【公开课】细胞器之间的分工合作课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第3章细胞的基本结构

我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。

——引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》第2节

细胞器之间的分工合作（共2课时）第2节

细胞器之间的分工合作（1）学习目标基础知识(细胞质的成分、细胞器、细胞器的分离方法、显微结构与亚显微结构、细胞骨架）0102各种细胞器之间的分工03实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

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、机載系统研发（包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等）、总装制造等部门。1.如果缺少其中的某个部门，C919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”？这些“部门”也存在类似的分工与合作吗？细胞是一个更复杂的系统，细胞质内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成着生命活动。讨论：新课导入：问题探讨细胞质基质细胞器提供：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等1.细胞质细胞质中具有一定结构和特定功能的小单位呈胶质状的物质，是进行新陈代谢的主要场所基础知识1.细胞质（教材P47）细胞骨架（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、中心体、液泡、溶酶体）维持细胞的形态并锚定细胞器，与细胞的各项生命活动有关差速离心法细胞细胞膜匀浆液破坏细胞膜细胞匀浆低速离心中速离心高速离心更高速离心大颗粒较大颗粒小颗粒更小颗粒细胞核等线粒体、溶酶体等内质网、高尔基体等核糖体等差速离心法：逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒。形状大密度高的物质，越容易先沉淀到试管底部，体积小密度小的物质后面沉。步骤：内质网线粒体高尔基体细胞壁细胞膜细胞核叶绿体细胞膜细胞核中心体溶酶体核糖体植物细胞（左）和动物细胞（右）亚显微结构模式图细胞器之间的分工分布：结构：功能：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）细胞进行有氧呼吸的主要场所普遍存在于动植物细胞中；内膜外膜DNA核糖体【线粒体的起源】真核细胞的祖先吞噬了好氧细菌后，在长期的互利共生关系中，逐渐演化成了现在的线粒体。嵴基质细胞器之间的分工1.线粒体——细胞的“动力车间”双层膜结构特例：哺乳动物成熟的红细胞无思考1：哪些细胞中含有的线粒体较多呢？心肌细胞等代谢活动较强的细胞外膜内膜基粒基质类囊体【叶绿体的起源】真核细胞的祖先吞噬了蓝细菌后，在长期的互利共生关系中，逐渐演化成了现在的叶绿体。细胞器之间的分工2.叶绿体“养料制造车间”、“能量转换站”双层膜结构光合作用的场所，“养料制造车间”“能量转换站”分布:绿色植物的叶肉细胞和嫩茎皮层细胞双层膜（外膜、内膜），基粒、基质（DNA、RNA

核糖体）结构:功能:思考：植物的分生组织中有没有叶绿体？广泛分布于真核细胞中单层膜粗面内质网（有核糖体附着）光面内质网（不含核糖体）蛋白质等生物大分子物质的合成、加工场所和运输通道结构：功能：分布：膜面积最大的细胞器细胞器之间的分工3.内质网单层膜结构高尔基体结构：功能：分布：单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡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”几乎所有真核细胞中植物细胞特有细胞壁的形成有关唯一一种在动、植物细胞中功能可以不同的细胞器细胞器之间的分工4.高尔基体单层膜结构形态：功能：分布：由单层膜围成的囊状小泡，内含多种水解酶主要分布在动物细胞中能分解衰老、损伤的细胞器吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌消化、分解胞吞吞入的营养物质；与细胞的自溶有关注意：细胞的凋亡、细胞的自噬等都与溶酶体有关。细胞器之间的分工5.溶酶体——细胞的“消化车间”膜水解酶单层膜结构细胞器之间的分工单层膜结构6.液泡形态：功能：分布：单层膜（内含细胞液，液泡内有色素、糖类、无机盐、蛋白质等）1、调节细胞内环境，使细胞保持一定的渗透压2、存储水和营养物质主要分布在植物细胞3、充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺思考1：是不是植物细胞都有中央大液泡？思考2：叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能是否相同？参与动物细胞有丝分裂分布动物细胞及低等植物细胞（如衣藻、绿藻、水绵、团藻等）无膜，由两个垂直排列的中心粒组成（呈“+”状）（化学成分：蛋白质）结构功能细胞器之间的分工无膜结构7.中心体中心粒中心粒大亚基小亚基蛋白质mRNA结构：功能：分布：无膜结构；呈颗粒状（由rRNA和蛋白质构成）真核细胞和原核细胞，附着在内质网上或游离在细胞质基质中氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，是“生产蛋白质的机器”细胞器之间的分工8.核糖体——蛋白质生产机器无膜结构细胞壁（非细胞器）纤维素和果胶支持和保护、维持细胞形态位于植物细胞细胞膜的外面成分：功能：分布：细胞结构9、细胞壁细胞结构10、细胞骨架（教材P50）细胞骨架：维持形态，保持内部结构有序成分：蛋白质纤维（微丝、微管）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、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。细胞器运动的轨道高等植物细胞动物细胞核糖体线粒体内质网高尔基体叶绿体液泡中心体溶酶体细胞器归类分析细胞器归类分析1、低等植物细胞同时含有2、不含某些细胞器的植物细胞或动物细胞(1)叶绿体、液泡中心体核糖体②无叶绿体：洋葱鳞片叶外表皮细胞、

植物根尖分生区细胞、

植物根尖成熟区细胞等中心体和叶绿体①无大液泡：植物根尖分生区细胞

根尖形成层细胞等细胞器归类分析(2)核糖体、中心体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体线粒体、叶绿体(3)叶绿体、线粒体高尔基体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（4）细胞器归类分析含磷脂所有含膜的细胞器线粒体、叶绿体叶绿体、液泡线粒体、叶绿体、核糖体拓展——细胞类型的判断有无以核膜为界限的细胞核无原核细胞有真核细胞有无细胞壁无动物细胞植物细胞有有无中心体有低等植物细胞无高等植物细胞1.有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞2.有叶绿体的细胞为植物细胞3.有中心体无细胞壁的细胞为动物细胞注意点：课堂小结(1)动物细胞中都有线粒体(

)(2)没有叶绿体的细胞一定是动物细胞(

)(3)有中心体的细胞都是动物细胞(

)(4)没有大液泡的细胞一定是动物细胞(

)(5)溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶(

)(6)能进行光合作用的生物一定有叶绿体。(

)×××××习题检测×6.(2022·河北承德模拟)如图为动、植物细胞亚显微结构模式图，下列有关该图的叙述正确的是（）A.植物细胞都不具有的结构是aB.胰岛B细胞合成胰岛素的场所是cC.细胞在清水中不会涨破，是因为有结构iD.图的下半部分可用来表示紫色洋葱鳞片叶

表皮细胞的结构C实验：用高倍显微镜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_________的状态。

观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的_______的运动作为标志。形态和分布叶绿体2.实验材料常选用藓类叶片或者菠菜叶___________的_______。不断流动稍带些叶肉下表皮菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易获取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。为什么选用的是菠菜叶的下表皮带叶肉的细胞？这2个实验中临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性制作临时装片用镊子取一片藓类的小叶（或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住叶片放入水滴中；盖上盖玻片高倍显微镜观察实验步骤实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动制作临时装片供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片高倍显微镜观察制作藓类（菠菜、黑藻）叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动结果与分析

各细胞中细胞质的流动方向是一致的，细胞质流动的方式为环流式。细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞质的运动。实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形提示：叶绿体的运动使其在不同光照强度下改变方向,在强光下,以其

朝向光源,避免被强光灼伤;在弱光下,以其

朝向光源,以接受充足的光照。1.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么细胞内叶绿体实际位置和细胞质流动方向是？2.叶绿体的分布状态与光照强度有何关系?侧面正面左上方逆时针问题探讨3、影响细胞质流动的因素有哪些?(1)增加光照。(2)提高温度。(3)切伤叶片,形成伤流,使细胞质流动加快。一.细胞器之间的协调配合（1）分泌蛋白a.概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。b.举例：消化酶、抗体和一部分激素。a.概念：在细胞内合成后，在细胞内起作用的蛋白质。（2）胞内蛋白b.举例：血红蛋白，与有氧呼吸有关的酶等。科学方法同位素标记法同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O、18O，12C与14C。同位素标记放射性同位素稳定同位素3H、14C、35S、32P18O、15N检测检测密度或相对分子质量放射性同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。帕拉德再一次在技术上做出了重大革新———他改进了适合蛋白质研究的细胞内同位素示踪体系,同时还发展了放射自显影的电子显微镜方法乔治·埃米尔·帕拉德(Palade，GeorgeEmil)

在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射３Ｈ标记的亮氨酸标记氨基酸出现的先后顺序：_______→_______

→________→______→

细胞外内质网核糖体高尔基体细胞膜（灰色代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白）细胞器之间的协调配合以分泌蛋白的合成和运输为例细胞中的分泌蛋白合成过程1分泌蛋白的合成和运输核糖体内质网高尔基体细胞膜囊泡囊泡氨基酸形成肽链加工肽链形成蛋白质进一步修饰加工成成熟的蛋白质囊泡与细胞膜融合细胞外分泌线粒体供能经过的细胞器功能内质网的膜面积_____减少综合比较：高尔基体的膜面积__________细胞膜的膜面积_____①②③④基本不变增加分泌蛋白合成过程中膜面积的变化1.分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？以分泌蛋白的合成和运输为例

分泌蛋白合成过程中膜面积的变化前后时间0膜面积①_________③_________②_________时间0②③①①②③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。分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过

层生物膜。膜面积

0___________________________在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少，细胞膜膜面积增加。

分泌蛋白合成过程中放射性的变化内质网高尔基体核糖体内质网高尔基体标记氨基酸出现的先后顺序：_______→_______→_______→________→____→______→细胞外内质网核糖体囊泡高尔基体囊泡细胞膜

细胞的生物膜系统细胞器膜核膜细胞膜生物膜系统真核细胞只有真核生物才有生物膜系统；只有同时具有三者才能称为生物膜系统，其中之一只能称为生物膜。（1）生物膜系统组成化学组成上的联系组成成分相似：基本结构：内质网膜与细胞膜、核膜的联系都主要是脂质+蛋白质流动镶嵌模型内质网外连细胞膜，内连核膜；内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可以通过囊泡转化。内质网膜核膜细胞膜高尔基体膜囊泡膜相连膜相连囊泡都由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分布其中，都具有一定流动性。（2）生物膜之间的联系结构上具有一定的连续性(4)在功能上的联系核糖体内质网高尔基体细胞膜线粒体能量能量能量能量囊泡囊泡肽链较成熟的蛋白质合成初步加工成熟的蛋白质进一步加工分泌分泌蛋白生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上________，进一步体现了细胞内各种结构之间的_________。紧密联系协调配合以分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌为例细胞的生物膜系统(5)生物膜的功能①相对稳定的内部环境,在物质运输、能量转化和信息传递过程中起决定性作用。②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。③把各种细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序进行。4.课堂小结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细胞器膜共同组成分类实验单层膜双层膜无膜.

2.基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是

（

）A.高尔基体B.叶绿体C.液泡D.中心体3.在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有()A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体A4.1概念检测C1.图中a、b、c、d为细胞器，3H－亮氨酸参与图示过程合成3H－X，且细胞器c为