2020-2021学年-浙科版-必修一-细胞质是多项生命活动的场所-教案

第三节细胞质是多项生命活动的场所课标要求核心素养素养对接素养水平1.举例说出几种细胞器的结构和功能。2．概述细胞溶胶和细胞骨架的功能。3．制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。生命观念：各种细胞器的结构与功能的关系。(结构与功能观)水平二科学思维：对比分析各种细胞器的结构、功能及分布。(归纳与概括)水平二科学探究：制作临时装片，掌握用高倍显微镜观察实验的基本操作方法，提高实践能力。水平三一、细胞质中有多种细胞器1．内质网(1)结构模式图(2)结构：是由一系列片状的膜囊和管状的腔组成，向内连接细胞核的核膜，向外连接细胞膜，并与高尔基体相互联系，构成了细胞内庞大的物质运输通道。(3)分类：粗面内质网(其上附着核糖体)和光面内质网。(4)功能：①粗面内质网将核糖体合成的蛋白质进一步加工和运输。②光面内质网是运输蛋白质和合成脂质的重要场所。构成生物膜的磷脂和胆固醇几乎全部由光面内质网合成；一些内分泌细胞的光面内质网可以合成类固醇激素。2．核糖体(1)结构模式图(2)结构：是一种无膜的细胞器，由RNA和蛋白质组成。(3)分布：有些附着于粗面内质网等结构上，有些游离在细胞溶胶中。(4)功能：合成蛋白质的场所：游离于细胞溶胶的核糖体合成的蛋白质，通常用于细胞自身或构成自身结构；附着于粗面内质网等结构的核糖体合成的蛋白质，被运输至胞外或细胞的其他部位。3．高尔基体(1)结构模式图(2)结构：由一系列扁平膜囊和大小不一的囊泡构成。(3)功能①主要对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输。这类蛋白质主要有三个去路：一些蛋白质通过囊泡被分泌至胞外，例如某些激素、抗体、消化酶等；一些蛋白质通过囊泡被运至细胞膜，成为膜蛋白；还有一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中，与高尔基体脱离，形成溶酶体。②在植物细胞中，高尔基体合成纤维素，参与细胞壁的构建。4．溶酶体(1)存在：几乎存在于所有动物细胞中。(2)形态结构：由高尔基体产生的一种单层膜包裹的囊泡状细胞器。溶酶体内含有大量的水解酶，能催化多糖、蛋白质、脂质、DNA和RNA等物质的降解。(3)功能：进行细胞内消化，它能消化细胞从外界吞入的颗粒、自身衰老的细胞器和碎片。5．线粒体(1)结构模式图(2)结构：由内、外两层膜构成。外膜平整，内膜向内凹陷形成嵴，两层膜之间及内部都是液态的基质，富含多种酶。线粒体基质中含有DNA、RNA和核糖体，能合成一部分自身需要的蛋白质。(3)功能：线粒体是细胞能量代谢中心，是有氧呼吸的主要场所。6．叶绿体(1)结构模式图(2)叶绿体的结构：呈球形或椭球形，具双层膜，内部是液态的基质，基质中具有复杂的膜结构，称为类囊体，与光合作用有关的色素附着于这些膜上。类囊体可堆叠成基粒。叶绿体基质中具有DNA、RNA和核糖体。(3)功能：叶绿体是植物细胞中进行光合作用的场所。7．液泡(1)结构：是由单层膜构成的充满水溶液的泡状细胞器，主要存在于植物细胞中，内部液体称为细胞液，其中含有无机盐、糖类、氨基酸、色素等。(2)功能①液泡中的细胞液为植物细胞储存水分和营养物质，调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡，维持细胞正常形态。②液泡还富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器，其作用与动物细胞的溶酶体相似。8．中心体(1)结构模式图(2)结构：由两个空间相互垂直的中心粒及其周围物质组成，中心粒由若干组管状结构构成，无膜结构。(3)功能：主要存在于动物细胞和低等植物细胞中，在细胞增殖中起重要作用。二、细胞溶胶是细胞代谢的主要场所1．成分：细胞溶胶(又称细胞质基质)是细胞内除去细胞器以外的胶状物质。含有丰富的蛋白质，还含有糖类、氨基酸、无机盐等多种营养物质，是细胞与外界环境、细胞质与细胞核及细胞器之间物质运输、能量交换和信息传递的重要介质。2．功能：是许多代谢反应的场所。三、细胞骨架维持细胞形态并控制细胞运动和胞内运输1．细胞骨架成分：是由蛋白质纤维交错连接的网络结构。2．细胞骨架的功能：给细胞提供一个支架，在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用。(1)微丝：是一种纤维，起支撑、维持细胞形态的作用，还参与细胞运动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩等一系列生理功能。(2)微管：大部分微管是一种暂时性的结构，可以快速解体和重排，在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用。四、观察叶绿体和细胞质流动1．实验材料：黑藻叶片小而薄，叶肉细胞的叶绿体大而清晰，是观察叶绿体和胞质环流的好材料。2．实验步骤(1)预处理：将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养。(2)取材：用镊子从黑藻新鲜枝条上取一片幼嫩的小叶。(3)制片：在载玻片中央滴一滴清水，将小叶放入其中，盖上盖玻片，制作临时装片。(4)观察：在低倍镜下找到叶肉细胞，转换高倍镜观察叶绿体形态、颜色、分布和运动。[正误判断](1)植物细胞一定含有叶绿体，含叶绿体的细胞一定是植物细胞。(×)(2)液泡中含有糖和无机盐，不含有蛋白质。(×)(3)核糖体广泛分布于生物体内，包括动物、植物细胞中。(√)(4)观察细胞质流动时，视野中的流动方向和实际流动方向一致。(√)知识点一线粒体和叶绿体的结构和功能1．线粒体和叶绿体的比较比较项目线粒体叶绿体分布普遍存在于动植物细胞中(人或哺乳动物成熟的红细胞除外)主要存在于植物的叶肉细胞中模式图结构外膜使线粒体或叶绿体与周围的细胞溶胶分开增加膜面积方式内膜向内凹陷形成嵴囊状结构薄膜叠加形成基粒基质在嵴的周围充满着液态的基质，含有与有氧呼吸有关的酶在基粒和基粒之间充满基质，含有与光合作用有关的酶相同点①结构方面：都有双层膜，膜的组成成分也相同；②遗传方面：都有少量的DNA，可以复制与表达，不完全受细胞核控制，决定了细胞质遗传；③代谢方面：两者均与能量转换有关，只是能量转换的形式不同2.观察叶绿体和细胞质流动(1)实验的注意事项①制作观察叶绿体的临时装片时要随时保持有水状态，以免影响细胞活性。②观察细胞质流动时，首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物，在观察时眼睛注视叶绿体，再来观察细胞质的流动。最后，再来仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。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。④叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，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。(2)影响细胞质流动的因素①加速细胞质的流动。方法有三种：一是进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20min；二是提高水温，可加入热水将水温调至25℃左右；三是切伤一小部分叶片。②细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，则越慢。发展素养结构与功能观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，运动员肌细胞中线粒体的数量比缺乏锻炼的人多？提示：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。1．下图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，下列有关叙述错误的是()A．①和②的主要成分是蛋白质和磷脂B．分布于③上的叶绿素的合成需要MgC．④中除了含有相关的酶，还含有少量DNAD．植物细胞一定同时具备甲和乙解析：选D。甲是线粒体，①和②是两种细胞器的外膜和内膜，成分与细胞膜相似，主要成分是蛋白质和磷脂，A正确；③是叶绿体的类囊体，叶绿素可存在于③上，其合成需要Mg，B正确；④表示线粒体和叶绿体的基质，均含有多种酶和少量DNA，C正确；植物的根尖细胞含有线粒体无叶绿体，D错误。2．下图表示夏季某植物叶肉细胞中叶绿体的分布情况，图中数字为一天中的时间，请回答下列问题：(1)中午12时左右，叶绿体的方向与其他时段不同，表现为________________________________________________________________________，其意义为______________________________________________________________。图甲中其他时段显示叶绿体在不同方向的光照下能够随时改变椭球体的方向，其意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如果先用高倍显微镜观察，可能会出现什么情况？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第(1)小题所描述的现象说明叶绿体的形态和分布随__________强度和方向的改变而改变。(4)在显微镜下观察叶绿体时看到的结果如图乙所示，那么，细胞内叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为()A．左下侧、顺时针B．右上侧、顺时针C．左下侧、逆时针D．右上侧、逆时针解析：(1)在强光下叶绿体往往以较小的受光面积正对太阳，弱光下则相反，这样可有效避免叶绿体被灼伤。(2)使用高倍镜前应先在低倍镜下找到物像并移至视野中央，否则可能会找不到观察对象，还可能会出现高倍镜镜头压破玻片，损坏镜头的情况。(3)叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变。(4)显微镜下的物像应为倒像。答案：(1)以较小的受光面积正对阳光避免被强光灼伤使叶绿体能够接受较多的光照进行光合作用(2)可能会找不到观察对象，还可能会出现高倍镜镜头压破玻片，损坏镜头的情况(3)光照(4)C知识点二其他细胞器的结构和功能1．细胞器归类分析(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、高尔基体、线粒体。2．归纳细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”(1)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体。(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。(3)真核细胞光合作用一定发生于叶绿体。(4)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。1．下面的模式图表示几种细胞器，有关说法不正确的是()A．蓝细菌没有e也能进行光合作用B．细胞器b、f的化学成分中不含磷脂C．植物细胞都含有c、e、fD．a、d都是单层膜结构解析：选C。e是叶绿体，蓝细菌尽管没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，也能进行光合作用；b是中心体，f是核糖体，两者均不具有膜结构，故化学成分中不含有磷脂；c是线粒体，f是核糖体，绿色植物根尖细胞不含有e叶绿体；a是高尔基体，d是内质网，两者都是单层膜结构。2．(2020·杭州高一期中)下图a、c表示细胞中的两种结构，b是它们共有的特征，下列有关叙述正确的是()A．若b表示两层膜的细胞器，则a、c肯定是叶绿体和液泡B．若b表示细胞器中含有的核酸，则a、c肯定是叶绿体和线粒体C．若b表示细胞器中的色素，则a、c肯定是液泡和叶绿体D．若b表示磷脂，则a、c肯定是溶酶体和内质网解析；选C。具有双层膜结构的细胞器是线粒体、叶绿体，若b表示两层膜的细胞器，则a、c是线粒体和叶绿体，A错误；细胞的各种细胞器中，含有DNA的细胞器有叶绿体、线粒体，含有RNA的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体，若b表示细胞器中含有的核酸，则a、c可能是叶绿体、线粒体和核糖体中的任意两者，B错误；若b表示细胞器中的色素，则a、c肯定是液泡和叶绿体，C正确；若b表示磷脂，a、c可能是细胞膜、液泡、高尔基体、溶酶体、内质网、线粒体、叶绿体、细胞核中的任意两者，D错误。3．下列关于细胞的叙述，正确的是()①含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞②含中心体的细胞必定为动物细胞③同一动物体不同组织细胞中线粒体含量不同④植物细胞必定含叶绿体⑤能进行光合作用的生物不一定是绿色植物A．①③ B．①④C．③⑤ D．②⑤解析：选C。细菌等原核细胞也有细胞壁；某些低等植物细胞也存在中心体；植物的根尖细胞不含叶绿体。核心知识小结