3.2 细胞器之间的分工合作课件(共48张PPT)-2025-2026学年上学期高一生物（人教版）必修1

(共48张PPT)
第3章 细胞的基本结构问题探讨
1.提示：研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的分工与合作，缺少任何一个部门都难以完成研制工作。
2.提示：细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成着生命活动。
观察并思考
细胞质
细胞质基质：呈胶质状态，由水、无机盐、氨基酸、糖类、脂质、核苷酸和多种酶等组成。在细胞质基质中进行着多种化学反应。
细胞器：
动、植物细胞中主要有哪些细胞器？
归纳总结
细胞质基质
细胞器
真核细胞
细胞膜
细胞质
细胞核
线粒体
叶绿体
内质网
核糖体
高尔基体
中心体
溶酶体
液泡
新课讲解
一、细胞器之间的分工
◆ 分离细胞器的方法：差速离心法
新课讲解
▲显微结构：指在光学显微镜下能看到的细微结构。如细胞壁、叶绿体的形态、线粒体的形态(需染色)、大液泡、细胞核、染色体等。
▼亚显微结构：指在电子显微镜下能看到的，直径小于0.2 m的细微结构。如细胞膜及其他膜的分子结构、核糖体、核仁，叶绿体和线粒体的结构、互相垂直的两个中心粒等。
■显微结构与亚显微结构的区别：
新课讲解
(一)线粒体：
1.分布：普遍存在于真核细胞中，原核细胞没有线粒体。
2.形态、结构：
(1)形态：粒体、棒状。
(2)结构：
①双层膜：外膜、内膜。
内膜向内折叠形成嵴、嵴进一步折叠形成基粒。
②基质：
③线粒体中重要物质分布：线粒体内膜与基质中分布与有氧呼吸有关的酶、基质中有少量的DNA和RNA、核糖体。
3.功能：进行有氧呼吸的主要场所。
新课讲解
1.线粒体普遍存在于真核细胞中，原核细胞没有线粒体，但是否是所有的真核细胞都有线粒体呢？
不是。
哺乳动物成熟的红细胞、厌氧型的真核细胞（如蛔虫）。
2.线粒体是有氧呼吸的主要场所。没有线粒体，细胞一定不能进行有氧呼吸吗？
原核细胞没有线粒体，但许多原核细胞是能进行有氧呼吸的，如硝化细菌、根瘤菌等，因为这些原核细胞虽没有线粒体，但具有与有氧呼吸有关的酶系。
■ 提示：没有线粒体的真核细胞一定是不能进行有氧呼吸的。如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等只能进行无氧呼吸。
新课讲解
1.分布：主要存在于植物的叶肉细胞里。幼茎皮层细胞、未成熟的果皮细胞中也有。
2.形态：扁平的椭球或球形。
3.结构：
(1)双层膜：外膜、内膜。
(2)基粒：类囊体→基粒片层→基粒。
(3)基质：
(4)重要物质分布：
①类囊体薄膜上分布有光合色素。
②类囊体和基质中分布有与光合作用有关的酶。
③基质有少量的DNA和RNA，还有核糖体。
4.功能：植物细胞进行光合作用的场所。
(二)叶绿体：
思考讨论
你能说出线粒体和叶绿体的哪些异同点？
(一)相同点：
①都是双层膜围成的细胞器；
②都与能量转换有关；
③都含有少量的DNA、RNA和核糖体。
(二)不同点：
①生理功能不同；
②所含的酶的种类不同；以及是否含有光合色素。
③增大内膜面积的方式不同(线粒体是内膜向内折叠形成嵴；叶绿体内含有众多的基粒，增大了叶绿体内的膜面积和受光面积)。
新课讲解
粗面内质网
(有核糖体附着)
滑面内质网
(无核糖体附着)
1.分布：普遍存在于真核细胞中。
2.形态、结构：
①单层膜：
②膜结构相连成的网状物(管状、泡状等)。
③主要由蛋白质和磷脂组成。
3.种类：
①粗面内质网：附有核糖体。
②滑面内质网：无核糖体附着。
4.功能：
①细胞内蛋白质的合成、加工场所和运输通道——粗面内质网。
②脂质合成的“车间”——滑面内质网。
(三)内质网：
新课讲解
(四)高尔基体：
1.分布：普遍存在于真核细胞中。
2.形态、结构：
①由单层膜组成的扁平囊形成的，呈网状
②主要由蛋白质和磷脂组成
3.功能：主要对来自于内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
注：在植物细胞中，高尔基体与细胞壁的形成有关。
新课讲解
(五)核糖体：
1.分布：真核细胞和原核细胞都有的一种细胞器。
2.形态、组成：
①粒状小体、无膜。
②主要由蛋白质和rRNA组成。
3.功能：细胞内蛋白质合成的场所。
4.在细胞内的分布：
①游离于细胞基质中；
②附于内质网上；
③分布于线粒体、叶绿体中。
新课讲解
(六)中心体：
1.分布：动物细胞和低等植物细胞中特有。高等植物细胞没有。
2.形态、结构与化学组成：
①电镜下：每个中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
②无膜结构。
③主要由蛋白质组成。
3.功能：与细胞的有丝分裂有关。
新课讲解
1.分布：主要存在于植物细胞中。
2.形态：
①由单层膜围成的一种泡状结构。此单层膜叫液泡膜 。
②液泡膜以内是细胞液：内含有水、无机盐、糖类、色素(花青素)和蛋白质等。
3.功能：调节植物细胞内的环境，使细胞保持一定的渗透压，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺。
(七)液泡：
新课讲解
(八)溶酶体：
1.分布：主要分布于动物细胞中。
2.形态结构：球形，单层膜，内含多种酸性水解酶。
3.功能：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。
思考与讨论
1.①双层膜结构：___________________。
②单层膜结构：___________________________________。
③无膜结构：____________________。
2.含有遗传物质(DNA)的细胞器：________________。
3.含有核酸的细胞器：____________________________。
4.可能含有色素的细胞器：_______________________。
5.植物特有的细胞器：____________________。
6.动物细胞和低等植物细胞有，而高等植物细胞没有的细胞器：______。
7.真核细胞和原核细胞都有的细胞器：_____________。
8.与能量转换直接相关的细胞器：_____________________。
线粒体、叶绿体
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
核糖体、中心体
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体、核糖体
叶绿体、液泡
叶绿体
中心体
核糖体
线粒体、叶绿体
思考与讨论
连一连：细胞内的“车间”
线粒体
叶绿体
内质网
核糖体
高尔基体
溶酶体
液泡
养料制造车间、能量转换站
蛋白质的生产机器
动力车间
蛋白质的加工、分类和包装车间
蛋白质的加工、脂质和多糖的合成车间
消化车间
植物代谢产物的储存地
生命观念
◆ 细胞的结构与其功能总是相应的的：
1.在代谢旺盛、耗能较多的细胞中，线粒体的数量较多；
2.在蛋白质合成旺盛及分裂旺盛的细胞中，核糖体的数量较多，且核仁一般较大；
3.在分泌活动强的细胞中，高尔基体较多，粗面内质网也较发达。
4.光照适宜，代谢旺盛时，叶肉细胞中的叶绿体较多。
● 最能体现细胞功能特点的是细胞器的种类和数量！
新课讲解
◆ 细胞骨架：
1.真核细胞质中的蛋白质纤维组成网架体系。
2.维持细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、细胞内物质的运输、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。
在哈佛大学制作的动画“The Inner Life of the Cell”中就演示了驱动蛋白在微管上“行走”运输囊泡的过程。
探究实践
一、实验原理
1.高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中。叶绿体一般是绿色的、扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。
2.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运动作为标志。
二、材料用具
探究实践
1.观察叶绿体选用新鲜的藓类的叶(或黑藻的叶)：因为其叶片薄而小，常常是一层细胞，叶绿体大但数量少，所以选取整个小叶直接制片，观察会收到很好效果。
选用菠菜的叶，应撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮。是因为叶肉细胞具有叶绿体，而叶表皮细胞没有叶绿体。
2.观察细胞质流动，一般选择黑藻或金鱼藻。
胡芦藓
黑藻
三、方法步骤及结果
探究实践
步骤 操作方法 目的、作用或结果
1.取材 新鲜的藓类(或黑藻)的叶 或撕取菠菜叶下表皮略带一些叶肉 ①藓类叶为单层细胞
②下表皮容易撕取，要略带些叶肉
2.制片 载玻片中央滴一滴清水，将叶片放入，加上盖玻片，制成临时装片 注意：叶片不能太干了，保持有水的状态，以免影响细胞活性
3.观察 先在低倍镜找到叶肉细胞，后换高倍镜观察叶绿体的形态和分布，以及光强度的变化与叶绿体的位置关系。 叶绿体呈椭圆形，可随细胞质的流动而流动。叶绿体在弱光下以最大面积(长轴)转向光源，在强光下以最小面积(短轴)转向光源。
4.结果 叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。
(一)观察叶绿体：
探究实践
(二)观察细胞质的流动 ：
取材：
将黑藻先放在光下、25℃左右的水中培养
制片：
载玻片中央滴一滴清水，将叶片放入，加上盖玻片，
制成临时装片
观察：
先低倍镜找到黑藻叶肉细胞，后高倍镜观察到细胞内的叶绿体随细胞质液定向呈环形流动[适当增强光照、适当提高温度、切伤等均可加速流动。]
思考与讨论
讨论：
1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
1.提示：叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得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。又如，叶片细胞的栅栏组织(接近上表皮)中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮皮)中的多，这使得叶片的叶绿体能够接收更多的光照进行光合作用。
2.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？
2.提示：细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
问题拓展
2.由于细胞质是透明的，其流动现象不易观察，如何能较清楚地看清细胞质的流动现象？尝试说出几种措施？
提示：①选取一个大型细胞器(如叶绿体)作为参照物；
②选择最佳观察部位。应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察。因为此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动。
③ 将视野调暗些，如缩小光圈或使用平面反光镜。
1.细胞质流动也是一种生命现象，要消耗呼吸作用过程产生的能量。那么影响细胞质流动的因素主要有哪些？
提示：(1)内部因素：①细胞的含水量；②细胞的代谢状况。
(2)外部因素：①温度；②光照；③机械损伤。
3.要使所观察的细胞的细胞质流动加快，可采用哪些措施？
提示：①增强光照，在阳光下或灯光下照15~20min；
②提高水温或加入热水，将水温调至25℃左右；
③切伤一小部分叶片。促进其呼吸作用。
思考讨论
科学家用3H标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。
3分钟后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中。
17分钟后，出现在高尔基体中。
117分钟后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
归纳总结
◆研究方法——同位素标记法：
(同位素示踪法)
放射性同位素示踪法是利用放射性同位素素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子参到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。
同位素示踪法是生物学实验中经常应用的一项重要方法，它可以研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素，如14C、3H、32P、35S(具有放射性）；15N、18O(不具有放射性，是稳定同位素)等。
归纳总结
二、细胞器之间的协调配合(以分泌蛋白的合成运输为例)
(一)分泌蛋白的概念：
1.概念：是指在细胞内合成的，要分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。
2.主要包括：消化酶(如胰液的酶)、抗体、蛋白质类激素(如胰岛素、生长激素)、血浆蛋白。
(二)分泌蛋白的合成、运输和分泌过程：
归纳总结
(二)分泌蛋白的合成、运输和分泌过程：
●合成：
a.在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。
●初步加工：
b.肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程。
c.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。
归纳总结
(二)分泌蛋白的合成、运输和分泌过程：
●进一步加工：
d.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。
e.高尔基体对蛋白质做进一步修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。
●分泌到细胞外：
f.囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，消耗的能量主要来自线粒体。
归纳总结
(二)分泌蛋白的合成、运输和分泌过程：
脱水缩合，合成肽链
对肽链进行加工、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质
对蛋白质做进一步的修饰加工，形成成熟的蛋白质，并起到交通枢纽的作用
比较成熟的蛋白质
成熟的蛋白质
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
细胞外
胞吐
整个过程所需的能量主要由线粒体提供的
囊泡
囊泡
归纳总结
2.物质变化：氨基酸→肽链→比较成熟的蛋白质(有空间结构，但无生物活性)→成熟的蛋白质(有生物活性)。
1.
3.结论：细胞内的各种细胞器在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系(协调配合)。
技法提炼
新课讲解
三、生物膜及细胞的生物膜系统
生物膜 蛋白质 脂质 糖类
人红细胞膜 49% 43% 8%
大鼠肝细胞核膜 59% 35% 2.9%
内质网膜 67% 33% 含量很少
线粒体外膜 52% 48% 含量很少
线粒体内膜 76% 24% 含量很少
(一)生物膜的概念：细胞膜、核膜以及细胞内的各种细胞器膜，化学组成基本相同，基本结构相似，统称生物膜。
新课讲解
(二)生物膜在结构上具有直接或间接的联系：
1.直接联系——膜之间的相连：
　　细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系
内质网与核膜外层相连
内质网腔与两层核膜之间的腔相通
内质网与细胞膜相连
新课讲解
2.间接联系：是指不同的膜结构之间通过出芽形成“囊泡”(具有膜的小泡)而发生膜的转化现象。
内质网以类似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。
高尔基体又以“出芽”方式形成小泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。
高尔基体膜的厚度和化学成分介于内质网膜与细胞膜之间。在活细胞中，这三种膜可以互相转变。
新课讲解
3.生物膜在结构上的联系(建模)
1.在各种膜结构的联系中，内质网处于中心地位。高尔基体起到“交通枢纽”的作用。
2.生物膜之间转化的基础是膜的融合，而膜的融合的基础是生物膜具有一定的流动性(生物膜的结构特点)。
新课讲解
(二)细胞生物膜系统：
1.概念：细胞内的各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们所形成的结构体系叫细胞的生物膜系统。
2.生物膜系统在细胞的生命活动中的作用：
(1)细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质运输与交换及信息传递中起决定性作用。
(2)广阔的膜面积，为多种酶、核糖体等提供了附着位点。使多种化学反应有序进行。
(3)将各种细胞器分隔开，使多种化学反应能同时进行而不互相干扰。
知识应用
与社会的联系：透析型人工肾：
在医学上：尝试用人工合成的膜材料代替人体的病变器官以行使正常的生理功能。
课堂训练
1.下表是关于各种细胞器的结构和功能的比较，其中正确的是（ ）
选项 细胞器 结构或部位 功能
A 高尔基体 一层膜 动力车间
B 叶绿体 存在于所有植物细胞中 养料制造车间
C 核糖体 一层膜 蛋白质生产机器
D 溶酶体 主要存在于动物细胞中 消化车间
D
课堂训练
2.某班级于11月中旬进行“观察细胞质的流动”实验，实验时以一周前购买的菠菜为材料，发现大部分同学没有观察到细胞质的流动。分析其原因不合理的是（ ）
A.细胞死亡，细胞质不再流动 B.没有染色，观察不到细胞质流动
C.细胞重叠，细胞图像不清晰 D.温度太低，细胞质流动不明显
B
3.下列关于叶绿体在细胞中的分布，正确的是（ ）
A.在强光下，叶绿体以其侧面面对着光源，以利于接受较多的光
B.在弱光下，叶绿体以其较大的面对着光源，可以接受更多的光
C.在弱光下，叶绿体会较多地聚集在背光一侧
D.对于一般的叶片，背光面的细胞中含有较多的叶绿体
B
课堂训练
4.下列有关生物膜系统的说法正确的是（ ）
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系
D.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达
D
5.下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是（ ）
A.三者都存在于蓝藻中 B.三者都含有DNA
C.三者都具有双层膜结构 D.三者的膜结构中都含有蛋白质
D
课堂训练
6.下列有关细胞结构的描述，正确的有几项（ 　　）
①有细胞壁的细胞一定是植物细胞
②有中心体的细胞一定是动物细胞
③有叶绿体的细胞一定是植物细胞
④没有叶绿体的细胞一定不是植物细胞
⑤有高尔基体的细胞一定是真核细胞
⑥没有细胞核的细胞一定是原核细胞
A、2项 B、3项 C、4项 D、5项
A
课堂训练
7.生物膜在结构上没有直接相连的是（ ）
A.内质网膜与外层核膜 B.内质网膜与细胞膜
C.高尔基体膜与内质网膜 D.内质网膜与线粒体外膜
8.下列关于生物膜转化的叙述中，正确的是（ ）
A.具有膜的小泡成为具有膜结构的一部分要依靠膜的融合
B. 生物膜之间的转化是不可逆的
C.一种膜结构的膜成为另一种膜结构的一部分与膜的流动性无关
D.生物膜的功能特性是膜之间转化的前提
9.下图所示为某细胞进行某种生命活动前后几种生物膜面积的变化，在此变化过程中有可能合成（ ）
A.呼吸酶 B.胃蛋白酶
C.性激素 D.血红蛋白
C
A
B
课堂训练
10.科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是(多选) （ ）
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成
B.高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连
C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
D.靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成
CD
课堂训练
11.已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列（如图中P肽段）。若P肽段功能缺失，则该蛋白（ 　　 ）
A.无法继续合成 　　B.可以进入高尔基体
C.可以被加工成熟　 D.无法被分泌到细胞外
D