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生物學（新人教版）
第三章 第2節
細胞器之間的分工合作
教學目標 核心素養
1.舉例說出幾種細胞器的結構和功能；通過分泌蛋白的合成和分泌理解各種細胞器之間的分工和合作。 2.簡述生物膜系統的結構和功能 3.制作臨時裝片，使用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體。 生命觀念：舉例說明幾種細胞器的結構和功能。
科學思維：了解分離細胞器的科學方法，了解動植物細胞的區別。
科學探索：利用插圖模型，形象的理解細胞器的結構。
社會責任：細胞是一個基本的生命系統，其生命活動是通過各組成成分的協調配合完成的。
01
動植物細胞的基本結構
動植物細胞的基本結構：
細胞壁（植物細胞）
1.成分：主要是（纖維素、果膠）
2.作用：對植物細胞起到（保護和支持）作用。
3.性質：（全透性）。
4.去除法：纖維素酶和果膠酶等。
細胞膜
細胞質
細胞核
1.定義：在細胞膜以內、細胞核以外的部分，叫細胞質。
2.組成：
①細胞質基質: 呈溶膠狀、是細胞的代謝中心
②細胞器：分布在細胞質基質中，有各自的結構
和功能
③細胞骨架
細胞器之間的分工
(1)組成：（蛋白質纖維），
網狀結構
(2)功能：維持著細胞的形態，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。
細胞器漂浮于細胞質中嗎？
細胞骨架
問題探討
C919飛機是我國研制的新一代大型客機。研制C919飛機需要若干部門分工合作，如整體研發設計、特種材料及工藝技術、機載系統研發(包括電纜、導管、發動機、座椅、座艙設備等)、總裝制造等部門。
1.如果缺少其中的某個部門，C919飛機還能制造成功嗎
2.細胞中是否也具有多種不同的“部門” 這些“部門”也存在類似的分工與合作嗎
原理：采取逐漸提高離心速率分離大小不同的細胞器
獲得不同大小顆粒的細胞器
差速離心法
將細胞膜破壞
將勻漿放入離心管
分離細胞器的科學方法
采取逐漸提高離心速率的方法
細胞器的研究方法——差速離心法
細胞勻漿
低速離心
中速離心
高速離心
大顆粒
較大顆粒
小顆粒
細胞核等
線粒體、溶酶體等
內質網、高爾基體等
更高速離心
更小顆粒
核糖體等
02
細胞器之間的分工
細胞器之間的分工
1.線粒體（雙層膜）
橢球形或棒狀
動植物細胞中（代謝旺盛的部位更多）
有氧呼吸的主要場所,“動力車間”。
外膜
內膜：
基質：
向內折疊成“嵴”；增大膜面積, 有呼吸酶
含有DNA和RNA；酶、核糖體
（1）形狀：
（4）功能：
（3）結構：
（2）分布：
核糖體
DNA
半自主性
1. 能進行有氧呼吸的細胞一定含有線粒體嗎？
不一定，如 硝化細菌不含 。
2. 原核生物沒有線粒體，可以進行有氧呼吸嗎？
很多原核生物都可以進行有氧呼吸，其場所在細胞質基質和細胞膜上。上面附有 有關有氧呼吸的酶。
3. 哺乳動物成熟的紅細胞沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？
不能。因為沒有線粒體，也沒有有關有氧呼吸的酶。只能進行無氧呼吸。
思考：
1.形狀：
2.分布：
3.結構：
扁平的橢球形
4.功能：
光合作用的場所。
外膜
內膜：
基粒：
含有DNA和RNA；有關酶、核糖體
基質：
綠色植物葉肉細胞和幼嫩的細胞
（由類囊體堆疊而成，類囊體膜上有光合作用的酶和色素）。
2.葉綠體（雙層膜）
類囊體
基粒
核糖體
DNA
半自主性
(根尖分生區無)
易錯提醒：
1.動物細胞中都有線粒體。
2.沒有葉綠體的細胞一定是動物細胞。
3.沒有葉綠體的細胞一定不能進行光合作用。
哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核、無細胞器
植物的根尖細胞無葉綠體
藍細菌，能進行光合作用
1.線粒體和葉綠體里面都有DNA和RNA，且DNA是環狀結構。
2.線粒體和葉綠體里面都有核糖體。
3.線粒體和葉綠體都能進行分裂形成新的線粒體和葉綠體。
判斷：
線粒體基質和葉綠體基質都含有DNA，RNA和核糖體等成分。
（3）類型
粗面型內質網：附有核糖體（分泌蛋白的合成、加工和運輸）
滑面型內質網：表面光滑（脂質、糖原的合成場所）
（2）形態結構：
動植物細胞中。細胞核附近較多。（內連核膜，外連細胞膜）
由單層膜結構連接而成的網狀、管狀、泡狀或扁平囊狀
粗面型內質網
滑面型內質網
（1）分布：
及功能
3.內質網（單層膜）
動植物細胞中
扁平囊狀結構，有大小囊泡，單層膜結構
（3）主要功能：
與細胞分泌物的形成有關
對來自內質網的蛋白質有加工、分類、包裝和轉運功能
與植物細胞壁的形成有關
（1）分布：
（2）形態結構：
4.高爾基體（單層膜）
與溶酶體的形成有關
（3）主要功能：
（1）分布：
（2）形態結構：
動植物細胞中。
單層膜構成的球狀,內含多種水解酶。
分解衰老、損傷的細胞器；吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。
“消化車間”、“垃圾處理站”
溶酶體
5.溶酶體（單層膜）
6.液泡（單層膜）
液泡
（4）功能
②使細胞保持一定的滲透壓，調節植物細胞內的環境。
③充盈的液泡還可以使植物的細胞保持堅挺。
①儲存營養物質
成熟的植物細胞
單層膜構成的泡狀結構；
（1）分布：
（2）形態結構：
（3）內含物：細胞液（含有糖類、無機
鹽、色素和蛋白質等物質）
植物細胞都有液泡嗎？
思考
（根尖分生區細胞沒有）
花、果等顏色，與液泡有關
細胞器之間的分工
核糖體
無膜結構
7.核糖體（無膜）
1.分布：幾乎存在于所有的細胞中
3.功能：合成蛋白質的場所。
4.分類：
游離型核糖體：合成胞內蛋白
附著型核糖體：合成分泌蛋白和膜蛋白等
2.結構：蛋白質+RNA（球形的粒狀小體）
8.中心體（無膜）
1.分布：動物和低等植物細胞中
3.組成：由兩個垂直排列的中心粒及周圍物質組成
4.功能：與細胞的有絲分裂有關。
2.成分：蛋白質
中心體
2. 沒有大液泡的細胞一定是動物細胞
3. 溶酶體作為“消化車間”，可合成并儲存大量的水解酶。
4. 哺乳動物紅細胞中細胞器種類相同。
易錯提醒：
易錯提醒：
易錯提醒：
1.有中心體的細胞都是動物細胞。
小結： 一、細胞器
細胞器 分　布 形態結構 生　理　功　能
線粒體
葉綠體
內質網
高爾基體
溶酶體
液 泡
核糖體
中心體
動植物細胞
動植物細胞
動植物細胞
動植物細胞
動物、低等植物細胞
成熟的
植物細胞
單層膜
無膜
蛋白質合成加工,脂質合成
蛋白質加工、分類、包裝
合成蛋白質的
分解衰老損傷細胞器，吞噬病菌等
與細胞有絲分裂有關
內有細胞液 ，調節內環境保持植物堅挺
動植物細胞
植物
葉肉細胞
雙層膜
有氧呼吸的主要場所
光合作用的場所
細胞器分類歸納：
單層膜
1、結構 雙層膜
無膜結構
：內質網、高爾基體、
溶酶體、液泡
：線粒體、葉綠體
：核糖體、中心體
2、分布
動植物共有的：
線粒體、核糖體、內質網、
高爾基體、溶酶體
植物特有的：
液泡、葉綠體
動物、低等植物共有的：
中心體
◎具有顏色(色素)的
葉綠體、液泡
◎唯一一種存在于真核細胞和原核細胞中的
核糖體
◎動植物共有但功能不同的
高爾基體
◎與細胞壁形成有關的
高爾基體
◎與細胞有絲分裂有關的
中心體
◎具有合成作用的
核糖體、葉綠體、內質網
◎含有DNA的
◎含有RNA的
◎與能量轉換有關的
葉綠體、線粒體
葉綠體、線粒體、核糖體
葉綠體、線粒體
A.中心體
B.線粒體
C.高爾基體
D.核糖體
E.溶酶體
F.葉綠體
G.液泡
a.分解衰老死亡的細胞,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌.
b.合成蛋白質
c.調節植物細胞內的環境,維持植物細胞的形態
d.與細胞的有絲分裂有關
e.進行光合作用
f.有氧呼吸的主要場所
g.參與細胞分泌物的形成
細胞器名稱 細胞器的功能
（1）用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動
1.實驗原理
葉綠體一般呈綠色、扁平的橢球形或球形?？梢栽诟弑讹@微鏡下觀察它的形態和分布。
2.實驗步驟
（1）制作蘚類葉片的臨時裝片，并觀察葉綠體的形態和分布。
制作臨時
裝片
載玻片中央滴一滴清水
蘚類的小葉（或菠菜葉捎帶葉肉的下表皮）
蓋上蓋玻片
觀察
低倍鏡觀察
高倍鏡觀察
使細胞保持有水的狀態，否則細胞失水則觀察不到細胞質的流動；失水過多細胞就死亡了。
1.葉片薄，由單層細胞構成；
2.葉綠體大
1.表皮細胞無葉綠體；
2.葉綠體大，數目少。
探究-實踐
在滴一滴清水
（2）制作黑藻葉片的臨時裝片，并觀察細胞質的流動。
黑藻，它有根莖葉的分化，是高等植物。
當外界溫度低或者光線暗時，細胞質流動的慢，而溫度高時，細胞質流動的較快。
在相同的條件下，細胞質靠近葉脈的細胞，細胞質流動的較快，其他細胞質流動的較慢。
為了提高細胞質的流動性，需要在光照、室溫的環境下培養。葉綠體在不同光照條件下是可以運動的。
探究-實踐
制作臨時
裝片
載玻片中央滴一滴清水
黑藻幼嫩的小葉
蓋上蓋玻片
觀察
低倍鏡觀察
高倍鏡觀察
黑藻葉子薄且小，葉綠體清楚。
細胞質的流動的意義：
細胞質是細胞代謝的主要場所；細胞質的流動為物質運輸創造條件。
在滴一滴清水
活細胞中的細胞質處于不斷流動的狀態。觀察細胞質的流動，可用細胞質中葉綠體的運動作為標志。
1.實驗原理
2.實驗步驟
探究-實踐
3.實驗結論
(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，隨細胞質流動，自身也可轉動。
(2)每個細胞中細胞質流動的方向一致，其流動方式為環流式。
細胞器之間的協調配合
分泌蛋白的合成和運輸
1.分泌蛋白
(1)概念：在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質。
(2)舉例：消化酶、抗體和一部分激素。
如唾液淀粉酶；胃蛋白酶；胰蛋白酶等
補充：胞內蛋白
由游離核糖體合成，不經過內質網、高爾基體的加工及細胞膜的胞吐，只在細胞內產生影響的一類蛋白質。如血紅蛋白、呼吸酶等。
細胞器之間的協調配合
在同一元素中，質子數相同、中子數不同的原子為同位素，如16O與18O，14C與12C。同化學位素的物理性質可能有差異，但組成的化合物化學性質相同。用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，就是同位素標記法。
用位素標記可用于示蹤物質的運行和變化規律。通過追蹤同位素標記的化合物，可以弄清楚化學反應的詳細過程。生物學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，是穩定同位素，如15N、18O等。
科學方法——同位素標記法
細胞器之間的協調配合
（2）過程
游離核糖體：以氨基酸為原料，合成多種肽鏈
粗面內質網：肽鏈繼續合成并轉移進入內質網腔進行加工、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質
高爾基體：對蛋白質進行進一步修飾加工、分類、包裝
細胞膜：以胞吐的方式將蛋白質分泌到細胞外
線粒體：為整個過程提供能量（間接參與）
核糖體和多肽鏈一起轉移
囊泡
囊泡
“交通樞紐”
細胞器之間的協調配合
膜面積
時間
①
②
③高爾基體膜
①內質網膜
②細胞膜
③
細胞器之間的協調配合
膜面積
時間
前 后
A
B
C
A
B
C
A內質網膜
B高爾基體膜
C細胞膜
細胞的生物膜系統
生物膜系統
細胞膜
核膜
細胞器膜
物質運輸
能量轉換
信息傳遞
線粒體膜、葉綠體膜、內質網膜、高爾基體膜、溶酶體膜、液泡膜
1.組成
細胞的生物膜系統
細胞膜
核膜
內質網膜
直接聯系
間接聯系
囊泡
高爾基體膜
囊泡
間接聯系
2.特點
（1）各種生物膜的組成成分和結構很相似
（2）在結構和功能上緊密聯系，進一步體現了細胞內各結構之間的協調與配合。
3.功能
（1）細胞膜：①在物質運輸、能量轉化和信息傳遞中起決定作用；②保持細胞內環境的相對穩定。
（2）其他膜：①提供酶的附著位點—為生化反應的進行創造條件；②把各種細胞器分隔開—保證了細胞生命活動高效、有序的進行
細胞的生物膜系統
2.分泌蛋白的合成與分泌過程中，直接參與的細胞結構是：核糖體、內質網、高爾基體、線粒體、細胞膜。
1.分泌蛋白的合成與分泌過程中，依次經過的細胞器是：核糖體 —內質網—高爾基體—細胞膜。
易錯提醒：
3.與分泌蛋白的合成與分泌有關的膜結構有：核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜和線粒體。
（ ）
（ ）
（ ）
4.下列蛋白質屬于分泌蛋白的是：
①血紅蛋白；②胰蛋白酶；③與有氧呼吸有關的酶； ④抗體；⑤性激素；⑥胰島素
2.人體內的小腸粘膜、呼吸道粘膜均屬于生物膜系統。
1.原核生物也有生物膜系統。
易錯提醒：
3.豚鼠胰腺腺泡細胞內的內質網、囊泡、高爾基體均屬于生物膜系統。
（ ）
（ ）
（ ）
4.下列對生物膜的敘述，不正確的是
A.生物膜是細胞所有膜結構的統稱
B.各種生物膜的化學組成與結構均相同
C.膜的組成成分可以從內質網轉移到高爾基體，再轉移到細胞膜
D.各種生物膜既可以各司其職，又可以相互協調，共同完成細胞的生命活動
（ ）
B
隨堂練習
4、將下列細胞器和相關的功能連接起來
細胞器名稱 細胞器的功能
中心體 分解衰老死亡的細胞，吞噬并殺死
侵入細胞的病毒或病菌
線粒體 合成蛋白質
核糖體 與細胞的有絲分裂有關
溶酶體 進行光合作用
葉綠體 有氧呼吸的主要場所
液 泡 參與細胞分泌物的形成
高爾基體 調節植物細胞內的環境，維持
植物細胞內的形態

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