第三章第2节：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

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？ 细胞壁 细胞核 细胞质 细胞质基质 细胞器 细胞质中呈溶胶状的液体基质，内含各种营养物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞膜 位于植物细胞膜外侧，主要由纤维素和果胶构成，具有全透性，对细胞起支持和保护作用 。 植物细胞的结构 细菌：肽聚糖 真菌：几丁质 2 动物细胞的结构 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞质基质 细胞器 细胞质中呈溶胶状的液体基质，内含各种营养物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞壁 内质网 细胞核 核膜 核仁 高尔基体 叶绿体 液泡 植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图 细胞质 线粒体 细胞膜 核糖体 溶酶体 中心体 第二节：细胞器之间的分工合作 细胞器 双层膜的细胞器 线 粒 体 叶 绿 体 单层膜的细胞器 高 尔 基 体 内 质 网 液 泡 溶 酶 体 核 糖 体 中 心 体 无膜的细胞器 原核生物只有一种细胞器：核糖体 6 将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机进行离心，起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。 将分离细胞器方法——————差速离心法 是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。为细胞生命活动提供能量，大约95％来自线粒体。”能量转换站” 分布： 结构： 功能： 真核细胞。 双层膜，含DNA、靠内膜凹陷折叠形成脊、增大膜面积，为呼吸酶提供附着位点 线粒体 外膜 内膜:面积比外膜大 嵴 线粒体基质 一、细胞器之间的分工 哺乳动物成熟红细胞和厌氧型生物（如蛔虫体细胞）没有。 是绿色植物光合作用的主要场所，“养料制造车间”和“能量转换站”。 分布： 结构： 功能： 绿色植物叶肉细胞 双层膜、含DNA、含色素、靠类囊体薄膜堆叠形成基粒，增大膜面积，为光合酶提供附着位点 叶绿体 外膜 内膜 类囊体：膜上含光和色素。 基粒 叶绿体基质 一、细胞器之间的分工 与动、低等植物有丝分裂有关 分布： 结构： 功能： 动、低等植物细胞中。 无膜，由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成 。 中心体 中心粒 一、细胞器之间的分工 一、细胞器之间的分工 是生产蛋白质的机器。 分布： 结构： 功能： 所有细胞。有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中。 无膜、由蛋白质和RNA构成。 核糖体 大亚基 小亚基 蛋白质 RNA 是脂质等大分子物质的合成、加工场所和运输的通道。 分布： 结构： 功能： 真核细胞。 单层膜、内腔相通，粗面内质网（有核糖体着附）光面内质网（无核糖体附着） 内质网 粗面内质网：有核糖体附着。 光面内质网：无核糖体附着。 一、细胞器之间的分工 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” 。 分布： 结构： 功能： 真核细胞。 单层膜、内腔不相通，周围有小泡 高尔基体 参与植物细胞壁的形成（纤维素） 一、细胞器之间的分工 1、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。“消化车间” 分布： 结构： 功能： 主要分布于动物细胞中。 单层膜、含多种水解酶、无机盐、有机物。 溶酶体 水解酶 一、细胞器之间的分工 内有细胞液，调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 分布： 结构： 功能： 成熟的植物细胞。 单层膜、含色素、无机盐、有机物 液泡 一、细胞器之间的分工 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。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，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。 分布 植物特有的细胞器 动物和低等植物特有的细胞器 结构 不具膜结构的细胞器 具单层膜结构的细胞器 具双层膜结构的细胞器 光学显微镜可见的细胞器 成分 含DNA的细胞器 含RNA的细胞器 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 中心体 核糖体、中心体 内质网、液泡、溶酶体、高尔基体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、液泡 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 细胞器的分类归纳 细胞器归纳小结 分 布 植物特有 叶绿体、液泡 动物和某些低等植物特有 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、液泡、高尔基体、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 4、没有线粒体的细胞还能进行有氧呼吸吗？ 好氧细菌能进行有氧呼吸（醋酸菌、硝化细菌） 1、植物细胞一定有叶绿体和液泡吗？ 2、具有细胞壁的细胞一定是植物细胞吗？ 3、没有叶绿体就不能进行光合作用吗？ 植物根尖细胞无叶绿体、根尖分生区细胞无液泡 细菌（肽聚糖）真菌（几丁质） 蓝细菌无叶绿体（藻蓝素和叶绿素） 1线粒体 A与动物细胞的有丝分裂有关 2溶酶体 B进行光合作用的场所 3液泡 C蛋白质的加工、分类、包装和发送 4核糖体 D合成蛋白质的场所 5高尔基体 E为细胞生命活动提供能量 6中心体 F分解衰老、损伤的细胞器 7内质网 G蛋白质等大分子合成和加工 的场所和运输通道 8叶绿体 H储存物质，使植物细胞坚挺 连连看 动物细胞亚显微结构模式图 细胞膜 高尔基体 线粒体 光面内质网 粗面内质网 核糖体 中心体 细胞质基质 核膜 核仁 ⑩ 植物细胞亚显微结构模式图 细胞壁 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞膜 核糖体 液泡 内质网 右图表示动物、植物细胞二合一显微结构模式图。 ⑴若某细胞含有AB两图中各种细胞器，则B为　 　____________细胞，依据_________________ ⑵提供细胞能量的“动力工厂”为[ ]_________ ⑶结构5为 ，在植物细胞有丝分裂时，与 形成有关。 ⑷细胞内表面积最大的膜结构是[ ]__________。 ⑸如果B图为大蒜根细胞，则应该没有[ ]________ ⑹与动物、低等植物细胞有丝分裂有关的结构是[ ]________ ⑻图中7所示结构是 主要化学组成为 _________________。 低等植物 9 线粒体 高尔基体 细胞壁 8 内质网 4 叶绿体 13 中心体 细胞壁 纤维素和果胶 有[11]中心体 二、细胞器之间的协调配合 1. 研究方法 —— 同位素标记法 生物学研究中常用同位素具有放射性特点，用同位素标记法追踪物质的运行和变化规律。 注意： 有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等； 有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。 有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫作分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素等。 分泌蛋白的合成和运输 3 min 17min 117min 科学家用３Ｈ标记亮氨酸注射给豚鼠的胰腺细胞作为合成蛋白质的原料，然后每隔一段时间进行检测和观察 3 min 17min 117min 2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？ 尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜 3、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 需要，主要由线粒体提供。 1、分泌蛋白是在哪里合成的？ 核糖体 1 2 3 4 5 7 6 分泌蛋白的合成过程 2. 当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移 到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移 到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空 间结构的蛋白质。 3. 内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网， 到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔 基体膜的一部分。 4. 高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由 高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细 胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 1. 首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链 的合成。 28 氨基酸 多肽 核糖体 （脱水缩合） 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 分泌细胞外 内质网 （粗加工） 细胞膜 （胞吐） 高尔基体 精加工 囊泡 囊泡 分泌蛋白的合成和运输 细胞器 减少 基本不变 增加 思考1：分泌蛋白运输过程中具膜结构的膜的面积会发生什么样的变化？ 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 5、用35S标记一定量的氨基酸，来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线（图甲）,以及在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线（图乙）。 （1）请判断图甲中的a、b、c曲线所代表的细胞器依次是___________________________。 高尔基体在此过程中所起的作用是 ____________________________________________。 （2）请判断图乙中的d、e、f曲线所代表的生物膜所属的细胞结构依是 _________________________________。 （3）导致f曲线先上升后下降的原因是_______________________________。 核糖体、内质网、高尔基体 对来自内质网的蛋白质进行加工分类和包装 内质网膜、细胞膜、高尔基体膜 高尔基体先得膜，后失膜 4、下列四项表示用3H－亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是(　　) C 三、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。这些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，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 核膜 内质网 细胞膜 类囊体薄膜，囊泡膜 细胞的生物膜系统 05 思考 原核生物和病毒有生物膜系统吗？ 思考 生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称， 还是生物体内各种膜结构的总称？ 原核细胞只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器,所以没有生物膜系统； 病毒无任何膜结构,也没有生物膜系统。 是细胞中各种膜结构的总称。 比如胃黏膜、肠系膜、小肠黏膜就不属于生物膜系统。 细胞的生物膜系统 05 3.细胞的生物膜系统的作用 ①细胞膜不仅使细胞具有一个 的内部环境，同时在细胞与外部环境进行 、 和 的过程中起着决定性的作用。 ②许多重要的化学反应需要 的参与，广阔的膜面积为多种 提供了附着位点。 ③细胞内的生物膜把各种 分隔开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动 地进行。 相对稳定 物质运输 能量转换 信息传递 酶 细胞器 高效、有序 酶 重点题型随堂练： 1．下列有关生物膜系统的叙述，错误的是(　　) A．原核细胞不具有生物膜系统 B．生物膜系统由具膜的细胞器构成 C．生物膜系统在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化、信息传递过程 中起决定性作用 D．生物膜上可进行多种生物化学反应 B 还有细胞膜和核膜 3．B　[生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜、核膜等共同构成的，原核生物没有核膜和各种细胞器膜，不具有生物膜系统，A正确，B错误。] 跟踪训练 1.下列模式图表示几种细胞器，据图回答下列问题(只填字母)： (1)在真核细胞中，能断裂形成溶酶体的细胞器是_______。 (2)向内与核膜相连，向外与细胞膜相连的细胞器是______。 (3)具双层膜的细胞器是_________。 (4)高等植物没有的细胞器是________。 (5)含有色素的细胞器是_______。 A D C、E B E 1. 如图是分泌蛋白合成、加工、运输、分泌的过程示意图。 ① 该过程发生在_______（填“原核”或“真核”）细胞中，图中具 有双层膜的细胞结构有_______（填字母）。 真核 a、e ② 核膜、________和__________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 细胞膜 细胞器膜 ③ 图中的分泌蛋白最初在___（填字母）中合成，合成后在____（填 字母）上进行初加工，然后通过______运输到d中进一步修饰加工。该过程体现了细胞内各种生物膜在______上紧密联系。 b c 囊泡 功能 ④ 研究表明，硒对线粒体膜有稳定作用。可以推测人体缺硒时， 受影响最大的细胞是_____。 A. 脂肪细胞　　　　 B. 汗腺细胞 C. 心肌细胞　　 D. 口腔上皮细胞 C 2、下图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①、②、③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是（　　） A.①、②、③分别是内质网、高尔基体和线粒体 B.该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系 C.a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程 D.图解中的过程在原核细胞中也可以进行 D 3、变形虫能吞噬并消化草履虫，人体白细胞能吞噬并消化病菌。和上述生理过程有关的是( ) ①细胞膜的流动性 ②细胞骨架 ③溶酶体 ④线粒体 A.①②④ B.①②③ C.①②③④ D.①③④ √ 4、据图回答：（括号内填写图中序号，横线上填写文字，示例：[ 5 ]滑面内质网）saw·· （1）此细胞属于__________细胞 判断理由是,它具有[ ]________和[ ]_________、 [ ]___________，无___________ （2）与能量转换有关的细胞器是[ ]________和 [ ]_________。 （3）DNA聚合酶的合成场所是[ ]________ （4）在分裂过程中与1的形成有直接关系的细胞器是 [ ]_______________。 （5）[ 11 ]的主要成分是________________________, [1]的主要成分是______________________。 高等植物 核糖体 13 14 线粒体 叶绿体 6 8 高尔基体 磷脂和蛋白质分子 纤维素和果胶 4 液泡 14 叶绿体 1 细胞壁 中心体 5、在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性物质依次出现在图中的①②③④⑤ (1)[⑤]部位的物质是由附着在[ ]______上[ ]________合成的_________. (2)[ ⑤ ]是由[ ]______运输到[ ]______加工形成的. ⑤ ④ ③ ② ① ② ① ② ③ 内质网 核糖体 蛋白质 高尔基体 内质网 6、在叶肉细胞中，一分子CO2从线粒体中扩散到同一细胞内的叶绿体中被利用，需经过膜的层数是（ ） A.2 B.4 C.6 D.5 B 变式训练：在叶肉细胞中，一分子CO2从线粒体中扩散出来,进入一相邻细胞的叶绿体基质内，需经过膜的层数是（ ） A.2 B.4 C.6 D.5 C 8、水稻根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是（ ） A.叶绿体和线粒体 B.线粒体 C.叶绿体 D.核糖体 B 3、在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同 位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位 素依次先后出现在图中[2]、[1]、[3]、[4]、 [5]、[6]、[7]部位。请据图回答问题。 (1)图中[1]、[4]、[6]分别代表的结构是 、_________、 。 (2)图中[7]是________________，是由[2]__________合成的，请举[7]的一个具体实例如________________。 (3)[1]的功能是___________________________________。 [3]、[5]都 叫___________，分别由图中的____________和_____________形成。 (4)由此可看出，细胞内的生物膜在___________和___________上有一定的连续性。 (5)假设该图代表动物胰岛细胞，[7]分泌_________和胰高血糖素，它们的化学本质是 。 (6)[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量由[ ] 供给。 内质网 内质网膜 胃蛋白酶 蛋白质的合成、加工和运输 囊泡 分泌蛋白 结构 功能 胰岛素 8 线粒体 蛋白质 高尔基体 细胞膜 核糖体 高尔基体膜 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色扁平的椭球或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的流动作为标志。 1.使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。 注意：仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向是否一致。 2.观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。 1.实验原理： 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 活细胞中的细胞质处于_________的状态。观察细胞质的流动，可用__________________________作为标志。 2.选材及选材原因： 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 不断流动 细胞质基质中的叶绿体的运动 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片观察。 菠菜叶稍带些叶肉细胞下表皮，细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大。 新鲜的黑藻，只有一层细胞，可直接制片观察。 为什么用藓类的小叶，或者菠菜叶的下表皮（稍带叶肉）做观察叶绿体的实验材料？ 藓类属阴生植物，菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面，这样的细胞中的叶绿体大且数目少，便于观察叶绿体的形态和分布。 49 滴 取 放 盖 看 清水 藓类 的小叶 叶绿体 制作的藓类叶片的临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性 注 3.实验步骤： 50 滴 取 放 盖 看 清水 黑藻叶片叶肉细胞 由于黑藻的细胞质是均匀透明的胶状物质，因此显微镜的光线调节要暗淡一些。 注 3.实验步骤： 51 观察流动方向 绕液泡运动，有的逆时针，有的顺时针 1.描述叶绿体的形态和在细胞中的位置的分布。 2.观察到的叶绿体是如何移动的？ 3.如果你看到细胞内的叶绿体并没有移动，尝试解释期原因。 围绕液泡定向环流（有些顺时针、有些逆时针）。 叶绿体呈扁平的球形或椭球型,在不同的光照条件下改变方向；在细胞中 围绕液泡沿细胞边缘分布。 讨论： 胞质环流是叶肉细胞新陈代谢旺盛的表现。如果没有流动，可能是没有接受充足的光照或室温低有关。也可能与培养黑藻的水未及时更换有关。 相恋—欣赏细胞器之美 55 爱你爱到细胞深处 是否，有一条无形的碳链，冥冥中把你我相连 穿过纷繁复杂的生物圈，你来到我的面前 你是线粒体，没有你我便失去能量 你是细胞核，控制了我的遗传和代谢 你是溶酶体，随时可以溶解我的一切 你是叶绿体，让我拥有了新的养料 亲爱的细胞器： 爱你的肽键 爱你爱到细胞深处 其实，你就是核糖体，把我像氨基酸一样的俘虏 你就是高尔基体，包裹了我、又把我轻易的放弃 你就是内质网，把我像蛋白质一样的加工 为什么？我还是那么爱你 因为，我希望，我们像两个氨基酸一样，脱去那一分子无谓的水，相互连接成紧密的肽键 因为，我清楚，我们就是配对的两条脱氧核苷酸链，必将形成美丽的双螺旋”。 爱你的肽键 名称 形态 功能 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 叶绿体 液泡 中心体 溶酶体 1.归纳总结无膜、单层膜、双层膜的细胞器。 2.哪些细胞器是植物细胞特有的？哪些细胞器是动物细胞特有的？ 细胞器特点总结 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf57.83.100 Lavf60.17.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $