【新教材】2.5 细胞在结构和功能上是一个统一整体 教学设计-浙科版高中生物必修1分子与细胞
2.5细胞在结构和功能上是一个统一整体2024-2025学年高一上学期生物浙科版(2019)必修1
生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起
组成
细胞膜：单层膜
生
双层膜：叶绿体、线粒体
物 细胞器
膜
单层膜：高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
系
统 核膜：双层膜
生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起
分泌蛋白的合成与运输过程
核糖体 ----合成多肽链
内质网 ---合成、加工蛋白质
囊泡
高尔基体 ---加工、分类、包装蛋白质
细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动
生物膜系统的意义
①生物膜系统大大提高了细胞内物质运输的效率， 加强了各组分间的交流;
②由生物膜形成的各区室是细胞具有相对独立的空 间，保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行;
③细胞内广阔的膜面积为多种酶提供了附着点， 为多种化学反应顺利进行提供了有利条件。
所以，生物膜系统使 细胞在结构和功能上 成为一个统一整体。
答案：D 解析：原核细胞没有生物膜系统，A错误;生物膜系统中膜面积最大的是内质网，B错误;由膜构成的囊泡 可以由一种膜结构（如内质网膜）形成，与另一种膜结构（如高尔基体模）融合，体现了生物膜的流动 性，C错误;生长激素是分泌蛋白，其合成和分泌过程需要各细胞结构的分工协作，细胞核是控制中心， 核糖体是合成场所，内质网、高尔基体进行加工，经细胞膜分泌到细胞外，还需线粒体供能，这体现了 生物膜系统的结构与功能相互联系，D正确。
囊泡
细胞膜 ---分泌到细胞外（胞吐）
生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起
囊泡
突起
高尔基体
间接联系
囊泡
内质网
直接联系
细胞膜 线粒体 核膜
细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动
核糖体
合 成
细胞在结构和功能上是一个统一整体课件高一上学期生物浙科版必修1
分泌蛋白的合成和运输
【实验结果1】
3min
17min
117min
【实验结果2】
分泌蛋白的合成和分泌
内质网的膜面积__减__少_ ①
④ 细胞膜的膜面积__增__加_ ③
② 高尔基体的膜面积__基__本___不__变_
膜面积变化情况
膜 面 积
内质网 高尔基体 膜 细胞膜 面
积
0
前
后
时间
0
① 内质网 ②细胞膜 ③ 高尔基体
人工膜材料的应用
1.脂质体，可定向运载药物，是抗癌 药物包封于磷脂类双分子层内而形成 的微型小囊；
2.石墨烯过滤薄膜，是利用廉价的大 豆油作为原材料生产的具有微观纳 米通道、只允许水分子通过，用于 海水净化的新型薄膜
人工膜材料的应用
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。当病人的血液 流经人工肾时，血液透析膜就能把病 人血液中的代谢废物透析掉，让干净 的血液返回病人体内。
血液透析膜
①能分泌大量的消化酶 【选材】豚鼠胰腺腺泡细胞 ②取材容易、容易观察
【方法】放射性同位素标记法
同位素：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子， 如16O与18O，12C与14C。 特点：化学性质相同，物理性质有差异，如具有如放射性 应用：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向 具有反射性的同位素：14C、32P、3H、35S等。
总结
动物细胞和低等 植物细胞 特有
中心体
动植物细胞 共有
线粒体 核糖体 内质网 高尔基体
植物细胞 特有
【新教材】2.5 细胞在结构和功能上是一个统一整体 教学设计-浙科版高中生物必修1分子与细胞
课题：细胞在结构和功能上是一个统一整体细胞作为一个基本的生命系统，引导学生用系统的观点来认识细胞，探讨组成生物体的各个细胞是怎样相对独立，又紧密联系的，细胞的生命活动是怎样通过各组成成分的协调配合完成的。
以分泌蛋白的合成和运输为例，通过设计的问题，创设问题情境，让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程，体会细胞器之间的分工和协调配合，明确各种生物膜在结构上的联系和功能上的分工协作，深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位，形成一定的知识体系。
1.简述生物膜系统的结构和功能。
2.说出分泌蛋白的合成加工分泌过程。
1．通过实例分析，认识生物膜系统在结构和功能上的紧密联系。
2．认同细胞的结构和功能的统一性、部分与整体的统一性。
1．教学重点：生物膜系统结构和功能。
2．教学难点：细胞器之间的协调配合。
1.多媒体课件蛋白质的合成与加工需要能量第三部分细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动蛋白质的合成和分泌科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中，学生共同得核糖体、线粒体展示分泌蛋白合成和分泌动画，讲解过程，进行归纳。
归纳生物膜的作用①使细胞具有相对稳定的内部环境；②在物质运输、能量转换和信息传递过程中起决定性作用；形成性评价1、家兔细胞内与氨基酸脱水缩合有关的细胞器是 ( )A、线粒体和高尔基体B、线粒体和核糖体C、核糖体和高尔基体D、中心体和核糖体2、在胰腺细胞中，与分泌蛋白的合成、运输、分泌直接相关的细胞器分别是（）A．高尔基体、线粒体、核糖体B．内质网、高尔基体、线粒体C．核糖体、中心体、高尔基体D．核糖体、内质网、高尔基体3、下列有关生物膜的叙述中，错误的是 ( ) A．各种生物膜的化学组成和结构完全相同B．不同的细胞器或细胞结构的生物膜之间是可以相互转变的C．生物膜的研究已经深入到分子水平D．细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能板书设计2.5细胞在结构和功能上是一个统一整体一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起1概念：细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
《细胞在结构和功能上是一个统一整体》示范公开课教学设计【高中生物浙科版(新课标)】
第五节细胞在结构和功能上是一个统一的整体◆教学目标1．简述生物膜系统的结构和功能。
2．说出分泌蛋白的合成加工分泌过程。
3．认同细胞的结构和功能的统一性、部分与整体的统一性。
◆教学重难点【教学重点】生物膜系统结构和功能。
【教学难点】细胞器之间的协调配合。
◆教学过程一、导入新课复习导入：二、讲授新课（一）细胞器之间的协调配合资料分析：豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解（灰点代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白）引导学生思考：问题1：3 min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，说明了什么？（参考：在附着有核糖体上合成的蛋白质进入到内质网中。
）问题2：17 min和117 min后被标记的氨基酸相继出现在哪些部位？（参考：分别在高尔基体和细胞外出现。
）问题3：与此分泌物的合成和分泌有关的结构有哪些？（参考：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
）问题4：这些分泌物的合成和运输方向是怎样的？（参考：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外。
）总结分泌蛋白的合成与分泌的过程：分泌蛋白的形成过程：首先在内质网的核糖体上由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能形成具有一定空间结构的蛋白质。
然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的囊泡，囊泡包裹着蛋白质转移到高尔基体，与高尔基体膜融合，把蛋白质输送到高尔基体腔内，作进一步的加工。
接着，高尔基体边缘突起形成囊泡，把蛋白质包裹在囊泡里，运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。
在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要大量的能量。
这些能量的供给来自线粒体。
小结：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。
各种细胞器相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。
这些细胞器为什么在功能上有如此紧密的联系呢？这是由它们的结构决定的。
新教材高一生物浙科版必修第一册学案：第二章第五节细胞在结构和功能上是一个统一整体含答案
第五节细胞在结构和功能上是一个统一整体课程目标知识点一生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起1．生物膜系统的定义：__真核__细胞内由__细胞__膜和包括__核__膜在内的多种__细胞器__膜共同构成生物膜系统。
2．生物膜系统中两个重要结构：(1)内质网：①面积__最大__，占了整个细胞生物膜的__一半__左右；②是细胞内__蛋白质__、__脂质__和__糖类__的加工或合成基地，这些物质可在内质网__完整__、__封闭__的管道中快速运输；③内质网膜向内与__核膜__连接，向外与__细胞膜(质膜)__连接，使细胞核与__细胞质__及细胞膜的联系更为紧密，大大提高了__物质交换__的效率。
(2)囊泡：①被称为细胞里的“__搬运工__”；②生物膜具有一定的__流动性__，各组分间可以通过__囊泡__相互转化；③囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供__物质来源__，从而实现膜成分的__更新__。
小思考：原核细胞有没有生物膜系统？【答案】没有，因为原核细胞只有细胞膜，没有核膜及多种细胞器膜。
【易错警示】生物膜系统是指真核细胞内的所有膜结构(包括囊泡)，不是生物体内的所有膜结构。
知识点二细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动1．分泌蛋白(1)定义：在__细胞内__产生，分泌到细胞外发挥作用的蛋白质，如__抗体__、__消化酶__和一部分__激素__。
(2)分泌蛋白合成、加工和分泌过程：__氨基酸__(填写基本单位)在附着于内质网上的__核糖体__中形成__多肽__，之后通过内质网的__加工__和__运输__，随__囊泡__转移至__高尔基体__做进一步的加工，再由__囊泡__包裹着蛋白质向__细胞膜__移动，将蛋白质分泌至细胞外。
整个过程需要消耗__能量__，主要来自__线粒体__。
如图表示用同位素示踪法研究分泌蛋白的分泌过程：2．囊泡运输(1)特点：囊泡运输在细胞内极其重要，具有高度的__组织性__、__方向性__和__精确性__。
浙科版(2019)必修一 2-5 细胞在结构和功能上是一个统一整体(1) 课件(22张)
随堂练习
1. 下列关于生物膜的叙述，错误的是（
）
A. 溶酶体内的酶由高尔基体合成后被囊泡包被
B. 合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般发达
C. 分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
D. 生物膜之间可通过囊泡的转移而实现膜成分的更新
2. 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质。在奶牛的乳腺细胞中，与上述物质的合成和
结论：细胞既是生物体结构的基本单位，
也是生物体代谢和遗传的基本单位
辨析易错易混 练前清障
(1)生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化( √ ) (2)细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同( × ) (3)生物体内所有膜都是生物膜( × )
辨析易错易混 练前清障
(1)分泌蛋白的多肽链在游离的核糖体中合成( × ) (2)胰岛素和性激素都属于分泌蛋白( × ) (3)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所( × ) (4)内质网膜与核膜之间可以以囊泡形式相互转化( × )
讨论：
1、分泌蛋白在哪里合成？能量由哪里提供？ 2、与蛋白质合成有关的细胞器和膜结构有哪些？ 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 3、请简述蛋白质的合成过程
蛋白质的合成过程
核糖体
内质网
高尔基体
合成
加工 (折叠、 糖基化）
加工、 分类包 装
氨基酸
肽链
蛋白质
脱水缩合
盘曲折叠
细胞膜
分泌
成熟的蛋白质
线粒体（提供能量）
图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系，只是图乙表示的是前后 两个时间点的变化，而图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过 程中生物膜的成分均实现了更新。
3、某研究小组为研究分泌蛋白合成和分泌的过程,利用3H标记的氨基酸溶液培养细胞,
高中生物第章细胞的结构第5节细胞在结构和功能上是一个统一整体教案浙科版第一册
第五节细胞在结构和功能上是一个统一整体课标内容要求核心素养对接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。
构建并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体,实现细胞水平的各项生命活动。
（生命观念、科学思维、科学探究）一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起1．生物膜系统的概念(1)意义真核细胞内存在着丰富的膜结构,它们将细胞内部划分成相对独立的区室,保证多种生命活动高效、有序地进行.（2)特点这些膜结构又是可以相互转化的，在结构和功能上构成一个统一整体。
(3)组成细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统.2．内质网在生物膜系统中的作用（1)生物膜中，内质网的面积最大，占了整个细胞生物膜的一半左右。
（2)内质网是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白质、脂质和糖类的加工或合成基地。
这些生物大分子被合成后可在内质网完整、封闭管道中快速运输。
3．囊泡的形成、移动(1)囊泡相互转化的基础由于生物膜具有一定的流动性。
（2）转化的途径内质网以出芽的形式形成囊泡，囊泡移动到高尔基体并与其融合。
高尔基体同样以囊泡的形式与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。
细胞膜也可以内陷形成囊泡回到细胞质中。
(3)囊泡的移动的意义囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源，从而实现膜成分的更新。
二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动1．分泌蛋白的概念机体中有一类在细胞内产生,分泌到胞外发挥作用的蛋白质,称为分泌蛋白,如抗体、消化酶和一部分激素.2．小资料蛋白质的合成与分泌(1)实验材料与研究方法科学家以豚鼠胰腺腺泡细胞为材料,采用放射性同位素示踪的方法，探究胰蛋白酶的合成和分泌路径。
(2)实验过程与实验结果研究者用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞，然后分别在3 min、17 min和117 min获得细胞，置于特定环境下观察。
研究发现，3 min取出的腺泡细胞，被标记的蛋白质出现在附着核糖体的粗面内质网中，17 min时出现在高尔基体中，117 min 时出现在靠近细胞膜的囊泡及细胞外。
浙科版(2019)必修一 2-5细胞在结构和功能上是一个统一的整体 课件(34张)
在功能上的联系 • 各种生物膜在功能上既有明确分工，又相互配合，协调合作，
如分泌蛋白的合成，加工，运输的过程，体现了生物膜在功能 上的相互联系。
• 提醒：生物膜系统是由细胞中的膜结构共同构成的，囊泡膜属 于细胞的生物膜系统。
• 并不是生物体内所有膜都属于细胞的生物膜系统，比如小肠粘 膜，呼吸道粘膜
命活动时所需物质和能量由细胞质提供 • （2）脱离细胞核，细胞质也不能长期生存，这是由细胞核的功能
决定的 • （3）细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的，细胞只有保持结
构的完整性，才能正常的完成各项生命活动。
感谢观看
• 下列关于生物膜的叙述，错误的是
A
• A.各种生物膜的化学组成和结构完全相同
• B.细胞膜、核膜及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统
• C.细胞内部分结构的生物膜之间可相互转化
• D.内质网膜，高尔基体膜与细胞膜之间可以通过囊泡间接转化
• 解析：各种生物膜的化学组成和结构相似，并非完全相同，不 同生物膜的功能不同，其膜中所含蛋白质的种类和数量有差异， A错误
• ③细胞内生物膜把细胞隔成一个个小的区室，如各种细胞器，这样 就是的细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证 了细胞的生命活动高效而有序的进行。
• ④生物膜系统使细胞在结构和功能上成为一个统一的整体
贰
细胞内各结 构协调配合， 共同执行生
命活动
• 机体中有一类在细胞内产生，分泌到胞外发挥作用的蛋白质， 称为分泌蛋白，如抗体、消化酶和一部分激素。
在结构上的联系
• 生物膜中，内质网的面积最大，占了整个细胞生物膜的一半左右。 • 内质网是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白质、脂
质和糖类的加工或合成基地。这些生物大分子被合成后可在内质网 完整、封闭的管道中快速运输。
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课题：细胞在结构和功能上是一个统一整体
细胞作为一个基本的生命系统，引导学生用系统的观点来认识细胞，探讨组成生物体的各个细胞是怎样相对独立，又紧密联系的，细胞的生命活动是怎样通过各组成成分的协调配合完成的。
以分泌蛋白的合成和运输为例，通过设计的问题，创设问题情境，让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程，体会细胞器之间的分工和协调配合，明确各种生物膜在结构上的联系和功能上的分工协作，深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位，形成一定的知识体系。
1.简述生物膜系统的结构和功能。
2.说出分泌蛋白的合成加工分泌过程。
1．通过实例分析，认识生物膜系统在结构和功能上的紧密联系。
2．认同细胞的结构和功能的统一性、部分与整体的统一性。
1．教学重点：生物膜系统结构和功能。
2．教学难点：细胞器之间的协调配合。
1.多媒体课件
蛋白质的合成与加
工需要能量
第三部分细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动
蛋白质的合成和分泌
科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中，学生
共同得核糖体、线粒体
展示分泌蛋白合成和分泌动画，讲解过程，进行归纳。
归纳生物膜的作用
①使细胞具有相对稳定的内部环境；
②在物质运输、能量转换和信息传递过程中起决定性作用；
形成性评价
1、家兔细胞内与氨基酸脱水缩合有关的细胞器是 ( )
A、线粒体和高尔基体
B、线粒体和核糖体
C、核糖体和高尔基体
D、中心体和核糖体
2、在胰腺细胞中，与分泌蛋白的合成、运输、分泌直接相关的细胞器分别是（）
A．高尔基体、线粒体、核糖体B．内质网、高尔基体、线粒体
C．核糖体、中心体、高尔基体D．核糖体、内质网、高尔基体
3、下列有关生物膜的叙述中，错误的是 ( ) A．各种生物膜的化学组成和结构完全相同
B．不同的细胞器或细胞结构的生物膜之间是可以相互转变的
C．生物膜的研究已经深入到分子水平
D．细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能
板书设计
2.5细胞在结构和功能上是一个统一整体
一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起
1概念：细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
（1）成分相似：
（2）结构相似：
2．联系：（1）细胞内的各种膜在结构上存在直接联系；
二、细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动
1分泌蛋白的过程
三、生物膜的作用
生物膜系统使细胞在结构和功能上成为一个统一的整体。