第3章 细胞的基本结构 第2节 细胞器之间的分工合作第1课时 细胞器之间的分工-2024-2025学年高一生物必修一（人教版）教学课件

第2节细胞器之间的分工合作第1课时细胞器之间的分工1.说出核糖体、中心体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、叶绿体和线粒体的结构和功能。2.制作临时装片,观察叶绿体和细胞质的流动。「学习目标」预习案·自主学习一、细胞质1.细胞质组成主要包括

和

。2.细胞质基质存在状态呈

状。细胞器细胞质基质溶胶二、细胞器1.分离细胞器的方法(1)方法:

法。(2)原理:破坏细胞膜后,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。差速离心2.几种重要的细胞器(1)线粒体。有氧呼吸(2)叶绿体。光合作用(3)内质网。膜粗面光面运输通道(4)高尔基体。内质网加工、分类和包装(5)溶酶体。动物水解酶衰老、损伤病毒或细菌(6)液泡。细胞液保持坚挺内质网(7)核糖体。细胞质基质蛋白质(8)中心体。动物低等植物中心粒及周围物质有丝分裂三、细胞壁和细胞骨架1.细胞壁(1)位置:位于植物细胞细胞膜的外面。(2)成分:主要是

和果胶。(3)功能:对细胞起

作用。(4)特性:全透性。纤维素支持与保护2.细胞骨架(1)组成:由

组成的网架结构。(2)功能:维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及

、能量转化、

等生命活动密切相关。蛋白质纤维物质运输信息传递四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1.实验原理(1)高等绿色植物的叶绿体存在于

中。叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形,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不断

的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的

的运动作为标志。细胞质流动叶绿体2.实验流程(1)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布。清水稍带些叶肉的下表皮盖玻片(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动。清水幼嫩[正误判断](1)线粒体和叶绿体均与能量转换有关,都由两层膜构成。(

)(2)中心体是动物细胞特有的细胞器。(

)提示:低等植物细胞中也有中心体。(3)植物根尖成熟区细胞含有大液泡,有利于调节细胞内的环境。(

)√×√(4)能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体;无线粒体的细胞不能进行有氧呼吸。(

)提示:无线粒体的细胞也能进行有氧呼吸,如醋酸菌等原核生物细胞中无线粒体,但能进行有氧呼吸。(5)细胞质基质中的液体称为细胞液。(

)提示:液泡内的液体称为细胞液。××(6)黑藻是一种单细胞藻类,制作临时装片不需切片。(

)提示:黑藻是一种多细胞藻类,只是叶片由单层细胞组成,可以直接制作成临时装片。(7)性激素的合成与内质网有关。(

)(8)细菌和植物细胞都有细胞壁,但其主要成分不同。(

)×√√探究案·互动探究探究一细胞器之间的分工「问题情境」如图是某种生物的细胞亚显微结构示意图。请据图回答下列问题。(1)该细胞是哪种细胞,说明判断理由。提示:高等植物细胞,理由是该细胞有细胞壁、叶绿体和大液泡,没有中心体。(2)图中1和2的主要成分分别是什么?与2形成有关的细胞器是哪种?提示:1是细胞膜,主要成分是脂质和蛋白质;2是细胞壁,主要成分是纤维素和果胶。2细胞壁的形成和高尔基体有关。(3)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞,则色素存在于哪种细胞器?提示:14液泡。(4)若该细胞是洋葱的根尖细胞,则图中不应该具有哪种细胞器?提示:4叶绿体。(5)光合作用和细胞呼吸的主要场所分别是图中的哪个细胞器?它们有什么共同点?提示:分别是4叶绿体和11线粒体。它们都具有双层膜,都含有DNA和RNA,都与能量转换有关。归纳总结1.线粒体和叶绿体的比较项目叶绿体线粒体不同点结构分布主要存在于绿色植物叶肉细胞普遍存在于动植物细胞内膜没有折叠内膜向内腔折叠形成嵴,增大了膜面积酶与光合作用有关,分布在基粒上和基质中与有氧呼吸有关,分布在基质中和嵴上色素叶绿素、类胡萝卜素,分布在基粒上无功能光合作用的场所有氧呼吸的主要场所共同点①均具有双层膜结构;②均具有能量转换功能;③都含磷脂、蛋白质和少量的DNA和RNA等2.细胞器归类(1)按分布分类。(2)按结构分类。(3)按功能分类。3.“二看”法判断动植物细胞图像4.细胞器与生物种类的关系(1)没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞,如植物根细胞不含叶绿体。(2)没有大液泡的细胞也不一定是动物细胞,如植物根尖分生区细胞没有大液泡。(3)有中心体的细胞不一定是动物细胞,如低等植物细胞也含中心体。(4)叶绿体是光合作用的场所,但光合作用不一定都在叶绿体中进行,如蓝细菌没有叶绿体,也能进行光合作用。(5)某些原核细胞虽无线粒体,但仍可进行有氧呼吸。1.某动物细胞的亚显微结构如图所示,其中①～⑨为相关结构。下列叙述正确的是(

)A.细胞生命活动所需的能量全部来自⑤B.图中的③具有双层膜结构C.⑥只存在于动物细胞中D.②是蛋白质的合成场所「即时应用」√解析:结构⑤为线粒体,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”,细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体;结构⑥为中心体,分布在动物与低等植物细胞中,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关;结构②为高尔基体,蛋白质的合成场所是核糖体。长句应答(1)从线粒体功能的角度分析,飞翔鸟类的胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多的原因是

。(2)溶酶体内含有多种水解酶,而溶酶体膜不会被这些水解酶水解,尝试提出一种假说,解释这种现象:

。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。依据结构与功能相适应的观点,可知飞翔鸟类比不飞翔鸟类的胸肌细胞中线粒体数量多溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过特殊的修饰等,因而不会被溶酶体内的水解酶水解2.生命观念中的“结构与功能观”,内涵是指一定结构必然有其对应的功能,而一定功能需要对应的结构来完成。下列有关“结构与功能观”的叙述中错误的是(

)A.附着在内质网上和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成B.心肌细胞含有丰富的线粒体,有利于其节律性收缩C.细胞骨架由蛋白质纤维组成,与细胞运动、物质运输和信息传递等活动有关D.溶酶体含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器√解析:附着在内质网上和游离在细胞质基质中的核糖体可以相互转化,具有相同的分子组成;心肌节律性收缩需要大量的能量,因此心肌细胞含有丰富的线粒体;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞的运动、分裂和分化以及物质运输、能量转化和信息传递等生命活动密切相关;由于溶酶体中含有多种水解酶,因此能分解衰老、损伤的细胞器。探究二用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动「问题情境」叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。具有叶绿体的植物除高等植物外,还有真核藻类等。叶绿体的性状因物种的不同而有所差异,多为绿色球形或椭球形,个体比较大,可以用普通光学显微镜观察到绿色植物叶肉细胞中的叶绿体。观察细胞质的流动,理想的实验材料是黑藻,观察时如果发现细胞质不流动,或流动很慢,需采取措施,加速其细胞质的流动。(1)在观察叶绿体的实验中,常选用藓类叶片或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。提示:①藓类叶片很薄,由单层叶肉细胞构成,且叶绿体较大,可直接观察。②菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取,且所含叶绿体数目少,体积大,便于观察。(2)在实验过程中,临时装片要始终保持有水的状态,其目的是什么?提示:防止叶绿体失水,否则叶绿体会缩成一团,不便观察叶绿体的形态和分布。(3)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,若在视野中观察到细胞质逆时针流动,则实际的流动方向是什么?提示:逆时针流动。(4)在观察细胞质流动时,可以采取哪些措施加快细胞质流动以便于观察?提示:提前在光下培养一段时间;适当升高盛放黑藻的水温;切伤一小部分叶片等。归纳总结1.实验材料的选择(1)选材的标准:材料易得,叶片薄,尤其是含有的叶绿体大而清晰且数目较少的材料。(2)两种适宜的实验材料。①藓类:高等植物,绿色单层细胞叶片,不需要加工可直接观察。②菠菜:下表皮稍带些叶肉(叶绿体主要存在于叶肉细胞中)的部分。2.实验注意事项(1)观察叶绿体和细胞质的流动时,临时装片应随时保持有水状态,以免影响细胞的活性。(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,眼睛注视叶绿体,观察细胞质的流动。最后,再仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。3.影响细胞质流动的因素(1)实验前必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况,如果发现细胞质不流动,或者流动很慢,应采取措施加速其细胞质的流动。方法①进行光照,即在阳光或灯光下放置15～20min;方法②提高水温,可加入热水将水温调至25℃左右;方法③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。细胞质流动可朝一个方向,也可朝不同的方向,其流动方式为转动式。这时细胞器随细胞质基质一起运动,并非只是细胞质基质的运动。3.下列有关“用高倍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,可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志B.实验中,最好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「即时应用」√解析:观察细胞质的流动时,由于叶绿体有颜色,因此,可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志;实验中,选择的材料最好是稍带些叶肉的菠菜叶下表皮,因为表皮细胞中没有叶绿体,只有叶肉细胞中有叶绿体,靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体数目少,个体大,便于观察;观察细胞质流动时,实验前要将黑藻放在光照、温度适宜的环境下培养,以加快细胞质的流动,便于实验观察;叶肉细胞中的叶绿体散布在细胞质中,先用低倍镜找到目标,再用高倍显微镜观察其形态。4.某同学以黑藻叶片为实验材料,观察叶绿体和细胞质流动时,在显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示。下列叙述正确的是(

)A.利用黑藻观察叶绿体时,需要对黑藻细胞染色处理B.制片时一定要在载玻片上先滴加生理盐水C.图中细胞的细胞质实际流动方向是顺时针D.若用藓类小叶进行实验,应撕取下表皮制作装片√解析:叶绿体本身有颜色,利用黑藻观察叶绿体时,不需要染色;制片时需要在载玻片上先滴加清水,不用生理盐水,该实验中所用的黑藻叶片需要吸足水分,这样黑藻的生命活动旺盛,便于观察细胞质的流动;显微镜下所见的细胞质的流动方向与实际的流动方向是一致的,即顺时针流动;用藓类小叶进行实验,无须撕取表皮,可直接观察。长句应答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,即叶绿体在弱光下以椭球体的正面朝向光源,在强光下,叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源,其意义是

。使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照,在强光下能避免被灼伤课堂小结思维导图金句必备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”。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。2.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。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。核糖体是蛋白质的合成场所。3.中心体与动物和低等植物细胞的有丝分裂有关。4.溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。5.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。随堂检测1.如图是某些细胞器的亚显微结构模式图,下列相关叙述错误的是(

)A.①是中心体,与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关B.②是线粒体,是真核细胞有氧呼吸的主要场所C.③是叶绿体,是绿色植物叶肉细胞光合作用的场所D.④是内质网,有粗面内质网和光面内质网两种√12341234解析:洋葱是高等植物,其根尖分生区细胞中不含①中心体。2.组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构,才能成为一个基本的生命系统。下列关于细胞结构的叙述,错误的是(

)A.植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成,对细胞有支持和保护作用B.细胞质中有呈溶胶状的细胞质基质,细胞器就分布于其中C.细胞器都有膜结构,可以给细胞中的所有酶提供附着位点D.细胞骨架由蛋白质纤维组成,与多种生命活动密切相关√2341解析:细胞器中核糖体、中心体是无膜细胞器,细胞中的所有酶也并非都分布在膜结构上。3.下列有关叙述正确的是(

)A.用高倍光学显微镜可看到叶绿体、线粒体、核膜均具有双层膜结构B.观察叶绿体时,视野中叶绿体的运动方向与实际的运动方向相反C.观察叶绿体时,应保证临时装片中的叶片保持有水状态D.用高倍显微镜观察叶肉细胞,可见叶绿体在液泡中游动√3412解析:叶绿体、线粒体、核膜的双层膜结构属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到;显微镜下观察到的是物体的倒像,视野中叶绿体的运动方向和视野中观察到的方向一致;观察叶绿体时,应保证临时装片中的叶片始终保持有水状态,以保持细胞的活性;叶