(共49张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作（第1课时）
情境导入：神州二十号总装-太空会师
观看视频
问题探讨
神舟载人飞船工程分为载人飞船工程大系统和载人飞船系统两个层次。载人飞船工程大系统由载人飞船系统、运载火箭系统、航天员系统、应用系统、发射场系统、测控与通信系统和着陆场系统共7个系统组成。神舟飞船系统结构由轨道舱、返回舱、推进舱和附加段组成。
讨论：
1.如果神舟载人飞船缺少其中的某个系统，还能顺利发射吗？
2.细胞中是否也具有多种不同的“系统”？这些“系统”也存在类似的分工与合作吗？
神州载人飞船工程是一个复杂的系统工程，需要不同的系统合作与配合，缺少任何一个系统都难以完成发射任务。
细胞也是一个非常复杂的系统，细胞质内分布着诸多的“部
门”，它们既有分工又有合作，共同配合着完成生命活动。
学习目标
课标要求 素养目标
1.2细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动 1.2.2阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动 1.2.4举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动 1.认识各种细胞器，掌握各种细胞器结构和功能。（生命观念）
2.掌握差速离心法在分离细胞器中的应用，能够建立物理模型探究各种细胞器的结构和功能。（科学思维、科学探究）
3.认同自然科学中结构和功能相适应的观点，形成各种细胞结构之间协调配合进而共同完成一系列生命活动的本质。（社会责任）
重点
难点
难点
重点
知识目录
01
细胞器之间的分工
02
观察叶绿体和细胞质的流动
新知探究
一、细胞器之间的分工
1.细胞的基本结构
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
工厂
主管
围墙
各部门
核糖体
内质网
线粒体
高尔基体
细胞壁
细胞膜
细胞核
液泡
叶绿体
细胞膜
细胞核
中心体
溶酶体
动植物细胞的亚显微结构模式图
新知探究
一、细胞器之间的分工
知识回顾
显微结构和亚显微结构
光学显微镜下观察到的细胞结构被称为“显微结构”，电子显微镜下观察到的细胞结构被称为“亚显微结构”。
下图比较了肉眼、光学显微镜、电子显微镜的分辨率。
电子显微镜
新知探究
一、细胞器之间的分工
新知探究
一、细胞器之间的分工
显微结构
光学显微镜下，不论低倍镜还是高倍镜下能观察到的结构。
亚显微结构
能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2微米的细微结构。
叶绿体
液泡
染色体
线粒体
叶绿体
高尔基体
新知探究
一、细胞器之间的分工
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：
一般来说，图示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，该图示判断为亚显微结构。
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
新知探究
一、细胞器之间的分工
2.分离细胞器的常用方法
差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其它物质组成的匀浆，把匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
分离的原理：利用不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开。
高速离心
1h
中速离心
20min
低速离心
10min
细胞匀浆
超高速离心
3h
沉淀a
细胞核、
细胞骨架
上
清
液
(1)
沉淀a
沉淀b
线粒体、溶酶体、
过氧化物酶体
上
清
液
(2)
沉淀b
沉淀c
内质网、
高尔基体
上
清
液
(3)
沉淀c
沉淀d
核糖体
沉淀d
——差速离心法
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
显微镜下巨噬细胞吞噬细菌的过程
阅读教材48~50页，思考巨噬细胞吞噬细菌的过程，需要依赖于哪些生命活动？
运动
产生能量
消化分解
物质合成
……
观看视频
线粒体
供应能量
阅读教材48-50页，讨论下列问题：
1.哪种细胞器为巨噬细胞吞噬细菌的生命活动提供能量？
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
线粒体
外膜
嵴
基质
核糖体
内膜
——“动力车间”
普遍分布于真核细胞中
呈线状、粒状、棒状
双层膜
内膜：内膜向内折叠形成嵴
基质：含有与有氧呼吸有关的酶、
少量的DNA和RNA
有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量
显微结构
分布
形态
结构
功能
DNA和RNA可以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”。
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
【资料】下表为不同细胞中线粒体的数量，思考问题：
2.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸？
口腔上皮细胞 平滑肌细胞 肾皮质细胞 肝细胞 心肌细胞
90个 260个 400个 950个 12500个
1.心肌细胞中的线粒体数量明显多于其他细胞说明什么？
说明代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多。
能。细胞质基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶，可进行有氧呼吸。
3.内膜向内折叠形成嵴有什么意义？
增加了内膜的表面积，有利于酶的附着。
线粒体
供应能量
阅读教材48-50页，讨论下列问题：
2.哪种细胞器参与巨噬细胞分解细菌？
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
分解细菌
溶酶体
自噬作用
吞噬作用
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
溶酶体
——“消化车间”
亚显微结构
分布
结构
功能
主要分布在动物细胞
单层膜包裹的小泡，起源于高尔基体，含有多种水解酶
能分解衰老、损伤的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或细菌
水解酶
1. 溶酶体的水解酶是自身合成的吗？
溶酶体水解酶并非自身合成，而是由核糖体合成。
2. 溶酶体自身衰老了怎么办？
一个溶酶体衰老，可以由其他溶酶体将该衰老的溶酶体水解。
3. 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，不能利用地成分会排出细胞外。
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
【讨论】
营养和防御作用
多种水解酶
溶酶体膜
（单层）
线粒体
供应能量
阅读教材48-50页，讨论下列问题：
3.溶酶体酶是由巨噬细胞自身产生，它的形成与哪些细胞器有关？
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
分解细菌
溶酶体
溶酶体酶
（蛋白质）
核糖体
内质网
高尔基体
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
核糖体
——“生产蛋白质的车间”
亚显微结构
分布
结构
类型
功能
真原核细胞均含有
椭球形的粒状小体，无膜结构;
主要成分是蛋白质和rRNA
合成蛋白质的场所
游离核糖体
附着核糖体
（氨基酸的脱水缩合）
附着在内质网
上的核糖体
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
内质网
亚显微结构
分布
形态
结构
功能
绝大多数动植物细胞
由单层膜连接成的网状结构
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
光面内质网
粗面内质网
与糖类和脂质的合成有关
粗面内质网主要与分泌蛋白的的运输、加工有关
（表面附有核糖体）
——有机物的“合成车间”
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
【讨论】
1. 粗面内质网和光面内质网的作用分别是？
粗面内质网有核糖体附着，因此与蛋白质加工有关。光面内质网没有核糖体附着，因此与脂质合成有关。
2. 内质网与核膜、细胞膜有什么关系？
内质网内连核膜、外连细胞膜，增大膜面积，附着各种酶。三者可以相互转化。
光面内质网
粗面内质网
内质网膜与核膜、细胞膜的联系
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
高尔基体
亚显微结构
——蛋白质的“加工厂”
分布
结构
功能
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”
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
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
与植物细胞壁的形成有关。
【资料】科学家破坏植物细胞的高尔基体，发现其分裂无法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。
请推测高尔基体可能还有什么功能？
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
线粒体
供应能量
阅读教材48-50页，讨论下列问题：
3.动物细胞内还有哪些细胞器？
分解细菌
溶酶体
溶酶体酶
（蛋白质）
核糖体
内质网
高尔基体
中心体
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
中心体
亚显微结构
分布
结构
功能
与动物细胞有丝分裂有关
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。
动物与低等植物细胞内
有丝分裂间期复制，前期发出星射线，形成纺锤体
绿藻、小球藻、水
绵、褐藻、硅藻
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
阅读教材48-50页，讨论下列问题：
4.植物细胞还有哪些细胞器？
线粒体
供应能量
分解细菌
溶酶体
溶酶体酶
（蛋白质）
核糖体
内质网
高尔基体
中心体
液泡
叶绿体
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
叶绿体
——“养料车间”和“能量转换站”
显微结构
分布
形态
结构
功能
绿色的植物细胞，主要分布在叶肉细胞中
球形或椭球形
双层膜
基粒：有类囊体堆叠形成的，含色素
基质：含有与光合作用有关的酶、
含有少量的DNA和RNA
光合作用的主要场所
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
【讨论】
1. 叶绿体是否含有DNA和RNA？有什么作用？
2. 叶绿体靠什么增大膜面积？
3. 是否所有的植物细胞都有叶绿体？
同线粒体一样，叶绿体也含有DNA和RNA，能够合成部分光合酶，与线粒体一样也称为“半自主细胞器”。
叶绿体类囊体堆积形成基粒，基粒增大膜面积。
不是，如根尖分生区细胞、表皮细胞。
4. 原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？
能。如蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。
类囊体
基粒
堆叠
比较 线粒体 叶绿体
分布 动植物细胞中 主要存在于植物的叶肉细胞
形态 椭球形 扁平的椭球形或球形
结构 双层膜 外膜 与周围的细胞质基质分开
内膜 向内折叠形成嵴 是一层光滑的膜
基粒 —— 类囊体堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶
基质 含与有氧呼吸有关酶 含与暗反应有关的酶
都含有少量的DNA和RNA
功能 有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所
新知探究
一、细胞器之间的分工
归纳总结
比较线粒体和叶绿体
新知探究
一、细胞器之间的分工
合作探讨细胞器的结构与功能
活动1
液泡
显微结构
分布
形态
结构
功能
主要存在于成熟植物细胞中,
根尖分生区组织细胞无大液泡
单层膜的泡状结构
单层膜，内有细胞液, 含糖类、无机盐、色素和蛋白质等
调节植物细胞内的环境；充盈的液泡还可以保持细胞坚挺
新知探究
一、细胞器之间的分工
细胞骨架
显微结构
组成
功能
由蛋白质纤维组成的网架结构
维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性；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。
由蛋白质纤维组成的网架结构
维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性；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。
新知探究
一、细胞器之间的分工
认识动植物细胞的亚显微结构图
活动2
请辨析各标号代表的细胞结构：
(1)动物细胞亚显微结构模式图
①_______
②___________
③_______
④_________
⑤_______
⑥_______
⑨_______
细胞膜
细胞质基质
线粒体
高尔基体
中心体
核糖体
内质网
⑩_______
_______
_______
_______
①________
②________
⑦________
⑧________
⑨________
新知探究
一、细胞器之间的分工
认识动植物细胞的亚显微结构图
活动2
细胞壁
高尔基体
细胞核
线粒体
叶绿体
内质网
液 泡
核糖体
细胞膜
(2)植物细胞亚显微结构模式图
知识目录
01
细胞器之间的分工
02
观察叶绿体和细胞质的流动
新知探究
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。
观看视频
新知探究
二、观察叶绿体和细胞质的流动
2.实验材料
实验 选材 原因
观察叶绿体 藓类叶
菠菜叶稍带些叶肉 的下表皮
观察细胞质流动 新鲜的黑藻
叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片
①细胞排列疏松，易撕取；
②含叶绿体数目少，且个体大
黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察
撕取菠菜叶下表皮细胞时要带少量的叶肉细胞，因为表皮细胞没有叶绿体，栅栏组织（近上表皮）叶绿体多，而海绵组织（近下表皮）细胞中叶绿体少而大。
新知探究
二、观察叶绿体和细胞质的流动
3.实验步骤
制作临时装片，并观察叶绿体的形态和分布及细胞质流动
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
新知探究
二、观察叶绿体和细胞质的流动
分析叶绿体的分布和细胞质流动的意义
活动3
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？
为细胞内的物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
新知探究
二、观察叶绿体和细胞质的流动
分析叶绿体的分布和细胞质流动的意义
活动3
4.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朝向光源；在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。请据此分析叶绿体的形态和分布有什么意义？
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。
二、观察叶绿体和细胞质的流动
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
二、观察叶绿体和细胞质的流动
归纳总结
细胞器的分类
按功能
按分布
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
动植物细胞共有的细胞器
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
植物细胞所特有的细胞器
液泡、叶绿体
动物细胞所特有的
溶酶体、中心体（低等植物细胞也有）
原核生物具有的细胞器
核糖体
随堂检测
1.关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．制作的藓类叶片临时装片可以用于观察细胞质的流动
B．叶绿体运动是细胞质流动的重要标志，细胞质流动具有方向性
C．冬季进行该实验时，提前在温暖的水中培养黑藻可使实验现象更明显
D．黑藻的细胞质流动与细胞内由蛋白质和纤维素组成的网架结构密切相关
D
【解析】细胞质流动与细胞骨架密切相关，而细胞骨架由蛋白质构成，并非含纤维素（纤维素是细胞壁成分），D错误。
随堂检测
2.如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，下列叙述错误的是（ ）
A．观察细胞质流动时，可用③叶绿体的运动作为标志
B．①是中心体，在高等植物细胞中与细胞的有丝分裂有关
C．②中具有DNA、RNA和核糖体，能合成自身的部分蛋白质
D．某些细胞中的④发达，可能有利于性激素和胆固醇等的合成
B
【解析】①是中心体，位于动物细胞和低等植物细胞中，在低等植物和动物细胞中与细胞的有丝分裂有关，B错误。
随堂检测
3.下图为细胞的生物膜系统概念图，A~G为结构名称，F、G、B的生物膜可发生转化，转化关系如图所示。相关描述错误的是（ ）
C
【解析】结构F是内质网，可参与分泌蛋白的加工和脂质的合成，故能够参与合成胰蛋白酶、抗体、性激素，但不参与合成DNA，C错误。
A．不具有A结构的细胞生物没有生物膜系统
B．结构F、G、B依次是内质网、高尔基体、细胞膜
C．结构F参与合成的物质有胰蛋白酶、抗体、性激素、DNA等
D．若动物细胞内结构D出现异常后被E分解，则E应为溶酶体
随堂检测
4.内质网是真核细胞中普遍存在的一种细胞器，具有重要的生理功能。当内质网稳态持续失调时，可引起内质网自噬。下图表示内质网自噬过程。下列说法错误的是（ ）
C
【解析】溶酶体内的水解酶由核糖体合成，内质网和高尔基体加工和分泌，C错误。
A．内质网自噬过程依赖于生物膜的流动性
B．内质网的自噬过程需要信息分子与受体的特异性结合
C．溶酶体内的水解酶由内质网合成、加工和分泌
D．细胞中转化为的渠道异常，会减弱对内质网自噬的抑制作用
随堂检测
6．图为植物细胞亚显微结构模式图，①～③为细胞结构（在[ ]内填序号，在横线上填文字）。据图回答问题。
(1)位于细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成的结构是[ ] 。
(2)细胞膜的基本支架由 层磷脂分子构成。
分子以不同的方式镶嵌在磷脂分子层中，在物质运输等方面具有重要作用。
① 细胞壁
蛋白质
2
(4)被称为细胞“动力车间”的是[③] ，
它是细胞进行 的主要场所。
(5)细胞核中存在易于被碱性染料染色的物质，
主要由DNA和蛋白质组成，这种物质是 。
6．图为植物细胞亚显微结构模式图，①～③为细胞结构（在[ ]内填序号，在横线上填文字）。据图回答问题。
线粒体
染色质
有氧呼吸
随堂检测
课堂小结
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
