学年 人教版 必修I 细胞器之间的分工合作Ⅰ学案.docx
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学年人教版必修I细胞器之间的分工合作Ⅰ学案
第2节 细胞器之间的分工合作（Ⅰ）
课前自主预习案
一、细胞器之间的分工
1．细胞器的分离方法
分离细胞器最常用的方法是差速离心法。
2．细胞器的结构和功能
（1）双层膜结构的细胞器：
[填表]
图示
名称
功能
线粒体
细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为细胞的“动力车间”
叶绿体
绿色植物细胞进行光合作用的场所，被称为细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
（2）单层膜结构的细胞器：
[填表]
图示
名称
功能
内质网
细胞内蛋白质合成和加工，及脂质合成的“车间”
高尔基体
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”及“发送站”
溶酶体
是“消化车间”，内部含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌、病毒
液泡
调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，主要存在于植物细胞中
（3）无膜结构的细胞器：
①
②
二、用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
1．实验原理
观察叶绿体实验所用的材料，要选择叶绿体体积较大且细胞内叶绿体数目较多的材料，如菠菜叶、黑藻叶。
在显微镜下，观察藓类叶临时装片，发现叶绿体在细胞中的分布特点是散布于细胞质中，呈球形或椭球形。
若高倍镜下仔细观察叶绿体，会看到其不断运动，因为细胞质是流动的。
细胞质流动是一种生命现象。
随其流动，悬浮于细胞质基质中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，观察细胞质流动可以以叶绿体作为参照物进行。
2．实验流程
（1）观察叶绿体：
（2）观察细胞质的流动：
1.连一连
2．判断下列叙述的正误
（1）线粒体和叶绿体都由两层膜构成，都与能量转换有关（ ）
（2）高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装（ ）
（3）在光学显微镜下，观察到的叶绿体呈蓝色（ ）
（4）叶绿体基质中含有核酸和参与光合作用的酶（ ）
（5）精细胞变为精子后，尾部的线粒体与其运动有关（ ）
（6）人口腔上皮细胞中线粒体数目较多（ ）
（7）将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是：
菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体（ ）
解析：
（4）叶绿体中含有DNA和RNA，其基质中含有光合作用需要的多种酶。
（5）精细胞变形成为精子后，其残存的细胞质中含有线粒体可为精子运动提供能量。
（6）线粒体需要经过健那绿染色才能观察到，细胞新陈代谢越旺盛，所需能量越多，线粒体数目越多，人口腔上皮细胞线粒体数目相对较少。
（7）气孔的保卫细胞含有叶绿体，不用染色在光学显微镜下即可看到。
答案：
（1）√
（2）√ （3）× （4）√ （5）√ （6）× （7）√
课堂互动探究案
【课程标准】
阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动
【素养达成】
1．了解分离细胞器的方法。
（科学思维）
2．结合教材图文分析，说出几种细胞器的结构和功能。
（科学思维）
3．通过制作临时装片，学会使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
（科学探究）
C919飞机是我国研制的新一代大型客机。
研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发、总装制造等部门。
细胞内也存在类似的部门或车间吗？
你能举出例子吗？
细胞内各种不同的细胞器类似不同的生产车间，大家分工、合作共同完成细胞的相关生命活动。
本节课我们共同学习细胞器。
探究点一 各种细胞器的结构和功能
【师问导学】
1．细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化，其内部就像一个繁忙的工厂。
阅读教材，结合材料思考：
（1）如果把细胞看作一个鱼缸的话，缸体就是细胞膜，里面的水（代表着________）和各种鱼（代表着________）就构成了细胞质。
（2）绿色植物所有的细胞中都有叶绿体吗？
举例说明。
（3）叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用？
（4）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
那么，进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体吗？
（5）心肌细胞中线粒体数量显著多于腹肌细胞的，为什么？
答案：
（1）细胞质基质 细胞器
（2）不一定。
如根尖细胞中没有叶绿体。
（3）不一定，如蓝藻。
（4）不一定，如某些好氧细菌。
（5）因为心肌细胞不停收缩，消耗大量能量，所以需要更多的“动力车间”——线粒体，为细胞提供能量。
2．如图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，试据图回答下列问题：
（1）该细胞是哪种细胞？
说明判断的理由。
（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？
（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？
（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？
（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？
答案：
（1）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）[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，其形成和高尔基体有关。
（3）[14]液泡。
（4）[4]叶绿体。
（5）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。
【智涂笔记】
1．巧用数字归纳记忆细胞器
零层膜
无心糖（中心体、核糖体无膜结构）
一层膜
溶液内高（溶酶体、液泡、内质网、高尔基体）
二层膜
线叶双（线粒体、叶绿体）
2.判断某细胞是否是植物细胞主要看有无细胞壁、叶绿体、液泡；植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关；不是所有的植物细胞都有叶绿体，非绿色器官不含叶绿体；叶绿体和线粒体都含有DNA、RNA和核糖体，都可自主控制部分蛋白质，又称为半自主性细胞器。
3．各类细胞器的模式图：
【师说核心】
1．细胞质
（1）组成：
主要由细胞器和细胞质基质组成。
（2）细胞质基质
①存在状态：
呈胶质状态。
②成分：
含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。
③功能：
新陈代谢的主要场所。
2．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质基质分开
增加膜面积方式
内膜向内腔折叠形成嵴
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
3.细胞器归类分析
（1）
（2）
（3）
（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。
【检测反馈】
1．（合格必考）下列关于细胞中细胞器的叙述，错误的是（ ）
A．大肠杆菌无线粒体，有核糖体
B．水稻叶肉细胞有叶绿体，也有液泡
C．酵母菌有线粒体，也有叶绿体
D．小鼠肝细胞有线粒体，也有内质网
解析：
大肠杆菌是原核生物，细胞中只有核糖体，而无线粒体等较复杂的细胞器；水稻叶肉细胞是高度分化的细胞，有液泡和叶绿体，叶绿体能进行光合作用；酵母菌是真菌，有线粒体，无叶绿体；小鼠肝细胞是高等动物细胞，细胞中有线粒体，也有内质网。
答案：
C
2．（合格必考）下面的模式图表示几种细胞器，有关说法不正确的是（ ）
A．蓝藻没有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、f
D．a、d都是单层膜结构
解析：
e是叶绿体，蓝藻尽管没有叶绿体，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。
答案：
C
3．（等级选考）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的细胞具有更多的线粒体
解析：
细胞的功能不同，所含细胞器的种类和数量不同。
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的少。
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。
高尔基体与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的多。
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的细胞具有更多的线粒体。
答案：
A
探究点二 实验：
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
【师问导学】
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？
用菠菜叶做该实验应如何处理？
答案：
这些材料的叶子薄而小，叶绿体清晰，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？
答案：
不是静止不动的，它会随着细胞质的流动而运动。
3．在光学显微镜下能否看到叶绿体、线粒体的双层膜结构？
答案：
不能。
叶绿体、线粒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。
4．为什么观察叶绿体的临时装片，在实验过程中要始终保持有水状态？
答案：
防止细胞内的叶绿体失水，如果叶绿体失水，叶绿体就缩成一团，无法观察叶绿体的形态和分布。
【智涂笔记】
[名师点拨]
（1）动植物细胞需用不同的溶液保持细胞活性，不要误认为都用生理盐水，植物细胞用清水，动物细胞用生理盐水。
（2）使用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体时，不能用高倍显微镜直接观察，应先用低倍显微镜找到目标，然后换用高倍显微镜进行观察。
[易混辨析]
细胞的显微结构和亚显微结构
（1）显微结构：
在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。
（2）亚显微结构：
指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。
普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米，要观察到它们，必须用分辨力更高的电子显微镜。
【师说核心】
1．实验材料的选取
实验
观察叶绿体
观察细胞质的流动
选材
藓类叶片
菠菜稍带些叶肉的下表皮
黑藻叶片
原因
叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整片小叶直接制片
①细胞排列疏松，易撕取；②含叶绿体数目少且个体大
含叶绿体多，材料易得，叶片薄，尤其是含有的叶绿体大而清晰
2.实验原理
（1）叶肉细胞中的叶绿体呈扁平的椭球形或球形，绿色，散布于细胞质基质中，可在高倍镜下观察它的形态和分布。
（2）细胞质流动是一种生命现象。
随其流动，悬浮于细胞质基质中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，观察细胞质流动可以以叶绿体作为参照物进行。
3．实验注意事项
（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）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。
【检测反馈】
1．（合格必考）下列关于使用高倍镜的叙述中，正确的是（ ）
A．因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍镜观察
B．在低倍镜下找到叶片细胞，需要调节粗准焦螺旋方可换高倍镜观察
C．换高倍镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用较大的光圈或凹面反光镜
解析：
在用高倍镜进行观察时，应该先在低倍镜下观察找到清晰的物像，并将物像移至视野中央再换高倍镜，A错误；在换用高倍镜之前，需要将物像移至视野中央，B错误；换上高倍镜后，只能使用细准焦螺旋调焦，不能用粗准焦螺旋调焦，C错误；为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用较大的光圈或凹面反光镜，D正确。
答案：
D
2．（合格必考）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
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。
答案：
B
3．（等级选考）用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是（ ）
A．叶绿体在细胞内是固定不动的
B．叶绿体在细胞内是均匀分布的
C．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因
D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体
答案：
C
【网络建构】
【主干落实】
1．具有双层膜结构的细胞器是线粒体和叶绿体，具有单层膜结构的细胞器是内质网、高尔基体、液泡和溶酶体，核糖体和中心体没有膜结构。
2．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”。
3．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”。
4．内质网是蛋白质的加工及脂质合成的“车间”。
5．高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
6．核糖体是蛋白质的合成场所。
7．中心体与动物和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。
8．溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死病菌和病毒。
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