3.2细胞器之间的分工合作高一生物学案（人教版2019必修1分子与细胞）原卷版

学习目标3.2细胞器之间的分工合作学习目标1.生命观念——通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物学观点；运用普遍联系的观点分析生物膜之间的联系。2．科学思维——通过构建数学模型和物理模型，加深对分泌蛋白合成、加工和运输相关过程的理解。学习重难点学习重难点重点：线粒体、叶绿体的结构和功能。难点：制作人的口腔上皮细胞临时装片，使用高倍显微镜观察线粒体。预习新知预习新知（一）细胞器之间的分工1.分离细胞器的方法是___________________。2.核糖体：有的附于粗面上，有的游离在细胞质中，作用：合成。是“生产的机器”。3.内质网：由围成的连续的内腔相通的膜性管道系统。包括不附着核糖体的内质网和附着的粗面内质网。作用：是等大分子物质合成、场所和通道。4.高尔基体：主要是对来自内质网的进行、和的“车间”及“发送站”。5.溶酶体：主要分布在细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种酶，能分解衰老损伤的，吞噬并侵入细胞的病毒或。6.中心体：分布在与植物细胞中，与细胞的分裂有关。7.液泡：主要分布在细胞中，内有液，可以植物细胞内的，充盈的液泡还可以使植物细胞保持。8.叶绿体：是绿色植物能进行作用的细胞含有的细胞器。是植物细胞的“制造车间”和“转换站”。9.线粒体：是细胞进行呼吸的场所。是细胞的“车间”。细胞生命活动所需的能量，大约有95%来自线粒体。10.细胞骨架是由________纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多__________。（二）细胞器之间的协调配合分泌蛋白是_______________________________________________________。如________、________和一部分___________。细胞内分泌蛋白的合成和分泌，体现了生物膜在功能上能相互联系。分泌蛋白是由合成的，过程表示如下：内膜系统功能上的核糖体将经方式形成（）提供能量肽链进入进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。以方式形成，包裹着不成熟的蛋白质离开高尔基体与高尔基体膜融合，对蛋白质做进一步的，然后形成包裹着成熟蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。讨论：a参与分泌蛋白的合成与加工、分泌的细胞器：、、、b.囊泡运输“货物”，在其中起着重要的交通枢纽作用c.细胞内各种膜结构在功能上既有，又有。（三）细胞的生物膜系统1、概念：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，和很相似，在和上紧密联系，共同构成的生物膜系统。2、功能①使细胞具有一个相对稳定的，同时在细胞与外部环境进行、和的过程中起着决定性作用。②许多重要的化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种提供了大量的附着位点。③细胞内的生物膜把分隔开，使细胞内能够同时进行多种，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。3、应用：人工肾。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜能够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，这是模拟细胞膜的功能。易错提示易错提示一、3个常见的思维误区误区1：没有叶绿体的细胞是动物细胞。反例：根尖分生区。误区2：没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝藻。误区3：没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是需氧型的。二、(1)显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。一般认为普通光学显微镜的分辨率极限约为0.2微米。细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、中心体、核仁等结构的大小均超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属于细胞的显微结构。(2)亚显微结构：又称为超微结构。指在电子显微镜下观察到的各种微细结构。如细胞膜、内质网膜和核膜、核糖体、微体、微管和微丝等。三、(1)核糖体有两类：附着在内质网上的核糖体主要合成分泌蛋白；游离于细胞质中的核糖体主要合成细胞自身所需的蛋白质、各种细胞器的膜蛋白。深化探究(2)内质网有两类：粗面型内质网(有核糖体附着)与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；滑面型内质网(无核糖体附着)与脂质和某些糖类的合成有关。深化探究一、细胞最外层的结构1.阅读课本P48，背诵植物细胞的细胞壁所在位置？透性？成分？功能？动物细胞、细菌和真菌也有细胞壁吗？二、细胞器之间的分工2.阅读课本P47P50，理清细胞质、细胞质基质、细胞器、细胞骨架之间的关系？说出细胞骨架的成分和功能。3.记忆细胞质的组成，及细胞质基质的成分和功能.4.阅读课本P47，背诵分离各种细胞器的方法及原理？结合P48图36，线粒体和叶绿体都具有双层膜细胞器,均与能量转换有关,比较完成：5.记忆线粒体的别称、作用是？说出“主要场所”的含义？6.结合P53第4题思考，比较飞翔鸟类和不飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体数量。7.背诵叶绿体的别称、作用是？与线粒体相同的主要结构和物质是？8.思考：没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用?没有叶绿体的一定不是植物细胞吗?结合P48图36，核糖体和中心体都是无膜细胞器,分析图完成：9.记忆中心体存在于？功能是？10.背诵核糖体的功能？化学组成（rRNA+蛋白质）？别称？结合P48图36，分析图中四种单层膜细胞器,完成下列内容：11.记忆内质网的结构、功能。内质网上都附着有核糖体吗？12.背诵高尔基体的结构和功能？溶酶体的结构？功能？别称？13.思考完成：P53二、拓展应用14.理清液泡存在于？细胞液是指？所有植物细胞都有液泡吗？一、细胞最外层的结构1.阅读课本P48，背诵植物细胞的细胞壁所在位置？透性？成分？功能？动物细胞、细菌和真菌也有细胞壁吗？二、细胞器之间的分工2.阅读课本P47P50，理清细胞质、细胞质基质、细胞器、细胞骨架之间的关系？说出细胞骨架的成分和功能。3.记忆细胞质的组成，及细胞质基质的成分和功能.4.阅读课本P47，背诵分离各种细胞器的方法及原理？结合P48图36，线粒体和叶绿体都具有双层膜细胞器,均与能量转换有关,比较完成：5.记忆线粒体的别称、作用是？说出“主要场所”的含义？6.结合P53第4题思考，比较飞翔鸟类和不飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体数量。7.背诵叶绿体的别称、作用是？与线粒体相同的主要结构和物质是？8.思考：没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用?没有叶绿体的一定不是植物细胞吗?结合P48图36，核糖体和中心体都是无膜细胞器,分析图完成：9.记忆中心体存在于？功能是？10.背诵核糖体的功能？化学组成（rRNA+蛋白质）？别称？结合P48图36，分析图中四种单层膜细胞器,完成下列内容：11.记忆内质网的结构、功能。内质网上都附着有核糖体吗？12.背诵高尔基体的结构和功能？溶酶体的结构？功能？别称？13.思考完成：P53二、拓展应用14.理清液泡存在于？细胞液是指？所有植物细胞都有液泡吗？课后作业课后作业1．叶绿体和线粒体有自己的基因组，蛋白质合成系统和膜系统，说明这两种细胞器具有自我繁殖所必需的基本物质，这就保证了它们在真核细胞中有一定程度的自主性。然而，参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质各有上千种之多，其中绝大多数蛋白质仍然是由核基因编码，在细胞质核糖体上合成后转移到线粒体与叶绿体当中的。下列选项错误的是（

）A．叶绿体和线粒体两种细胞器中都有核糖体的存在B．线粒体是细胞的“动力车间”C．叶绿体和线粒体的自主程度是有限的，他们对核遗传系统具有极强的依赖性D．叶绿体中核酸彻底水解产物是6种，线粒体是8种2．组成生物体的蛋白质大多数是在细胞质中的核糖体上合成的，各种蛋白质合成之后要分别运送到细胞中的不同部位，以保证细胞生命活动的正常进行。如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列叙述中错误的是（

）A．胃蛋白酶、血红素都属于分泌蛋白B．a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程C．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体D．该过程可以体现细胞器之间既有分工又密切合作3．将豚鼠胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的完全培养液中，研究分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程，下列叙述中正确的是（）A．豚鼠胰腺腺泡细胞中最早出现放射性的结构是高尔基体B．在上述过程中，豚鼠胰腺腺泡细胞内高尔基体的作用是加工、分类、包装和转运蛋白质C．细胞核控制着豚鼠胰腺腺泡细胞的代谢，但未参与生物膜系统的构成D．细胞膜分泌蛋白质的过程体现出细胞膜控制物质进出和信息传递的功能4．人们一直认为细胞器之间主要通过囊泡连接，然而最新研究发现，成对的细胞器仅相隔10～30纳米，距离足够近，即使是最小的病毒也难以在它们之间通过。它们之间的结合点形成了交换脂类、离子和其他分子物质的连接，甚至有科学家拍到了大鼠细胞内线粒体与内质网直接接触的相关照片。下列相关叙述错误的是（

）A．分泌蛋白在加工和运输过程中，内质网与高尔基体之间通过囊泡发生联系B．内质网不仅直接与线粒体膜相连，还直接与核膜相连C．由于真核细胞中具膜细胞器之间可以发生膜联系，所以它们的膜成分相同D．真核细胞中的一些细胞器的数量及位置也会发生动态的变化5．某同学在显微镜下观察了菠菜、洋葱、玉米的叶肉细胞，发现这些细胞中都含有叶绿体，于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。他得出这个结论应用的科学方法是（）A．完全归纳法 B．不完全归纳法C．构建模型法 D．对比实验法6．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膜，再转移到细胞膜D．各种生物膜既各司其职，又相互协调，共同完成细胞的生命活动7．图1表示人体内分泌蛋白的形成过程，其中a、b、c分别代表不同的细胞器，图2表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是（

）A．图1中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体B．图1中构成分泌蛋白的物质X最多有21种，b的产物没有生物活性C．图2说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换D．图1、图2所示变化都能体现生物膜具有流动性8．关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下证据不支持这一论点的是（）A．线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNAB．线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA指导合成，绝大多数由核DNA指导合成C．真核细胞内的DNA有极高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应，线粒体DNA和细菌的却不是这样D．线粒体能像细菌一样进行分裂增殖9．研究发现某些植物对重金属镉及砷具有耐受性，这与液泡膜上的两种转运蛋白(ABCC1和ABCC2)有关。ABCC1和ABCC2是直接从粗面内质网运出并定位至液泡膜上的，可以将重金属镉和砷运至液泡中。已知BFA是一种可以干扰囊泡自粗面内质网转运至高尔基体的药物。下列推测错误的是（

）A．重金属镉及砷能进入植物细胞说明细胞膜的控制作用是相对的B．ABCC1和ABCC2的合成无需游离核糖体的参与C．ABCC1和ABCC2将镉和砷区隔在液泡中以降低对其他细胞器的伤害D．用BFA处理后，不会降低植物细胞对重金属镉及砷的耐受性10．经测定，某多肽链分子式是C21HXOYN4S2（SH＋SH→SS＋2H），其中含有一个二硫键（SS）。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸（C9H11O2N）、天冬氨酸（C4H7O4N）、丙氨酸（C3H7O2N）、亮氨酸（C6H13O2N）、半胱氨酸（C3H7O2NS）。下列有关该多肽的叙述，不正确的是（）A．该多肽在核糖体上形成B．该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸C．该多肽形成过程中相对分子质量减少了56D．该多肽中O原子数为511．胰岛素分子含有两条肽链。胰岛B细胞合成胰岛素的过程如下：①在游离的核糖体上合成前胰岛素原的起始肽段→②前胰岛素原中的起始肽段连同核糖体一起转移到粗面内质网→③在其上继续合成肽链并切掉起始肽段、形成具有一定空间结构的胰岛素原并转移到高尔基体→④在高尔基体中切除中间一段肽链，形成由2条肽链组成的胰岛素并分泌到细胞外。下列有关叙述不正确的是（

）A．上述过程所需能量主要来自线粒体B．内质网、高尔基体、细胞膜之间通过囊泡联系C．高尔基体对肽链的加工消耗了水分子D．胰岛素分子含有前胰岛素原中的起始肽段12．囊泡是真核细胞内的膜性结构，可在细胞内不同具膜细胞器之间进行物质运输，其形成一般包括出芽、锚定和融合等过程。下列相关叙述错误的是（

）A．细胞内的囊泡只来源于内质网和高尔基体B．囊泡的膜含有磷脂、蛋白质等成分C．囊泡锚定至特定的细胞器，需要生物膜蛋白的相互识别D．囊泡的出芽和融合体现了生物膜具有流动性13．下列有关“用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述，正确的是（

）A．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B．实验中，可选用菠菜叶稍带些叶肉的上表皮制作临时装片C．供观察用的黑藻，事先应放在黑暗、室温条件下培养D．叶肉细胞中的叶绿体散布在细胞质中，应用低倍显微镜观察其形态14．科学家利用生化方法研究细胞内囊泡运输及到达指定位置的分子机制，发现囊泡和靶膜上都存在自身的SNARE，只有二者相互识别并特异性结合后方可实现囊泡和靶膜的融合。下列论述错误的是（

）A．SNARE可能是位于生物膜上的识别蛋白B．囊泡和靶膜的识别并特异性结合表明生物膜具有选择透过性C．上述分子机制说明准确的信息传递保证了细胞代谢的有序性D．细胞中能形成囊泡的细胞结构有内质网、高尔基体、细胞膜等15．研究人员对取自四种不同生物的部分细胞（甲、乙、丙、丁）进行了分析、观察等实验，获得的结果如下表（表中“√”表示有，“×”表示无）所示，则甲、乙、丙、丁四种细胞所代表的生物最可能是（

）项目核仁叶绿素叶绿体线粒体中心体核糖体纤维素酶处理的结果甲×√×××√无变化乙√×××√√无变化丙√××√×√外层结构被破坏丁√√√√√√外层结构被破坏①衣藻

②硝化细菌

③乳酸菌

④蓝细菌

⑤蛔虫

⑥水稻A．④①⑥② B．①⑤④⑥ C．①④⑤⑥ D．④⑤⑥①16．结合教材P50“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”的探究·实践，思考并回答问题。(1)在观察叶绿体的实验中，常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料。试从叶片结构方面分析其原因。(2)观察叶绿体及细胞质流动时为什么可用藓类和黑藻的小叶直接制成临时装片？(3)用高倍镜观察细胞质的流动①如图为视野中细胞质流动的方向，则实际流动方向应为怎样？②为了保证观察细胞质流动实验的成功，我们应采取什么方法加快黑藻细胞的流动速度？③有人认为，在相同的外界条件下，被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性？（请简要写出实验思路）17．如图是某动物分泌细胞，向细胞内注射用放射性同位素3H标记的亮氨酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的物质。(1)图中物质⑦可能是下列哪些物质？a.血红蛋白b.胰蛋白酶c.与有氧呼吸有关的酶d.抗体e.性激素f.胰岛素(2)分泌蛋白合成与分泌过程依次经过的细胞器有哪些？依次经过的细胞结构有哪些？(3)经连续取样后，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图所示。则曲线a、b、c依次代表哪种细胞器？(4)在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜的膜面积发生了怎样的变化？请用坐标曲线图表示膜面积的变化。18．如图为细胞生物膜