3.2.1 细胞器之间的分工合作 课件2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

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、总装制造等部门。 细胞是个更复杂的系统，细胞内分布诸多“部门”，既有分工又合作,说明细胞生命活动也需多个“部门”和“车间”协调配合完成。 2.细胞中是否有多种不同“部门”？这些“部门”也存在类似分工与合作吗？ 1.如缺少某个部门，C919飞机还能制造成功么? 研制飞机是一个复杂系统工程，需不同部门合作配合，缺少任何一个部门都难以完成研制工作。 如何参观细胞“部门”呢？ 问题探讨 显微结构 亚显微结构 电子显微镜 光学显微镜 植物细胞与动物细胞亚显微结构图 判断显微结构和亚显微结构的方法： 一般图中呈现出各种细胞器内部结构、细胞膜流动镶嵌模型结构时，判断为亚显微结构。 细胞壁 细胞膜 叶绿体 细胞核 液 泡 细胞质 细胞核 植物细胞与动物细胞显微结构图 细胞膜 细胞质 细胞内部就像一个繁忙的工厂，细胞质中有许多繁忙不停的车间——具有一定的结构与功能，这些车间统称为——细胞器 工厂 主管 围墙 车间 呈溶胶状，由水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等，还有很多种酶组成是细胞代谢中心。 细胞质基质 3.2.1 细胞器之间的分工与合作 通过对细胞器等细胞结构的学习，能举例说出几种细胞器的结构和功能 巩固显微镜的相关知识，及与他人合作的探究精神。 会用系统观分析细胞中部分与整体、结构和功能的统一性。逐渐形成生物的结构功能观 3. 生命观念 2. 科学探究 1. 科学思维 核心素养目标 4.社会责任 了解细胞器研究对生活的影响，形成积极运用生物学知识和方法造福人类的态度和价值观。 知识目录 03 分泌蛋白的合成及运输 04 细胞的生物膜系统 01 细胞器之间的分工 02 观察叶绿体和细胞质的流动 探究：阅读P48-49，回答下列图中细胞器分别是什么？结构大致什么样？ ② ① ⑤ ⑦ ⑥ ⑧ ③ ④ 线粒体 叶绿体（植） 溶酶体（动） 液泡（植） 内质网 核糖体 中心体（动+低等植物） 高尔基体 如何分离八大细胞器？ 探究：阅读P48-49，回答下列图中细胞器分别是什么？结构大致什么样？ 六体一网一泡 分离细胞器的方法：差速离心法 细胞 1.如果要分离细胞内部结构，首先要做的准备工作是什么？ 细胞膜 匀浆液 破坏细胞膜 搅拌机充分搅拌破坏细胞膜 分离细胞器的方法：差速离心法 匀浆放入离心管 离心器离心 2. 如何分离得到各种细胞结构？ 上清液 沉淀 逐渐提高离心速率，不同大小颗粒沉降 匀浆 低速离心 中速离心 高速离心 细胞核 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体 核糖体 更高速离心 大颗粒 小颗粒 分离细胞器的方法：差速离心法 一、细胞器之间的分工 细胞壁 分布： 成分： 主要有纤维素和果胶构成。 去除植物细胞壁：纤维素酶和果胶酶 功能： 注：细菌(肽聚糖), 真菌(几丁质) 植物细胞细胞膜的外表面。 对细胞起支持与保护作用。 一、细胞器之间的分工 ① 线粒体 一、细胞器之间的分工 膜间腔 外膜 内膜 核糖体 DNA、RNA 嵴 基质 酶 ① 线粒体 ——“动力车间” 显微结构 一、细胞器之间的分工 ① 线粒体 外膜 嵴 基质 核糖体 内膜 几乎所有真核细胞（动、植物、真菌） 分布： 形状： 短棒状、圆球状、线形、哑铃形 尤其代谢旺盛，需能量较多的细胞 有氧呼吸的主要场所，提供95%的能量，是细胞的“动力车间” 功能： 外膜：平 滑 内膜：向内折叠形成嵴 基质：含DNA、RNA、核糖体、酶等 结构： 双层膜 增大内膜表面积，利于酶附着 动物细胞都有线粒体吗？ 能进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体吗？ 一、细胞器之间的分工 ② 叶绿体 外膜 内膜 基质（DNA、RNA、核糖体、酶） 基粒 类囊体 一、细胞器之间的分工 ② 叶绿体 类囊体 基粒 堆叠 一、细胞器之间的分工 ② 叶绿体 ——“养料车间”和“能量转换站” 显微结构 形状： 呈扁平的椭球形或球形 水绵：螺旋带状 分布： 植物细胞(叶肉细胞、幼嫩茎等呈现绿色的部位) 外膜、内膜：双层膜，与细胞膜结构相似 基质：含少量DNA、RNA、核糖体和有关酶 基粒：多个囊状结构（类囊体）堆叠形成， 类囊体膜上有酶、 光合色素 结构： 功能：光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 可进行光合作用就一定有叶绿体吗？所有植物细胞都有叶绿体吗？ 如根尖分生区细胞、表皮细胞 ①都有双层膜结构 ②都含有少量的DNA、RNA和核糖体 ③都有增大膜面积的结构 ④都与能量转换有关 ⑤都是半自主性细胞器 线粒体与叶绿体有哪些共同点和不同点？ 不同点：所含有的酶的种类不同，分布场所不同 线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠成基粒 相同点： DNA和RNA可让线粒体合成部分与呼吸作用相关的酶，因此被称为“半自主细胞器”。 一、细胞器之间的分工 ③ 内质网 亚显微结构 ——有机物的“合成车间” 粗面内质网 光面内质网 扁平囊状 分支管状 粗面内质网 光面内质网 连接装置 一个连续的整体 由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续内腔相通的膜性管道系统 真核细胞，细胞核附近较多 粗面内质网： 蛋白质的合成、加工、运输 光面内质网： 糖类、脂质的合成 蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道 膜面积最大的细胞器 结构： 功能： 形状： 分布： 内质网内连核膜、外连细胞膜，三者可相互转化。 胆固醇、磷脂在光面内质网表面形成后以囊泡的形式脱落下来 一、细胞器之间的分工 ④ 高尔基体 亚显微结构 ——蛋白质的“加工厂” a.主要是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： 单层膜连接而成的扁平囊泡结构，有大小囊泡 广泛分布于真核细胞中 b.植物：与细胞壁的形成有关； c.动物：与溶酶体的形成有关。 一、细胞器之间的分工 水解酶 分布： 功能： 结构： 主要分布于动物细胞，低等植物细胞中也有 单层膜包裹的小泡，起源于高尔基体，含有多种水解酶 a.分解衰老、损伤的细胞器 （自噬作用） b.呑噬并杀死侵入细胞内的病毒和病菌（异噬作用） 溶酶体的酶为何不会分解自己的膜？ ——“消化车间” 亚显微结构 ⑤ 溶酶体 自噬作用 异噬作用 一、细胞器之间的分工 ⑤ 溶酶体 一、细胞器之间的分工 ⑤ 溶酶体 ——“消化车间” 亚显微结构 溶酶体的酶为何不会分解自己的膜？ 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 硅肺（矽肺） 思考 一、细胞器之间的分工 肺部吸入硅尘（SiO2），被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损。 新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。 细胞内溶酶体破裂，水解酶释放后，肌肉细胞间连接被破坏，肉变得松软鲜嫩。 ——“消化车间” 亚显微结构 ⑤ 溶酶体 一、细胞器之间的分工 ——“消化车间” 亚显微结构 ⑤ 溶酶体 3. 溶酶体的水解酶是自身合成的吗？ 并非自身合成，而是由核糖体合成。 1. 溶酶体自身衰老了怎么办？ 一个溶酶体衰老，可由其他溶酶体将该衰老的溶酶体水解。 2. 溶酶体水解细菌、细胞结构之后的产物去向？ 分解后，有的成分可被细胞利用，不能利用的成分会排出细胞外。 营养和防御作用 多种水解酶 一、细胞器之间的分工 ⑥ 液泡 分布： 功能： 结构： 主要分布于成熟植物细胞 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 ①调节植物细胞内的环境； ②充盈的液泡还可以保持细胞坚挺 ③与渗透吸水、代谢产物贮存有关 ④与花、果、叶等颜色和味道有关 所有植物细胞都有液泡吗？ 根尖分生区组织细胞 显微结构 （分生区）细胞呈方形，排列紧密。细胞分裂能力强，因此细胞核较大，拥有大量线粒体、内质网、高尔基体和核糖体，没有液泡。 （根冠）细胞不能分裂，死亡后由分生区补充，没有液泡。 （伸长区）细胞呈长条形，能够吸水，少数细胞能分裂。有较小的液泡。 （根毛区/成熟区）不能分裂，死亡后由伸长区补充，主要吸收水分和无机盐，有较大的液泡。 所有植物细胞都有液泡吗？ 一、细胞器之间的分工 ⑦ 核糖体 分布： 功能： 结构： 真、原核细胞都有，线粒体、叶绿体也有。附着在内质网上或游离在细胞质基质 椭球形颗粒状小体， 无膜结构， 由RNA和蛋白质构成 亚显微结构 ——“生产蛋白质的车间” 合成蛋白质的场所 （氨基酸脱水缩合形成肽链） 一、细胞器之间的分工 ⑧ 中心体 亚显微结构 分布： 功能： 结构： 动物与低等植物细胞内 藻类等 由两个相互垂直的中心粒及周围的物质组成；无膜结构，主要成分是蛋白质。 与细胞有丝分裂有关 （纺锤体的形成） 一、细胞器之间的分工 细胞骨架 亚显微结构 由蛋白质纤维组成的网架结构 维持着细胞的形态，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。 基本骨架 磷酸-脱氧核糖交替排列 作为DNA的基本骨架 生物大分子 碳链作为生物大分子的基本骨架 细胞膜 细胞 磷脂双分子层作为细胞膜(生物膜)的基本骨架 细胞骨架作为细胞的基本骨架 知识目录 03 分泌蛋白的合成及运输 04 细胞的生物膜系统 01 细胞器之间的分工 02 观察叶绿体和细胞质的流动 二、观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 (1)叶绿体一般呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的_______________。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质流动，可用细胞质基质中的____________运动作为标志。 形态和分布 叶绿体 二、观察叶绿体和细胞质的流动 2.实验材料 常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮做实验材料。 ①藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，可直接取整个小叶直接制片观察，且叶绿体较大。 ②菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。 新鲜黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察。 （1）观察叶绿体 （2）观察细胞质流动 二、观察叶绿体和细胞质的流动 3.实验步骤 制作临时装片 观察 载玻片中央滴加一滴清水 ↓ ①藓类的叶片或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 ②黑藻幼嫩的小叶 ↓放入水滴中 盖上盖玻片 低倍镜观察：对光、观察，找到叶绿体 ↓ 高倍镜观察：仔细观察细胞内叶绿体的形态、分布情况及运动 滴 取 放 盖 看 清水 使细胞保持有水的状态，否则细胞失水过多就死亡了，会观察不到细胞质流动。 环流式 二、观察叶绿体和细胞质的流动 1.高倍显微镜下观察黑藻叶肉细胞，能直接看到细胞质在流动吗？ 不能，细胞质基质是无色的，而叶绿体有颜色，可以作为观察细胞质流动的标志。 2.推测细胞质流动和哪些细胞结构有关？ 可能与线粒体、细胞骨架、叶绿体有关。 3.细胞质流动有什么意义？ 细胞质中含有细胞代谢所需要的原料、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，保障了细胞生命活动的正常进行 二、观察叶绿体和细胞质的流动 4.叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向： 弱光下，叶绿体以其椭球体正面朝向光源； 强光下，叶绿体以其椭球体侧面朝向光源。 请据此分析叶绿体的形态和分布有什么意义？ 使叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。 注意： (1)叶绿体流动，受光照强度影响。弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。 (2)当外界温度低或者光线暗时，细胞质流动的慢，而温度高时，细胞质流动的较快。 实验前放在光照、室温下（25℃左右）培养，或提高放实验材料的水温，调至30-37℃ 提高温度能加快代谢，也能加快分子运动速率 归纳总结 细胞器的分类 按“膜” 核糖体、中心体 按成分 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 归纳总结 细胞器的分类 按功能 按分布 动植物细胞共有的细胞器 植物细胞所特有的细胞器 动物细胞所特有的 原核生物具有的细胞器 叶绿体、内质网、核糖体等 叶绿体、线粒体 叶绿体、线粒体、核糖体、内质网等 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体 液泡、叶绿体 溶酶体、中心体（低等植物细胞也有） 核糖体 细胞质 细胞质基质 成分： 功能： 活细胞进行新陈代谢的主要场所 细胞器 单层膜 无膜 高尔基体 双层膜 线粒体 叶绿体 内质网 液泡 核糖体 中心体 溶酶体 水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等 Lavf58.20.100 Lavf58.51.100 $