高中生物学必修1细胞器之间的分工合作

第3章组成细胞的分子细胞器之间的分工合作第2节新教材·生物(RJ)·必修一第1课时细胞器之间的分工课标要点

1.通过分析细胞中各种细胞器的形态、结构与功能的关系，认识细胞结构与功能的统一性。2．观察不同细胞结构，比较细胞中细胞器的种类和数量，感悟细胞结构与功能的关系。学法指导1．生命观念：通过分析细胞内相对独立的结构，概述出结构与功能的适应性。能从物质与能量的视角，初步探索细胞与环境的物质与能量的交换特点。2．科学思维：能构建并使用模型，阐明细胞各部分的分工。研习1细胞器的分工和细胞骨架自主梳理1．分离细胞器的常用方法差速离心法2．各种细胞器的功能①名称：_____________________

分布：_________________________细胞中功能：细胞进行__________的主要场所，被称为细胞的“_________”线粒体动植物有氧呼吸动力车间(1)双层膜结构名称：_____________________

分布：_________________________细胞中功能：绿色植物细胞进行____________的场所，被称为“养料制造车间”和“_______________”②叶绿体植物光合作用能量转换站(2)单层膜结构①名称：_____________________

分布：_________________________细胞中功能：细胞内______________等大分子物质的

合成、加工场所和运输通道种类：有些内质网上有核糖体附着，叫_____________；

有些内质网上不含有核糖体，叫_____________

内质网动植物蛋白质、脂质粗面内质网光面内质网③名称：溶酶体分布：主要分布在_____________细胞中功能：含有多种__________，是“消化车间”，

能分解____________________，吞噬并杀

死侵入细胞的____________

动物水解酶衰老、损伤的细胞器病毒或细菌名称：————————分布：主要存在于__________细胞中，内含的液

体叫____________功能：内含的物质可以调节_________________，

充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺植物细胞液植物细胞内的环境④液泡(3)无膜结构①名称：______________

分布：___________________________中结构：由两个___________排列的__________及周

围物质组成功能：与细胞的___________有关中心体动物和低等植物细胞互相垂直中心粒有丝分裂名称：核糖体分布：______________________细胞中，有的附

着在____________上，有的游离分布在_____________中功能：“生产___________的机器”动植物粗面内质网细胞质基质蛋白质②(1)组成：细胞骨架是由_____________组成的网架结构。(2)作用：________细胞形态，锚定、支撑________，与细胞运动、分裂、分化及____________、____________、__________等密切相关。3．细胞骨架蛋白质纤维维持细胞器物质运输能量转化信息传递1．在小白兔细胞中和小白杨细胞中都具有双层膜的细胞器是(

)A．线粒体 B．叶绿体和线粒体C．高尔基体和叶绿体 D．线粒体和中心自我检测A2．下列细胞中，同时含有叶绿体和中心体的是(

)A．心肌细胞 B．团藻细胞C．青菜叶肉细胞 D．洋葱根细胞B3．下列有关动植物细胞结构的比较，错误的是(

)A．细胞膜、细胞质、细胞核是动植物细胞共有的结构B．液泡主要存在于植物细胞中，中心体主要存在于动物和某些低等植物细胞中C．没有叶绿体的细胞一定不是植物细胞D．植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，而动物细胞没有、C

解析：叶绿体是植物细胞特有的结构，但是只有植物体能进行光合作用的细胞内含有叶绿体，叶绿体主要分布在植物绿色部位的细胞中；细胞壁是区分动植物细胞的重要结构，所有植物细胞都有，而动物细胞没有。4．根据细胞器的功能推测，下列叙述错误的是(

)A．汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体B．心肌细胞比骨骼肌细胞具有更多的线粒体C．胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体D．生命活动旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体A

解析：核糖体是蛋白质的合成场所，蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数量多。肠腺细胞需合成多种消化酶，而汗腺细胞分泌物中无蛋白质，所以汗腺细胞中核糖体数量比肠腺细胞中少，A错。

代谢旺盛的细胞中含线粒体多，心肌细胞的代谢强度高于骨骼肌细胞，因此心肌细胞中含有更多的线粒体，B对。高尔基体与动物细胞分泌物的形成有关，胰腺细胞具有较强的分泌功能，因此其高尔基体的数量比心肌细胞多，C对。生命活动旺盛的细胞代谢强度高于衰老细胞，因此生命活动旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体，D对。合作讨论(1)双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体1．细胞器的结构和功能项目线粒体叶绿体模式图主要成分含有许多与有氧呼吸有关的酶，少量的DNA和RNA含有与光合作用有关的色素和酶，少量的DNA和RNA主要功能有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力车间”光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”分布普遍存在于真核细胞中绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的表层细胞相同点①都具有双层膜②都与能量转换有关，能产生ATP③都含有DNA、RNA和核糖体等，控制细胞质遗传，是一种半自主性细胞器续表(2)单层膜结构的细胞器——内质网、高尔基体、液泡、溶酶体项目内质网高尔基体液泡溶酶体模式图结构由膜连接而成的网状结构由扁平囊和小囊泡组成由液泡膜和细胞液组成内部含有多种水解酶续表功能①蛋白质的合成和加工(粗面内质网)②脂质和糖类的合成(光面内质网)①对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装②与细胞分泌物的形成有关③植物细胞与细胞壁的形成有关①调节植物细胞内的环境②储存多种物质，与植物细胞的渗透作用有关分布动植物细胞中分布广泛动植物细胞中，一般位于核附近成熟的植物和酵母菌细胞中比较明显动植物细胞中均有续表2.各种细胞器的归类分析(4)功能方面①与能量转换有关的细胞器：叶绿体和线粒体。②动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体。③与蛋白质合成、加工相关的细胞器：核糖体、内质网、高尔(1)游离核糖体与附着核糖体3．核糖体与内质网的类型①在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面，称为附着核糖体；还有一些核糖体不附着在内质网膜上，而呈游离状态分布在细胞质基质中，称为游离核糖体。②两种核糖体的化学组成和结构是完全相同的，但附着核糖体与游离核糖体所合成的蛋白质种类却不同。附着在内质网上的核糖体合成某些专供输送到细胞外的分泌蛋白，如抗体、蛋白质类激素、消化酶等；游离核糖体合成的蛋白质多分布在细胞质基质中或供细胞本身生长所需，如血红蛋白、与呼吸有关的各种膜蛋白酶等。(2)光面内质网与粗面内质网①根据内质网膜上有没有附着核糖体，将内质网分为光面内质网和粗面内质网两种。光面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂。粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较光面内质网规则。②光面内质网与糖类和脂质、固醇类激素的合成有关，而有核糖体附着的粗面内质网则与蛋白质的合成和加工有关。细胞中这两种内质网的比例与细胞的功能有着密切的联系。名师点评(1)并不是所有的植物细胞都具有叶绿体和液泡，叶绿体主要存在于叶肉细胞和幼茎中，液泡存在于成熟的植物细胞中。(2)存在细胞壁的不一定是植物细胞，因为细菌、蓝细菌等原核生物也有细胞壁。(3)能进行光合作用的细胞不一定含有叶绿体，如蓝细菌细胞无叶绿体但有叶绿素和藻蓝素。(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体，如硝化细菌、蓝细菌等。问题探究1．不同的生物具有的细胞器种类有差别，请分析：(1)真核、原核细胞的细胞器的种类有什么不同？原核细胞只含有核糖体，真核细胞含有多种细胞器。动物细胞不含叶绿体和液泡，但是含有中心体。(2)动物细胞和高等植物细胞相比，细胞器的种类有什么不同？不一定是。低等植物细胞中也含有中心体。(3)有中心体的细胞一定是动物细胞吗？2．从线粒体功能的角度分析，为什么飞翔鸟类的胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多，运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞和运动员的肌细胞中线粒体数量较多。研习经典1．下图为电镜下观察的某细胞的一部分。下列有关该细胞的叙述，正确的是(

)A．此细胞既可能是真核细胞也可能是原核细胞B．该细胞含有结构②，一定为动物细胞C．结构③是蛋白质合成的车间D．进行有氧呼吸的主要场所是结构④C解析：图示细胞中含有线粒体、内质网等结构，属于真核细胞，A错误；图示细胞含有中心体，可能是动物细胞，也可能是低等植物细胞，B错误；结构③为核糖体，是蛋白质合成的车间，C正确；进行有氧呼吸的主要场所是线粒体，应是结构①，结构④为高尔基体，D错误。解题探究(1)直接信息：图示各种细胞器或细胞结构的识别。[①]__________、[②]__________、[③]__________、[④]__________、[⑤]__________、[⑥]__________。(2)易错信息：含有中心体的不一定为动物细胞。线粒体中心体核糖体高尔基体内质网细胞膜(3)若图示的细胞为成熟的洋葱表皮细胞，则图中不应出现的结构是什么？图中没有出现的细胞器是什么？(4)与结构①膜层数相同的细胞器一定存在于所有的植物细胞中吗？不应出现[②]中心体。缺少大液泡。不一定，叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器。归纳提炼细胞结构图像的判断1．显微、亚显微图像的判断2．真核细胞、原核细胞图像的判断3．动、植物细胞图像的判断2．下图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，有关它们的说法不正确的是(

)A．①和②的主要成分是蛋白质和磷脂B．在甲、乙中②不能控制物质出入C．③结构上有些物质的合成需要Mg元素D．④中除了含有相关生理活动需要的酶，还含有DNAB解析：据图分析，①和②分别是线粒体和叶绿体的外膜和内膜，这些生物膜的主要成分都是蛋白质和磷脂，A正确；线粒体和叶绿体的内膜具有控制物质出入的功能，B错误；图中③表示叶绿体的类囊体，其上的叶绿素合成需要Mg元素，C正确；④表示线粒体和叶绿体的基质，在线粒体基质中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶，叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶，并且两基质中均含有少量DNA，D正确。3．有关细胞各部分结构与功能的叙述，不正确的是(

)A．细胞质基质能为细胞代谢提供水、无机盐、脂质、核苷酸和氨基酸等物质B．在核糖体上合成的肽链在内质网中经过加工后能形成一定的空间结构C．在部分低等植物细胞中，中心体与细胞有丝分裂有关D．人体不同组织细胞内各种细胞器的数量相差不大D解析：细胞质基质是进行细胞代谢的重要场所，为细胞代谢提供多种物质；在核糖体上合成的肽链经内质网加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，再经过高尔基体的修饰加工，形成成熟的蛋白质；中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，与细胞的有丝分裂有关；最能体现细胞与细胞之间功能差异的是细胞器的种类和数量，所以D选项错误。(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。(2)蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行无氧呼吸。(3)根尖分生区细胞——没有叶绿体、大液泡，具有分裂能力。(4)具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)——核糖体、线粒体的数量较多。归纳提炼关注几种特殊细胞中细胞器的特别之处(5)分泌腺细胞——高尔基体的数量较多。(6)原核细胞——只有核糖体一种细胞器。(7)成熟植物细胞——有大液泡。研习2实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动自主梳理1．用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动(1)实验原理①__________中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色，扁平的________或球形，可以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__________的状态。可用细胞质基质中的________作为标志，观察细胞质的流动。叶肉细胞椭球不断流动叶绿体(2)实验材料的选取：__________或者菠菜稍带叶肉的下表皮。(3)实验流程图示观察：先用低倍显微镜观察，再用____________观察。藓类叶片高倍显微镜(1)分布：细胞壁位于植物________的外面。(2)组成成分：主要由________和________构成。(3)功能：对细胞起________和________作用。2．细胞壁细胞膜纤维素果胶支持保护自我检测把叶绿体作为观察细胞质流动的标志物是因为(

)A．叶绿体在不同强度的光下会以不同的面朝向光源B．如果没有标志物，细胞质的流动就难以察觉C．只有叶绿体等颗粒可以移动，细胞质基质不流动D．细胞质基质是流动的，细胞器是不运动的B解析：细胞质包括细胞器和细胞质基质。细胞质基质是不断流动的，悬浮在基质中的细胞器也会随之运动，所以叶绿体等颗粒位置的改变证明了细胞质是流动的。由于细胞质流动的速度慢，无标志物难以察觉，而选择体积较大的细胞器如叶绿体等作为标志物有利于观察。合作讨论(1)叶绿体―――――――→绿色，椭球形或球形(2)以叶绿体为标志，观察细胞质的流动。高倍显微镜下1．实验原理2．材料选取观察叶绿体时，常用藓类叶片或菠菜叶稍带少许叶肉的下表皮，依据是：(1)藓类叶片仅有一层叶肉细胞，可在显微镜下直接观察。(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞属于海绵组织，细胞排列疏松，叶绿体大且数目少，便于观察。(1)临时装片应时刻保持有水状态，以免影响细胞的活性。(2)观察到的叶绿体流动方向和细胞质真正流动方向相同。(3)寻找最佳观察部位：应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察，此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动。3．实验注意事项(4)必须先在低倍显微镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍显微镜。(5)换上高倍显微镜后，仅需转动细准焦螺旋使图像清晰。问题探究1．观察叶绿体时选用藓类的叶、黑藻的叶。这些材料有什么优点？用菠菜叶做此实验该如何处理？__________________藓类、黑藻的叶薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。若用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉，因为表皮细胞不含叶绿体。2．细胞质中的叶绿体是不是静止不动的？___________不是静止不动的，它会随着细胞质的流动而运动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。3．在光学显微镜下能否看到叶绿体的双层膜结构？______________________________________不能。叶绿体的双层膜结构属于细胞的亚显微结构，只有用电子显微镜才能看到。研习经典1．下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”的实验说法，错误的是(

)A．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体B．观察新鲜黑藻叶片的细胞质流动不需要染色C．菠菜叶肉靠近下表皮的细胞中叶绿体比靠近上表皮的大且多D．高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形C解析：藓类的叶片为单层细胞，具有叶绿体，可直接观察；用黑藻叶片观察细胞质流动时，可用叶绿体的运动为参照；菠菜叶肉靠近下表皮的细胞中叶绿体比靠近上表皮的大但少；高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形。2．下列关于“观察叶绿体的形态和分布”实验的说法，正确的是(

)A．在高倍镜下可以清晰地看到叶绿体内的基粒B．在活细胞中，高倍镜下观察到细胞质基质中的叶绿体是静止不动的C．选用含叶绿体大而少的细胞来观察D．事先将黑藻放在温度适宜、黑暗的条件下培养C解析：在电子显微镜下观察可以看到叶绿体具有基粒，在高倍镜下看不到；活细胞中，细胞质基质中的叶绿体是运动的；取菠菜叶稍带叶肉的下表皮作为观察叶绿体的材料，是因为叶肉细胞叶绿体数量少且体积大；实验前要将黑藻放在有光照、温度适宜的环境下培养。梳理网络细胞器之间的分工双层膜细胞器单层膜细胞器无膜细胞器线粒体叶绿体细胞进行有氧呼吸的主要场所绿色植物进行光合作用的场所核糖体中心体产生蛋白质的机器与细胞的有丝分裂有关分类包括包括包括功能功能功能功能内质网高尔基体液泡溶媒体细胞内的“消化车间”功能调节细胞内的环境功能加工、分类和包装蛋白质功能蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道功能要语必备1．线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。2．叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，是“养料制造车间”和“能量转换站”。3．内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。4．高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。5．核糖体是蛋白质的合成场所。6．中心体与动物和低等植物细胞的有丝分裂有关。7．溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌和病毒。课后题1．人体细胞因某种原因改变了磷脂双分子层的排列，下列受到影响的细胞结构是(

)①细胞膜②线粒体③核糖体④中心体⑤高尔基体

⑥内质网⑦液泡⑧叶绿体⑨溶酶体A．①②⑤⑥⑦⑧⑨ B．①②⑤⑥⑨C．①②③④⑤⑥ D．③④⑤⑥⑨B解析：膜的主要成分是磷脂和蛋白质，当某种原因改变了磷脂双分子层的排列，有膜的细胞结构一定受到影响。核糖体和中心体无膜结构，故排除C、D，因为是人体细胞，故没有液泡和叶绿体，故选B。2．对于下列各结构的叙述，错误的是(

)①叶绿体②染色体③核膜④核糖体⑤细胞壁

⑥拟核A．菠菜和发菜体内都含有①③④⑤B．①～⑤在绿藻体内都存在C．除①②③外，其他结构在颤蓝细菌的体内都存在D．大肠杆菌和蓝细菌共有的是④⑤⑥A解析：菠菜和绿藻都属于真核生物，具有结构①～⑤；发菜和颤蓝细菌