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生物学（新人教版）
第三章 第2节
细胞器之间的分工合作
教学目标 核心素养
1.举例说出几种细胞器的结构和功能；通过分泌蛋白的合成和分泌理解各种细胞器之间的分工和合作。 2.简述生物膜系统的结构和功能 3.制作临时装片，使用高倍镜观察线粒体和叶绿体。 生命观念：举例说明几种细胞器的结构和功能。
科学思维：了解分离细胞器的科学方法，了解动植物细胞的区别。
科学探索：利用插图模型，形象的理解细胞器的结构。
社会责任：细胞是一个基本的生命系统，其生命活动是通过各组成成分的协调配合完成的。
01
动植物细胞的基本结构
动植物细胞的基本结构：
细胞壁（植物细胞）
1.成分：主要是（纤维素、果胶）
2.作用：对植物细胞起到（保护和支持）作用。
3.性质：（全透性）。
4.去除法：纤维素酶和果胶酶等。
细胞膜
细胞质
细胞核
1.定义：在细胞膜以内、细胞核以外的部分，叫细胞质。
2.组成：
①细胞质基质: 呈溶胶状、是细胞的代谢中心
②细胞器：分布在细胞质基质中，有各自的结构
和功能
③细胞骨架
细胞器之间的分工
(1)组成：（蛋白质纤维），
网状结构
(2)功能：维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，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。
细胞器漂浮于细胞质中吗？
细胞骨架
问题探讨
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、机载系统研发(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
原理：采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器
获得不同大小颗粒的细胞器
差速离心法
将细胞膜破坏
将匀浆放入离心管
分离细胞器的科学方法
采取逐渐提高离心速率的方法
细胞器的研究方法——差速离心法
细胞匀浆
低速离心
中速离心
高速离心
大颗粒
较大颗粒
小颗粒
细胞核等
线粒体、溶酶体等
内质网、高尔基体等
更高速离心
更小颗粒
核糖体等
02
细胞器之间的分工
细胞器之间的分工
1.线粒体（双层膜）
椭球形或棒状
动植物细胞中（代谢旺盛的部位更多）
有氧呼吸的主要场所,“动力车间”。
外膜
内膜：
基质：
向内折叠成“嵴”；增大膜面积, 有呼吸酶
含有DNA和RNA；酶、核糖体
（1）形状：
（4）功能：
（3）结构：
（2）分布：
核糖体
DNA
半自主性
1. 能进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体吗？
不一定，如 硝化细菌不含 。
2. 原核生物没有线粒体，可以进行有氧呼吸吗？
很多原核生物都可以进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上。上面附有 有关有氧呼吸的酶。
3. 哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
不能。因为没有线粒体，也没有有关有氧呼吸的酶。只能进行无氧呼吸。
思考：
1.形状：
2.分布：
3.结构：
扁平的椭球形
4.功能：
光合作用的场所。
外膜
内膜：
基粒：
含有DNA和RNA；有关酶、核糖体
基质：
绿色植物叶肉细胞和幼嫩的细胞
（由类囊体堆叠而成，类囊体膜上有光合作用的酶和色素）。
2.叶绿体（双层膜）
类囊体
基粒
核糖体
DNA
半自主性
(根尖分生区无)
易错提醒：
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.没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用。
哺乳动物成熟的红细胞无细胞核、无细胞器
植物的根尖细胞无叶绿体
蓝细菌，能进行光合作用
1.线粒体和叶绿体里面都有DNA和RNA，且DNA是环状结构。
2.线粒体和叶绿体里面都有核糖体。
3.线粒体和叶绿体都能进行分裂形成新的线粒体和叶绿体。
判断：
线粒体基质和叶绿体基质都含有DNA，RNA和核糖体等成分。
（3）类型
粗面型内质网：附有核糖体（分泌蛋白的合成、加工和运输）
滑面型内质网：表面光滑（脂质、糖原的合成场所）
（2）形态结构：
动植物细胞中。细胞核附近较多。（内连核膜，外连细胞膜）
由单层膜结构连接而成的网状、管状、泡状或扁平囊状
粗面型内质网
滑面型内质网
（1）分布：
及功能
3.内质网（单层膜）
动植物细胞中
扁平囊状结构，有大小囊泡，单层膜结构
（3）主要功能：
与细胞分泌物的形成有关
对来自内质网的蛋白质有加工、分类、包装和转运功能
与植物细胞壁的形成有关
（1）分布：
（2）形态结构：
4.高尔基体（单层膜）
与溶酶体的形成有关
（3）主要功能：
（1）分布：
（2）形态结构：
动植物细胞中。
单层膜构成的球状,内含多种水解酶。
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。
“消化车间”、“垃圾处理站”
溶酶体
5.溶酶体（单层膜）
6.液泡（单层膜）
液泡
（4）功能
②使细胞保持一定的渗透压，调节植物细胞内的环境。
③充盈的液泡还可以使植物的细胞保持坚挺。
①储存营养物质
成熟的植物细胞
单层膜构成的泡状结构；
（1）分布：
（2）形态结构：
（3）内含物：细胞液（含有糖类、无机
盐、色素和蛋白质等物质）
植物细胞都有液泡吗？
思考
（根尖分生区细胞没有）
花、果等颜色，与液泡有关
细胞器之间的分工
核糖体
无膜结构
7.核糖体（无膜）
1.分布：几乎存在于所有的细胞中
3.功能：合成蛋白质的场所。
4.分类：
游离型核糖体：合成胞内蛋白
附着型核糖体：合成分泌蛋白和膜蛋白等
2.结构：蛋白质+RNA（球形的粒状小体）
8.中心体（无膜）
1.分布：动物和低等植物细胞中
3.组成：由两个垂直排列的中心粒及周围物质组成
4.功能：与细胞的有丝分裂有关。
2.成分：蛋白质
中心体
2. 没有大液泡的细胞一定是动物细胞
3. 溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶。
4. 哺乳动物红细胞中细胞器种类相同。
易错提醒：
易错提醒：
易错提醒：
1.有中心体的细胞都是动物细胞。
小结： 一、细胞器
细胞器 分　布 形态结构 生　理　功　能
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
溶酶体
液 泡
核糖体
中心体
动植物细胞
动植物细胞
动植物细胞
动植物细胞
动物、低等植物细胞
成熟的
植物细胞
单层膜
无膜
蛋白质合成加工,脂质合成
蛋白质加工、分类、包装
合成蛋白质的
分解衰老损伤细胞器，吞噬病菌等
与细胞有丝分裂有关
内有细胞液 ，调节内环境保持植物坚挺
动植物细胞
植物
叶肉细胞
双层膜
有氧呼吸的主要场所
光合作用的场所
细胞器分类归纳：
单层膜
1、结构 双层膜
无膜结构
：内质网、高尔基体、
溶酶体、液泡
：线粒体、叶绿体
：核糖体、中心体
2、分布
动植物共有的：
线粒体、核糖体、内质网、
高尔基体、溶酶体
植物特有的：
液泡、叶绿体
动物、低等植物共有的：
中心体
◎具有颜色(色素)的
叶绿体、液泡
◎唯一一种存在于真核细胞和原核细胞中的
核糖体
◎动植物共有但功能不同的
高尔基体
◎与细胞壁形成有关的
高尔基体
◎与细胞有丝分裂有关的
中心体
◎具有合成作用的
核糖体、叶绿体、内质网
◎含有DNA的
◎含有RNA的
◎与能量转换有关的
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体、核糖体
叶绿体、线粒体
A.中心体
B.线粒体
C.高尔基体
D.核糖体
E.溶酶体
F.叶绿体
G.液泡
a.分解衰老死亡的细胞,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌.
b.合成蛋白质
c.调节植物细胞内的环境,维持植物细胞的形态
d.与细胞的有丝分裂有关
e.进行光合作用
f.有氧呼吸的主要场所
g.参与细胞分泌物的形成
细胞器名称 细胞器的功能
（1）用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
2.实验步骤
（1）制作藓类叶片的临时装片，并观察叶绿体的形态和分布。
制作临时
装片
载玻片中央滴一滴清水
藓类的小叶（或菠菜叶捎带叶肉的下表皮）
盖上盖玻片
观察
低倍镜观察
高倍镜观察
使细胞保持有水的状态，否则细胞失水则观察不到细胞质的流动；失水过多细胞就死亡了。
1.叶片薄，由单层细胞构成；
2.叶绿体大
1.表皮细胞无叶绿体；
2.叶绿体大，数目少。
探究-实践
在滴一滴清水
（2）制作黑藻叶片的临时装片，并观察细胞质的流动。
黑藻，它有根茎叶的分化，是高等植物。
当外界温度低或者光线暗时，细胞质流动的慢，而温度高时，细胞质流动的较快。
在相同的条件下，细胞质靠近叶脉的细胞，细胞质流动的较快，其他细胞质流动的较慢。
为了提高细胞质的流动性，需要在光照、室温的环境下培养。叶绿体在不同光照条件下是可以运动的。
探究-实践
制作临时
装片
载玻片中央滴一滴清水
黑藻幼嫩的小叶
盖上盖玻片
观察
低倍镜观察
高倍镜观察
黑藻叶子薄且小，叶绿体清楚。
细胞质的流动的意义：
细胞质是细胞代谢的主要场所；细胞质的流动为物质运输创造条件。
在滴一滴清水
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，可用细胞质中叶绿体的运动作为标志。
1.实验原理
2.实验步骤
探究-实践
3.实验结论
(1)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。
(2)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。
细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成和运输
1.分泌蛋白
(1)概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
(2)举例：消化酶、抗体和一部分激素。
如唾液淀粉酶；胃蛋白酶；胰蛋白酶等
补充：胞内蛋白
由游离核糖体合成，不经过内质网、高尔基体的加工及细胞膜的胞吐，只在细胞内产生影响的一类蛋白质。如血红蛋白、呼吸酶等。
细胞器之间的协调配合
在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，14C与12C。同化学位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。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。
用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。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。
科学方法——同位素标记法
细胞器之间的协调配合
（2）过程
游离核糖体：以氨基酸为原料，合成多种肽链
粗面内质网：肽链继续合成并转移进入内质网腔进行加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
高尔基体：对蛋白质进行进一步修饰加工、分类、包装
细胞膜：以胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外
线粒体：为整个过程提供能量（间接参与）
核糖体和多肽链一起转移
囊泡
囊泡
“交通枢纽”
细胞器之间的协调配合
膜面积
时间
①
②
③高尔基体膜
①内质网膜
②细胞膜
③
细胞器之间的协调配合
膜面积
时间
前 后
A
B
C
A
B
C
A内质网膜
B高尔基体膜
C细胞膜
细胞的生物膜系统
生物膜系统
细胞膜
核膜
细胞器膜
物质运输
能量转换
信息传递
线粒体膜、叶绿体膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜
1.组成
细胞的生物膜系统
细胞膜
核膜
内质网膜
直接联系
间接联系
囊泡
高尔基体膜
囊泡
间接联系
2.特点
（1）各种生物膜的组成成分和结构很相似
（2）在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各结构之间的协调与配合。
3.功能
（1）细胞膜：①在物质运输、能量转化和信息传递中起决定作用；②保持细胞内环境的相对稳定。
（2）其他膜：①提供酶的附着位点—为生化反应的进行创造条件；②把各种细胞器分隔开—保证了细胞生命活动高效、有序的进行
细胞的生物膜系统
2.分泌蛋白的合成与分泌过程中，直接参与的细胞结构是：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。
1.分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是：核糖体 —内质网—高尔基体—细胞膜。
易错提醒：
3.与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构有：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体。
（ ）
（ ）
（ ）
4.下列蛋白质属于分泌蛋白的是：
①血红蛋白；②胰蛋白酶；③与有氧呼吸有关的酶； ④抗体；⑤性激素；⑥胰岛素
2.人体内的小肠粘膜、呼吸道粘膜均属于生物膜系统。
1.原核生物也有生物膜系统。
易错提醒：
3.豚鼠胰腺腺泡细胞内的内质网、囊泡、高尔基体均属于生物膜系统。
（ ）
（ ）
（ ）
4.下列对生物膜的叙述，不正确的是
A.生物膜是细胞所有膜结构的统称
B.各种生物膜的化学组成与结构均相同
C.膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体，再转移到细胞膜
D.各种生物膜既可以各司其职，又可以相互协调，共同完成细胞的生命活动
（ ）
B
随堂练习
4、将下列细胞器和相关的功能连接起来
细胞器名称 细胞器的功能
中心体 分解衰老死亡的细胞，吞噬并杀死
侵入细胞的病毒或病菌
线粒体 合成蛋白质
核糖体 与细胞的有丝分裂有关
溶酶体 进行光合作用
叶绿体 有氧呼吸的主要场所
液 泡 参与细胞分泌物的形成
高尔基体 调节植物细胞内的环境，维持
植物细胞内的形态

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