【课件】新教材高中生物第3章细胞的基本结构21细胞器之间的分工课件新人教版必修1

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基础预习自查问题一:细胞器的种类有哪些?都有哪些功能?1.细胞器的分离方法:___________。差速离心法2.细胞器的形态结构与功能(连线):3.细胞骨架:(1)组成:___________。(2)功能:①维持_________。②锚定并支撑许多细胞器。③与_____________________以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。蛋白质纤维细胞形态细胞运动、分裂、分化【微思考】能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗?提示:

能进行光合作用的生物不一定有叶绿体,例如蓝细菌是原核生物,不含叶绿体,含有藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用。问题二:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动的实验原理和过程是什么?1.实验原理:(1)叶绿体呈绿色、扁平的_____________。(2)细胞质处于不断流动的状态,可用细胞质基质中的___________作为标志。椭球形或球形叶绿体流动2.实验流程:(1)观察叶绿体:(2)观察细胞质流动:核心互动探究探究点一细胞器之间的分工1.线粒体与叶绿体的比较(生命观念、科学思维):【图表情境】观察线粒体与叶绿体模式图,比较线粒体与叶绿体异同点,并完成表格。项目线粒体叶绿体不同点膜面积增大方式_____________________________________________________功能__________________________________分布________________________相同点_____________________________________________内膜的某些部位向内腔折叠形成嵴囊状结构堆叠形成基粒有氧呼吸的主要场所光合作用的场所动植物细胞绿色植物细胞都具有双层膜;都与能量转换有关;都含有DNA和RNA2.其他细胞器的结构和功能(生命观念,科学思维):【图表情境】细胞中几种细胞器的亚显微结构如图所示,完成有关问题:(1)请从有无膜结构上对上图中的细胞器进行分类:(用字母表示)①具有膜结构的细胞器:______________。②无膜结构的细胞器:_____。(2)核糖体附着位置有什么不同?组成成分是什么?分布在什么细胞中?提示:核糖体有的附着在内质网上,有的游离在细胞质基质中,组成成分是RNA和蛋白质。其普遍存在于原核细胞和真核细胞中,是原核细胞唯一的细胞器。(3)D和G在结构上有什么区别?提示:D、G都是内质网,D是粗面内质网,上面附着核糖体;G是光面内质网,上面没有附着核糖体。A、C、D、E、GB、F3.细胞的结构与功能相适应的实例(生命观念、科学思维):(1)飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的___;运动员肌细胞中线粒体的数量比缺乏锻炼的人___。在体外培养细胞时,新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体___。(2)洋葱的根尖细胞、鳞片叶表皮细胞和叶肉细胞中,含有叶绿体的是_________,说明这种细胞的主要功能是_____________。多多多叶肉细胞进行光合作用【探究总结】1.依据不同特点对细胞器进行分类:2.核糖体与高尔基体的两个不同:(1)据分布位置不同,核糖体有两类:一类是附着在内质网上的核糖体,一类是游离的核糖体。(2)动植物细胞中高尔基体的作用不同:植物细胞中与细胞壁的形成有关;动物细胞中与分泌物的形成有关。3.显微结构与亚显微结构的区别:(1)光学显微镜下看到的结构是显微结构。(2)电子显微镜下看到的结构是亚显微结构。4.有关细胞器的三点提醒:(1)不同功能的细胞内细胞器的种类、数量不同。(2)即使是同一细胞,在不同的生长发育时期,其细胞内的细胞器的种类和数量也是不同的。(3)辨别高等动植物细胞模式图时,关键是看细胞壁、叶绿体、大液泡及中心体的有无。【定向训练】1.(2020·牡丹江高一检测)下列有关细胞器的说法中正确的有 (

)A.溶酶体能合成多种酶,是细胞的“消化车间”B.核糖体是人、细菌、酵母菌细胞中共有的细胞器C.线粒体是细胞进行有氧呼吸的场所,是细胞的“能量转换站”D.植物细胞的细胞壁与细菌的细胞壁组成成分完全相同,只是含量有所差异【解析】选B。溶酶体能储存多种酶,是细胞的“消化车间”,A项错误;原核细胞唯一的细胞器是核糖体,故核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器,B项正确;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,C项错误;植物细胞的细胞壁成分是纤维素和果胶,细菌细胞壁的成分是肽聚糖,D项错误。2.如图为某同学绘制的洋葱根尖分生区细胞模式图,根据此图得出以下结论,正确的是 (

)A.图中出现了两处明显的错误B.被称为脂质合成“车间”的是结构4C.植物不都具有结构8D.3是细胞的“动力车间”【解析】选D。根据题干信息分析,该细胞是洋葱根尖分生区细胞,应该没有4叶绿体和2大液泡,且分生区的细胞排列紧密,应该呈正方形,A错误;被称为脂质合成“车间”的是5内质网,B错误;结构8表示植物细胞的细胞壁,C错误;3表示线粒体,是有氧呼吸的主要场所,被称为细胞的“动力车间”,D正确。【补偿训练】对细胞能量转换有重要意义的一组细胞器是 (

)A.中心体和核糖体 B.内质网和高尔基体C.叶绿体和线粒体 D.液泡和类囊体【解析】选C。中心体与细胞分裂有关,核糖体是合成蛋白质的场所,故A错误。内质网是有机物合成车间,高尔基体在动物细胞中与分泌物的形成有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,故B错误。叶绿体是进行光合作用的场所,能将光能转变为化学能;线粒体是有氧呼吸的主要场所,能将有机物中的能量转变为活跃的化学能,故C正确。液泡主要维持植物细胞的渗透压,并维持一定形态,故D错误。探究点二用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动【实验情境】实验中发现细胞质的流动受外界条件的影响很大。(1)当外界温度低或光线暗的情况下,细胞质流动得慢,而当温度高或光线强的情况下,细胞质流动得较快。(2)在相同的外界条件下,细胞质的流动速度也不尽相同。靠近叶脉处的细胞,其细胞质流动较快,其他细胞的细胞质流动较慢。1.选择实验材料:(科学探究)现有4种实验材料:a.菠菜叶稍带些叶肉的下表皮b.口腔上皮细胞c.藓类小叶d.黑藻细胞完成下列表格。观察对象适合材料理由叶绿体_____________________________________________________________________________________________________细胞质流动_________________________________________________acb不含叶绿体;c是阴生植物,a是叶片的背阳面,这样的细胞中叶绿体大且数目少,便于观察叶绿体的形态和分布dd的叶子薄而小,叶绿体清楚,可取整个小叶直接制片2.分析实验操作:(科学探究)(1)观察叶绿体时,临时装片上始终保持有水状态的原因是什么?提示:保证植物细胞的正常形态,否则细胞会因失水皱缩影响观察。(2)为什么靠近叶脉处的细胞质流动较快?提示:靠近叶脉处的细胞水分充足,容易观察到细胞质流动。(3)根据材料,试分析提出加速黑藻细胞质流动的实验措施。提示:如适当升高温度,放在20～25℃水中培养、光下培养等。【定向训练】1.(2020·武汉高一检测)下列关于用高倍显微镜观察叶绿体的实验中,说法不正确的是 (

)A.可以用菠菜做实验材料,但是必须撕取稍带些叶肉的下表皮细胞B.使用显微镜时应先用低倍镜观察,再用高倍镜观察C.使用高倍镜时可看到叶绿体双层膜结构D.用高倍镜观察叶绿体时应保持细胞处于活体状态【解析】选C。观察叶绿体时,可以用菠菜做实验材料,但是必须撕取稍带些叶肉的下表皮细胞,A项正确;使用显微镜时应先用低倍镜观察,再用高倍镜观察,B项正确;叶绿体双层膜结构是亚显微结构,使用电子显微镜时可看到叶绿体双层膜结构,C项错误;用高倍镜观察叶绿体时应保持细胞处于活体状态,D项正确。2.如图为黑藻的细胞质环流示意图,视野中的叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为逆时针。则实际上,黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞环流的方向分别为 (

)A.叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为顺时针B.叶绿体位于液泡的左方,细胞质环流的方向为逆时针C.叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为逆时针D.叶绿体位于液泡的左方,细胞质环流的方向为顺时针【解题指南】从识图的角度考查以黑藻为材料观察其细胞质流动的方向和显微镜观察时的参照物——叶绿体。但更重要的是考查视野中所观察到的“物像”与实际情况下的“物体”之间的关系,即显微镜成像的“倒像原理”。【解析】选B。依题意和图示可知,实际情况下叶绿体应位于液泡的左方,细胞质环流的方向为逆时针。3.用显微镜观察叶绿体和细胞质流动。请回答下列问题。(1)为什么选用黑藻的幼嫩叶片而不是幼根为材料观察细胞质流动?

。

(2)如果先用高倍镜观察,可能会出现什么情况?________

。

(3)叶绿体的形态和分布随________

的强度和方向改变。

【解析】(1)观察细胞质流动借助叶绿体当参照物,幼根中细胞质流动没有明显的参照物,不便于观察。(2)因为低倍镜的视野范围大,先用低倍镜找到要观察的对象,移到视野中央后,再换用高倍镜,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随光照的强度和方向改变。答案:(1)幼叶中存在叶绿体,便于细胞质流动的观察,幼根中细胞质流动没有明显的参照物,不便于观察(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【易错提醒】(1)必须先在低倍镜下将目标移到视野中央,然后再转动转换器,换用高倍镜观察。(2)换上高倍镜后,只能调节细准焦螺旋。【补偿训练】观察黑藻叶的细胞质流动,最佳观察位置是 (

)A.叶片边缘细胞 B.叶片表皮细胞C.保卫细胞 D.叶脉处细胞【解析】选D。观察黑藻叶的细胞质流动,最好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。细胞器的种类细胞器的结构细胞器的功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所调节植物细胞内的环境蛋白质等大分子加工、运输蛋白质的加工、分类和包装细胞的消化车间生产蛋白质的机器与细胞的有丝分裂有关无膜线粒体叶绿体液泡内质网高尔基体溶酶体核糖体中心体结构与功能观双层膜单层膜情境素养探究【科技情境】美国生物学家马古利斯于1970年提出了关于线粒体和叶绿体的内共生起源学说。她认为,细菌和蓝细菌被原始真核单细胞生物吞噬后,在长期的共生过程中演化成了线粒体和叶绿体,如图所示。探究:(1)由线粒体和叶绿体的形成过程,推测这两种细胞器内可能含有什么细胞器?该细胞器的功能是什么?提示:核糖体。核糖体是合成蛋白质的场所。(2)根据材料,试分析线粒体、叶绿体为什么具有双层膜结构。其外层包裹的是哪种生物的细胞膜?提示:线粒体、叶绿体之所以具有双层膜结构,是因为内层膜是被吞噬的单细胞生物的膜。其外层包裹的是原始真核单细胞生物的细胞膜。【科技情境】研究发现,线粒体在细胞应急情况下可以发生自噬,对胞内内容物包裹,并与溶酶体融合降解为生物大分子,重新被细胞利用。小鼠骨骼肌废用会引起细胞内线粒体受损,受损会启动线粒体自噬,但后期该机制受阻。耐力训练引起的机体能量消耗增加会促进骨骼肌线粒体自噬信号相关基因表达显著增加,这可能是运动介导了氧化应激,是线粒体自噬的先决信号,促进线粒体更新及功能改善。另外,高脂膳食诱导的营养性肥胖小鼠在进行热量限制后,也会增强线粒体自噬,改善其功能。探究:(1)完成线粒体自噬主要涉及的细胞器是什么?提示:溶酶体。(2)请结合文中内容和你的理解,推测长期不运动后骨骼肌萎缩的可能原因是什么?提示:长期不运动,骨骼肌内线粒体受损,受损会启动线粒体自噬,但后期该机制受阻即线粒体自噬机制受阻,导致骨骼肌内线粒体无法更新,功能异常,不能为骨骼肌细胞提供足够能量,甚至引起线粒体依赖性细胞凋亡,致使肌肉萎缩。(3)请你结合本文内容,提出两条改善营养性肥胖症状的建议。提示:①进行耐力训练;②改善饮食(减少高脂高热量食物摄入)。课堂素养达标1.细胞器是细胞质中具有一定结构和功能相对独立的区域。下列关于细胞器的说法正确的是____。

①含液泡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能进行有氧呼吸的生物不一定含线粒体【解析】选③⑤。液泡主要存在于植物细胞中,也可能存在于酵母菌细胞,①错误,含中心体的细胞可能是动物细胞,也可能是低等植物细胞,②错误;同一动物体不同组织细胞中线粒体含量不同,③正确;植物细胞不一定都含叶绿体,如根尖细胞中无叶绿体,④错误;能进行有氧呼吸的生物不一定含线粒体,如原核生物,⑤正确。2.分离各种细胞器的常用方法是 (

)A.同位素标记法 B.过滤C.差速离心法 D.吸水涨破【解析】选C。差速离心法是将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管,用高速离心机在不同的转速下进行离心,利用不同的离心速度所产生的不同离心力,就能将各种细胞器分离开。细胞内不同的细胞器结构和功能不同,密度也不同,常用的分离细胞器的方法是差速离心法,即用旋转离心的方法利用不同的转速将不同的细胞器进行分离,密度大的在下层,密度小的在上层。3.用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时,可见叶绿体 (

)A.具有双层膜 B.呈绿色带状C.内部有许多基粒 D.呈绿色椭球形【解析】选D。具有双层膜和内部有许多基粒,这属于叶绿体的亚显微结构,只有通过电子显微镜才能看到,在光学显微镜下只能看到叶绿体的形态。高等植物细胞的叶绿体一般为球形、椭球形,水绵的叶绿体为带状,A、B、C错误,D正确。4.细胞质基质是细胞结构的重要组成部分。下列有关叙述错误的是(

)A.呈透明溶胶状态B.是活细胞进行新陈代谢的主要场所C.由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和多种酶等物质组成D.在活细胞内呈静止状态【解析】选D。细胞质基质呈透明的溶胶状态,A正确;细胞质基质是细胞新陈代谢的主要场所,B正确;细胞质基质是由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和多种酶等组成,C正确;活细胞内,细胞质基质呈不断流动的状态,D错误。5.(2020·金华高一检测)下列关于“观察叶绿体”的活动中的叙述,错误的是 (

)A.藓类叶片不能直接放到载玻片上观察叶绿体B.高倍镜下,可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体C.叶绿体能够在不同的光照条件下改变方向D.胞质环流有利于细胞内物质的运输和细胞器的移动【解析】选A。藓类叶片是由单层细胞构成的,所以可直接放到载玻片上观察叶绿体,A项错误;高倍镜下,可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体,B项正确;活细胞中细胞质是一直处在流动状态的,且光照会影响叶绿体的分布,因此叶绿体能够在不同的光照条件下改变方向,C项正确;活细胞中细胞质是一直处在流动状态的,胞质环流有利于细胞内物质的运输和细胞器的移动,D项正确。6.(2020·许昌高一检测)如图为某细胞中分离得到的几种细胞器模式简图,下列叙述错误的是 (

)A.肌肉细胞中甲细胞器的数量多于表皮细胞B.乙细胞器承担着蛋白质加工、分类和包装的任务C.丙细胞器只存在于部分细胞中D.丁细胞器可以为细胞内各种反应的正常进行提供能量【解析】选D。肌肉细胞新陈代谢旺盛,需要消耗较多的能量,因此肌肉细胞中甲细胞器(线粒体)的数量多于表皮细胞,A项正确;乙为高尔基体,主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,B项正确;丙为叶绿体,只分布在绿色植物细胞中,C项正确;丁为内质网,是有机物的合成车间,而为细胞内各种反应的正常进行提供能量的是线粒体,D项错误。7.如表是关于各种细胞器的结构和功能的比较,其中正确的是(

)选项细胞器结构或部位功能A高尔基体一层膜动力车间B叶绿体存在于所有植物细胞中养料制造车间C核糖体一层膜蛋白质生产机器D溶酶体存在于动植物细胞中消化车间【解析】选D。线粒体可以提供能量,是动力车间,A错误;叶绿体存在于植物能进行光合作用的细胞中,植物根细胞中没有叶绿体,B错误;核糖体无膜结构,C错误;溶酶体含有多种水解酶,是消化车间,D正确。8.(2020·福州高一检测)可在绿色植物根成熟区细胞中分布的一组