3.2 细胞器之间的分工合作第2课时 2024-2025学年人教版（2019）高中生物必修一(共30张PPT，含1个视频)

(共30张PPT)
旧知识回顾：细胞器的功能
核糖体是蛋白质 的场所.
内质网是蛋白质等大分子物质
、 和 .
高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行 、 、
的“车间”和“发送站”.
思考
三种细胞器之间是不是存在某种协作呢？
加工场所
合成
合成
运输通道
分类
加工
包装
第2节 细胞器之间的分工合作（第2课时）
第三章 细胞的基本结构
本 节 聚 焦
1.细胞内有哪些主要的细胞器？
3.什么是生物膜系统？
它具有什么功能？
2.细胞器是如何分工合作，
共同完成细胞的生命活动的？
1.
2.
目 录/contents
细胞器之间的协调配合
生物膜系统
PART 1
细胞器之间的协调配合
--以分泌蛋白的合成和运输为例
补充
什么是分泌蛋白？
蛋白质可根据其发挥作用的场所分类：
① 蛋白：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
Eg:消化酶、抗体、部分激素等。
② 蛋白：在细胞内合成，并在细胞内起作用的蛋白质。
Eg:与有氧呼吸有关的酶等。
分泌
胞内
细胞器之间的协调配合
04
科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，做过这样一个实验:
他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标志的亮氨酸的培养液中培养，3min,后带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中；17min后，出现在高尔基体中；117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
细胞器之间的协调配合
--以分泌蛋白的合成和运输为例
04
分析：在上述实验中
①选材：
②方法：
③结果：
豚鼠的胰腺腺泡细胞
同位素标记法（3H）
思考
为什么选取豚鼠的胰腺腺泡细胞作为实验材料？
胰腺腺泡细胞可以合成并
分泌多种消化酶(分泌蛋白)。
思考
什么是同位素标记法？
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。
细胞器之间的协调配合
--以分泌蛋白的合成和运输为例
同位素标记法
1.概念：在同一元素中， 数相同、 数不同的原子为同位素。
如16O与18O，12C与14C。
2.性质：同位素的 性质可能有差异，但组成的化合物 性质相同。
3.应用：用同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。
通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。
4.规律：生物学研究中常用的同位素有的 放射性，如14C、32P、3H、35S等； 有的 放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。
质子
中子
物理
化学
具有
不具有
04
分析：在上述实验中：
①选材：
②方法：
③结果：
豚鼠的胰腺腺泡细胞
同位素标记法（3H）
观察放射性出现的先后位置
→ → → → .
内质网
核糖体
高尔基体
细胞膜内侧的囊泡
细胞外
思考
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？
需要能量，由线粒体提供。
细胞器之间的协调配合
--以分泌蛋白的合成和运输为例
游离的核糖体：氨基酸经过 形成肽链；
粗面内质网：
高尔基体：进一步 为成熟的蛋白质；
细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外
多肽链 ，形成有一定空间
结构的蛋白质（不成熟的蛋白质）；
04
多肽链与游离的核苷酸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。
脱水缩合
囊泡
囊泡
加工、折叠
修饰、加工
溶酶体内的水解酶和细胞膜上的蛋白质
的合成和加工过程与分泌蛋白相同
线粒体供能
细胞器之间的协调配合
--以分泌蛋白的合成和运输为例
视频：分泌蛋白的合成和运输的过程
脱水缩合
盘曲折叠
氨基酸
肽链
较成熟蛋白质
成熟的蛋白质
线粒体（提供能量）
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
细胞外
囊泡
囊泡
（蛋白质前体）
合成
分类包装
分泌
初加工
再加工
胞吐
糖基化
分泌蛋白的合成与运输过程
分泌蛋白的合成和运输
在分泌蛋白的合成与分泌过程中：
依次经过的细胞结构：
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
依次经过的细胞器：
核糖体、内质网、高尔基体
依次经过的具膜细胞器：
内质网、高尔基体
依次经过的可以产生囊泡的细胞器：
内质网、高尔基体
思 考
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
这个过程中，
膜可通过 转化成高尔基体膜，高尔基体膜又可通过 形成 。
内质网
囊泡
细胞膜
膜面积的变化：
内质网膜：膜面积 ；
高尔基体膜：膜面积 ；
细胞膜：膜面积 ；
囊泡
不变
减少
增加
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
①
②
③
填一填：
①代表： ；②代表： ；③代表： ；
A 代表： ；B 代表： ；C 代表： ；
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
分泌蛋白合成过程中放射性的变化
这个过程中，
标记氨基酸出现的先后顺序（细胞结构）：
→ → →
→ → →细胞外
内质网
核糖体
高尔基体
囊泡
囊泡
细胞膜
填一填：上图序号代表什么细胞器？
①代表： ；②代表： ；③代表： ；
内质网
核糖体
高尔基体
时间
放射性
①
②
③
PART 2
生物膜系统
05
1.概念：
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 和 、 等结构，
共同构成细胞的生物膜系统。
核膜
内质网膜
细胞膜
内质网膜与细胞膜、核膜的联系
细胞器膜
细胞膜
核膜
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,所有没有生物膜系统；
病毒无任何膜结构,所有也没有生物膜系统。
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。
05
2.各生物膜的联系：
①组成上的联系：各种生物膜的组成成分相似，都由 (主要为 )、
及少量的 组成，但每种成分所占的比例 。
②结构上的联系：直接或间接相连
核膜
内质网膜
细胞膜
内质网膜与细胞膜、核膜的联系
脂质
磷脂
蛋白质
糖类
不同
核膜
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。
直接联系
间接联系
囊泡
间接联系
囊泡
直接联系
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
生物膜系统
　　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。其工作原理如图所示，请分析透析型人工肾的生物学原理是什么？
人工合成的膜材料已用于疾病的治疗
生物膜的选择透过性
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
2．下列结构属于生物膜系统的是(　　)
①线粒体膜　
②囊泡　
③细胞壁　
④溶酶体膜　
⑤核糖体　
⑥核膜
A．②③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．④⑥ D．①②④⑥
D
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
本节导图
一、概念检测
1. 基于对细胞器的理解，判断下列相关表 述是否正确。
1) 细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。（ ）
2) 生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。（ ）
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
4. 在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是 （ ）
A. 核糖体 B. 线粒体
C. 内质网 D. 高尔基体
√
×
A
C
B
一、概念检测
5. 找出下图中的错误，并在图中改正。
[提示]上图是动物细胞的亚显微结构图，细胞右下方的叶绿体应该去掉；图中标注的内质网与高尔基体反了，应该对调图中标注的染色质应改为核仁。
下图为成熟植物细胞的亚显微结构图。图中标注的核糖体是中心粒,高等植物细胞中不含有中心粒，应该去掉；图中标注的核仁应改为叶绿体；标注的叶绿体应该改为线粒体。
二、拓展应用
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？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。
[答案]溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实，可以作出多种合理假说，例如，膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用；等等。
感谢聆听