3.2细胞器的分工合作课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

细胞器之间的分工合作 学习目标： 1.通过自主阅读，学生能说出各种细胞器的名称、结构、功能及其分布特点。 2.通过列表整理和图文分析、小组合作学习和讨论交流，能够理解核糖体、内质网、高尔基体在蛋白质合成中的协同作用。 3.理清生物膜系统的结构与功能，通过对构建不同细胞的结构模型，树立建模思维 真核细胞的基本结构 细胞壁（动物没有） 细胞质 细胞核 细胞膜 细胞质基质 细 胞 器 线粒体、叶绿体、中心体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等（6体-1泡-1网） 呈溶胶状，是细胞进行新陈代谢的主要场所 植物：主要由纤维素和果胶构成，支持.保护。 酵母菌：主要几丁质这样的多糖。 原核生物细菌：主要肽聚糖。 细胞壁具有全透性 细胞膜具有选择透过性，细胞的边界都是细胞膜 膜上的磷脂分子都能移动，大多蛋白质也能移动 细胞膜具有一定的流动性 为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件 水.无机盐.脂质.糖类.氨基酸.核苷酸等,还有很多种酶 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 差速离心法：将____________破坏后，利用离心机采取 ___________________将各种细胞器分离开。 细胞膜 逐渐提高离心速率 注意：每只试管里的物质都来源于上只试管的上清液 思考：1.根据细胞膜的化学成分，你还能想出破坏细胞膜的方法吗？ 2.根据试管中的颗粒分布情况，你能说出颗粒的大小关系吗？ 3.说说核糖体在试管中的分布情况？ 蛋白酶、磷脂酶处理 越早进入试管中的沉淀物的颗粒越大，如细胞核>线粒体>内质网>核糖体 上清液（1）、上清液（2） 上清液（3）、沉淀（4） 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 结合P48相关内容，找出动植物在细胞器上的异同，并记牢相关名称 线粒体 核糖体 内质网 高尔基体 中心体 溶酶体 叶绿体 液泡 动物 植物 √ √ √ √ √ √ 都含有但是功能不同 √ 低等植物 主要 × × √ × 线粒体 核糖体 内质网 高尔基体 √ 中心体 溶酶体 叶绿体 液泡 动、植物细胞亚显微结构模型图 电子显微镜 形态、大小 分布、颜色 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 双膜细胞器（线粒体、叶绿体） 线粒体 内膜 嵴 1.线粒体有哪些作用？ 2.细菌中有线粒体吗？能进行有氧呼吸吗，为什么？ 3.线粒体内膜向内形成嵴，有什么意义？ 细胞的“动力车间”，细胞进行有氧呼吸的主要场所 没有 ；能；细胞中有能进行有氧呼吸相关的酶，主要存在细胞膜上 外膜 增大面积，利于呼吸酶能附着其上 细胞新陈代谢的旺盛程度。 代谢旺盛部位较多，新生细胞比衰老细胞多 肝细胞 肾皮质 细胞 平滑肌 细胞 心肌 细胞 动物冬眠状态 下的肝细胞 950个 400个 260个 12500个 1350个 1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？ 2、动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多，这是 为什么？ 3、从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？ 心肌运动量大、不停地收缩，需能量多 冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏，肝脏代谢加强，耗能多 德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量（见下表）。分析回答： 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 双膜细胞器（线粒体、叶绿体） 6 合作探究1：你是否想过线粒体为什么有双层膜呢？ 细菌 原始真核细胞 内膜 细胞核 线粒体 线粒体的起源假说—内共生学说 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 思考：线粒体内、外膜在化学成分上有差异吗？ 有差异，线粒体内膜上的蛋白质更多 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 双膜细胞器（线粒体、叶绿体） 叶绿体 外膜 内膜 类囊体 1.叶绿体分布在哪些位置，有哪些作用？ 2.蓝细菌中有叶绿体吗？能进行光合作用吗，为什么？ 3.增大叶绿体内部膜面积的结构是什么？ 叶肉细胞、保卫细胞、幼嫩的茎。根细胞中没有叶绿体。 绿色植物光合作用的场所，被称为养料制造车间和能量转换站 没有；能进行 光合作用的色素：藻蓝素、叶绿素 光合作用的酶 类囊体结构薄膜，不是内膜 类囊体上有光合作用的色素，以及光反应的酶 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 叶绿体和线粒体都称为半自主性细胞器的原因？ 1.叶绿体和线粒体都含有DNA、RNA能进行遗传物质的复制 2.叶绿体和线粒体都含有核糖体，能进行蛋白质的合成 3.叶绿体和线粒体都能进行增殖，但过程受到细胞核的调控 2.细胞器的结构功能 ①都有双层膜结构； ②都含有少量的DNA、RNA； 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。 线粒体和叶绿体共同点： 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 无膜细胞器（中心体、核糖体） 2.结构： 1.分布： 与细胞有丝分裂有关 3.功能： （纺锤体的形成） 由两个互相垂直排列的 中心粒及周围物质组成 无膜结构，主要成分是蛋白质。 动物细胞及低等植物细胞 (如藻类植物) 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 1.结构： 3.分布： 2.功能： 合成蛋白质的场所，生产蛋白质的“机器” 椭球形的颗粒状小体，无膜结构，由RNA和蛋白质构成 真核细胞、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 附着核糖体:合成分泌蛋白 (如消化酶、抗体，蛋白质类激素等) 游离核糖体:合成胞内蛋白 (如呼吸酶，血红蛋白等) 无膜细胞器（中心体、核糖体） (氨基酸脱水缩合形成合成肽链) 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 单膜细胞器（内质网、高尔基体、溶酶体、液泡） 光面内质网 粗面内质网 1.结构： 2.分布： 3.种类： 4.功能： 由膜围成的管状、泡状、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。 动植物等细胞， 膜面积最大的细胞器 ▲ 内连核膜、外连细胞膜 ▲ 蛋白质的合成.加工.运输 粗面内质网： 光面内质网： 与脂质的合成有关 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 单膜细胞器（内质网、高尔基体、溶酶体、液泡） 1.结构： 2.分布： 3.功能： 由膜连接而成的扁平囊泡结构,有大小囊泡 动植物等细胞 练一练：1.乳腺细胞和口腔上皮细胞中高尔基体的数量是如何的，解释原因。 2.研究发现植物细胞分裂的时候有很多的高尔基体聚集，这是为什么？ ①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； ②在动物细胞种与分泌物的形成有关 在植物细胞种与细胞壁的形成有关 思考：1.溶酶体的来源？其内水解酶的来源如何？ 2.被溶酶体分解后的产物去向？ 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 单膜细胞器（内质网、高尔基体、溶酶体、液泡） 3.功能： 2.分布： 1.结构： 主要在动物细胞内 单层膜包裹的小泡，含有多种水解酶。 能分解衰老、损伤的细胞器, 吞噬并杀死侵入的病毒或病菌 ①无用的废物排出细胞外；②对细胞有用的物质,细胞可以再度利用。 是细胞的“消化车间” 在核糖体中合成， (自噬作用) (吞噬作用) 来源高尔基体 如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？ 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 单膜细胞器（内质网、高尔基体、溶酶体、液泡） 2.结构： 1.分布： 3.功能： 存在所有植物细胞中；酵母菌 植物细胞成熟的标志：有中央大液泡 内有细胞液， 色素（水溶性花青素） 含糖类、无机盐、和蛋白质等物质 ②使植物细胞保持坚挺 ①调节植物细胞内的环境 叶片的颜色主要与叶绿体中的色素(叶绿素)有关 花朵的颜色主要与液泡中的色素(花青素)有关。 凤仙花的紫红色花瓣能挤出紫红色的汁液，汁液主要来自于 A.叶绿体 B.内质网 C.液泡 D.细胞质基质 C 动力车间___________________。 养料制造车间________________。 能量转换站__________________。 脂质合成车间_______________ 生产蛋白质机器（蛋白质的装配机器）________。 蛋白质的加工、分类和包装车间和发送站 _____。 细胞内的消化系统________________。 细胞内的酶仓库__________________。 线粒体 叶绿体 叶绿体 光面内质网 核糖体 高尔基体 溶酶体 溶酶体 功能总结 结构总结 双层膜结构 单层膜结构 无膜结构 线粒体、叶绿体 溶酶体、液泡 内质网、高尔基体、 中心体、核糖体 溶液内高 糖心 物质总结 含DNA 含RNA 含色素 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 液泡、叶绿体 没有磷脂分子的细胞器 所有的细胞器都含有蛋白质 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.细胞骨架 1.支持各种细胞器的结构是什么？ 2.细胞骨架的结构和功能？ 阅读教材50页第一段，回答以下问题。 细胞骨架 结构：蛋白质纤维（微丝、微管、中间纤维） 组成的网架结构 功能：①维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器； ②与细胞运动、分裂、分化 ③以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活 动密切相关。 植物细胞壁 形成：与 （细胞器）有关 成分：主要是 功能： 特点： 分解：可用 酶 酶去除植物细胞壁 高尔基体 纤维素和果胶 支持和保护细胞 全透性 纤维素 果胶 不同生物细胞壁的对比 种类 成分 作用的酶或物质 植物 纤维素+果胶 纤维素酶 、果胶酶 细菌 真菌 几丁质(壳多糖) 肽聚糖 几丁质酶 溶菌酶、青霉素等 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.细胞骨架 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.细胞骨架 二.细胞器之间的协调配合 豚鼠的胰蛋白酶（原）是一种分泌蛋白。科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞培养液中加入3H标记的亮氨酸。利用放射性自显影技术研究豚鼠胰蛋白酶合成、运输和分泌的过程。 1.什么是分泌蛋白？有哪些种类？ 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 例如：消化酶、抗体、一部分激素等。 2.为什么用³H标记亮氨酸？体现了什么科学方法？ 亮氨酸是合成蛋白质的原料，可参与胰岛素合成，从而追踪蛋白质去向。 同位素标记法 用于追踪物质的运行和变化规律 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.细胞骨架 二.细胞器之间的协调配合 豚鼠的胰蛋白酶（原）是一种分泌蛋白。科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞培养液中加入3H标记的亮氨酸。利用放射性自显影技术研究豚鼠胰蛋白酶合成、运输和分泌的过程。 3.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,有哪些细胞器直接参与？ 直接细胞器：核糖体.内质网.高尔基体. 参与的结构：核糖体.内质网.高尔基体.线粒体.囊泡.细胞膜 间接：线粒体 4.用箭头表示胰岛素合成和运输的路径 细胞膜 核糖体 内质网 囊泡 高尔基体 囊泡 附着有核糖体的内质网上 高尔基体 细胞膜内侧的囊泡及细胞外 尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程 2. 当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移 到 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______________ 。 3. 内质网膜鼓出形成 ，包裹着蛋白质离开内质网， 到达 ，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 ，然后高尔基体膜形成包裹着蛋白质的 。囊泡转运到细胞膜， ，将蛋白质 。 1. 首先，在游离的 中以氨基酸为原料开始 。 核糖体 多肽链的合成 粗面内质网 具有一定空间结构的蛋白质 囊泡 高尔基体 蛋白质做进一步的修饰加工 囊泡 与细胞膜融合 分泌到细胞外 游离的核糖体（合成肽链） 一起转移 内质网（合成、加工、折叠） 囊泡包裹（蛋白质） 高尔基体（再加工） 囊泡包裹（蛋白质） 细胞膜（分泌出细胞外） 分泌蛋白合成分泌过程的交通枢纽是谁？ 分泌蛋白合成分泌过程中的跨膜层数？ 该过程，体现了膜的特点？ 总结能产生囊泡的结构： 从哪个结构取出的蛋白质就能具有生理功能？ 交通枢纽 高尔基体 0层 结构特点：流动性 信号肽 内质网、高尔基体、细胞膜 高尔基体的囊泡中 线粒体 供能 此过程中相关膜面积的变化： 内质网：＿＿＿＿＿＿＿ 减小 先增后减后不变 增大 高尔基体：＿＿＿＿＿＿＿ 细胞膜：＿＿＿＿＿＿＿＿ 思考：1.该过程中,内质网膜.高尔基体膜.细胞膜之间有什么关系？ 三种膜之间可相互转化，成分会更新 2.为什么各种膜之间可以相互转化?请从各种膜的结构和成分角度分析。 各种膜的结构和组成成分相似。 游离的核糖体 粗面内质网 高尔基体 溶酶体 质膜 分泌小泡 线粒体 叶绿体 细胞核 细胞质基质 囊泡 囊泡 囊泡 生物膜系统的构成 ________、______以及_____等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 细胞器膜 核膜 细胞膜 思考：1.类囊体薄膜、囊泡膜是生物膜吗？ 2.小肠粘膜、胃粘膜属于生物膜系统吗？ 3.细菌等其他原核生物有生物膜系统吗？ 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.细胞骨架 二.细胞器之间的协调配合 三.生物膜系统的结构和功能 【注意】 真核细胞才具有生物膜系统； 原核细胞没有生物膜系统，但是具有生物膜 （细胞膜）； 生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，比如胃黏膜、肠系膜就不属于生物膜系统。 是 不是 没有 出芽 融合 间接联系 囊泡 高尔基体膜 生物膜在结构上具有一定的连续性。 生物膜在结构和功能上紧密联系： 核膜 内质网膜 细胞膜 直接联系 内连 囊泡 外连 在结构和功能上紧密联系，体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.细胞骨架 二.细胞器之间的协调配合 三.生物膜系统的结构和功能 27 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 将各种细胞器分隔开，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、能量转化和信息传递 生物膜系统 核膜 细胞膜 细胞器膜 细胞的生物膜系统功能： 双层膜 单层膜 功能① 功能② 功能③ 双层膜， 细胞核的边界 单层膜, 细胞的边界 线粒体膜、叶绿体膜 内质网膜,高尔基体膜, 溶酶体膜,液泡膜等 28 3.2细胞器之间的分工合作 一.细胞器的结构.功能 1.细胞器的分离方法 2.细胞器的结构功能 3.细胞骨架 二.细胞器之间的协调配合 三.生物膜系统的结构和功能 与社会的联系 医学上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。 下图为细胞的生物膜系统概念图，你能否填出abefg各部分名称？ 核膜 细胞器膜 细胞膜 叶绿体膜 线粒体膜 内质网膜 高尔基体膜 实验材料 新鲜藓类叶： 新鲜的黑藻： 菠菜叶稍带叶肉下表皮： 实验原理 叶绿体 高倍显 微镜下 呈绿色、扁平的椭球或球形。 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，可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志。 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验探究： 藓类、黑藻：叶片薄，大多仅有一层叶肉细胞，叶绿体大而清晰，便于观察。 下表皮海绵组织较多，易撕取，叶绿体大数量少，便于观察，稍带叶肉是因为表皮细胞不含有叶绿体。 实验过程 滴 取 放 盖 看 清水 藓类的小叶 叶绿体 P50 实验结果 1、叶绿体分布(强光 & 弱光)？ 2、细胞质流动的方向？ 在不同光照条件下会改变方向。 光线强时，叶绿体以侧面向着光源，以防灼伤； 光线弱时，叶绿体以正面向着光源，吸收大量光能。 同一植物体，一个细胞内叶绿体均顺时针或逆时针，相邻两个细胞的细胞质流动方向可能不一致。 细胞质流动的意义： 为细胞内物质运输和结构移动创造条件，保障生命活动的正常进行。 ⚠ 温度也会影响细胞质的流动 细胞器 细胞质基质 分泌蛋白的合成和运输 观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动 细胞质 生物膜系统 分工合作 结构功能联系 叶绿体 线粒体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 核糖体 中心体 核膜和细胞膜等 共同 组成 分类 实验 单层膜 双层膜 无膜 细胞器膜 课堂小结 人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题： (2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是 _________________________________________________________________________。 (1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是__________，与水解酶合成和加工有关的细胞器有______________________ (至少答3种)。 高尔基体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失 (3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第________阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是__________________________。由此推测，在环境中营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是________________________________________。 二、三 排出细胞或在细胞内被利用 癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质 即讲即练 创新P33 人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题： (4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有 。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是什么？ 双层膜 溶酶体膜内侧被糖基化修饰，使得其中的酶不能对其发挥作用。 (5)新屠宰的家畜家禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。 溶酶体。细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，水解细胞中的蛋白质等物质，这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩，这个过程需要一定的时间。 $