 3H 豚鼠的胰腺腺泡细胞 注射 检测放射性 6、实验结果 核糖体 氨基酸形成肽链 内质网 加工成较成熟蛋白质 高尔基体 进一步加工修饰成熟蛋白质 细胞膜 囊泡与细胞膜融合 细胞外 囊泡 囊泡 分泌 线粒体 供能 分泌蛋白的合成过程 相关的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 参与的细胞结构： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜 分泌到细胞膜外用的是胞吐，涉及膜的流动性 分泌蛋白合成过程中内质网膜、高尔基体膜、细胞膜面积的变化？ 相关细胞结构膜面积的变化 _________ _________ _________ 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 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。 膜面积 特别提醒：在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为“0”层。 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。 1.生物膜系统的概念 ①主要成分： ②基本结构： 脂质(磷脂)+蛋白质 含量有显著差异 流动镶嵌模型 2.生物膜与生物膜系统的关系 ★生物膜系统 ≠ 生物膜 生物膜 细胞膜 核膜 细胞器膜 包括 生物膜系统 缺一不可 共同组成 ①生物膜系统是指细胞内所有膜结构，而不是生物体内。 △注意： ②只有真核细胞才有生物膜系统，原核细胞有生物膜，不具备生物膜系统，病毒无生物膜、生物膜系统。 3.生物膜系统的功能 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 将各细胞器分隔开，使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行 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 4.生物膜在结构上的联系 （直接联系） （直接联系） 高尔基体膜 囊泡 囊泡 （间接联系） 与社会的联系 人工合成的膜材料已用于疾病的治疗 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。其工作原理如下图所示，请分析透析型人工肾的生物学原理是什么？ 生物膜的选择透过性 叁 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 一、实验原理 1.叶肉细胞中的叶绿体呈绿色、 ，散布于 中， 可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 扁平的椭球或球形 细胞质 2.活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，悬浮于细胞质基质中的 等细胞器也会运动，因此，观察细胞质的流动可以以 作为参照物进行观察。 叶绿体 叶绿体 二、实验材料的选择 1.选材的标准 2.三种适宜的实验材料 材料易得，叶片薄，尤其是含有的叶绿体应少，且大而清晰。 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有_____叶肉细胞，可以取整个小叶_____制片 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目 ， 且个体___ 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 一层 少 直接 大 表皮不含叶绿体 三、方法步骤 滴 取 放 盖 看 清水 保持植物细胞的活性 注 四、实验现象及结论 1.叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形； 2.叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动； 3.黑藻叶片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。 叶绿体的运动同时受光照强度的影响。 叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以其椭球体的侧面或顶面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。 1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 有利于接受光照，进行光合作用。 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的原料、酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 感谢观看 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $