必修一3.2細(xì)胞器-系統(tǒng)內(nèi)的分工合作學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)

細(xì)胞器—系統(tǒng)內(nèi)的分工合作學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)摘要信息：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的學(xué)科思想來(lái)理解線粒體和葉綠體的知識(shí)，用“并列比較法”掌握七種細(xì)胞器的相關(guān)知識(shí)。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)功能學(xué)科思想并列比較法一、用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的學(xué)科思想來(lái)理解線粒體和葉綠體的知識(shí)。①線粒體的結(jié)構(gòu)由線粒體的結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物可知線粒體是活細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，它為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供大約95%的能量(當(dāng)然是針對(duì)具有線粒體這種細(xì)胞器的細(xì)胞而言)，所以稱它為“動(dòng)力工廠”，如何提供能量將在第三章新陳代謝中學(xué)習(xí)。所以，生命活動(dòng)越旺盛的細(xì)胞需要的能量越多，線粒體的數(shù)量也就越多。進(jìn)一步就能理解線粒體分布的特點(diǎn)：通常線粒體均勻分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，但在細(xì)胞內(nèi)新陳代謝旺盛的部位比較集中，例如，在小鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物不同的組織、器官的細(xì)胞中線粒體的數(shù)量也有很大差別，例如，線粒體數(shù)量在人的心肌細(xì)胞比平滑肌細(xì)胞中多。在不同生物體，因?yàn)榇x程度的不同，線粒體數(shù)量也有差別，例如，一般動(dòng)物細(xì)胞中線粒體的數(shù)量，比植物細(xì)胞多一些，飛翔鳥(niǎo)類胸肌細(xì)胞線粒體數(shù)比不飛翔鳥(niǎo)類的多。［例1］德國(guó)科學(xué)家華爾柏在研究線粒體時(shí)，統(tǒng)計(jì)了某種動(dòng)物部分細(xì)胞中線粒體的數(shù)量(見(jiàn)下表)。分析回答：

肝細(xì)胞腎皮質(zhì)細(xì)胞平滑肌細(xì)胞心肌細(xì)胞動(dòng)物冬眠狀態(tài)下的肝細(xì)胞950個(gè)400個(gè)260個(gè)12500個(gè)1350個(gè)

(1)心肌細(xì)胞的線粒體數(shù)量最多，這是因?yàn)開(kāi)_________________。(2)動(dòng)物冬眠狀態(tài)下肝細(xì)胞中的線粒體比常態(tài)下多，是因?yàn)開(kāi)__________________。(3)從表中所示數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與_______________有關(guān)。解析：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的觀點(diǎn)解。答案：(1)心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)量大，因不停的收縮舒張，需能量多(2)冬眠時(shí)，動(dòng)物維持生命活動(dòng)的能量主要靠肝臟，肝臟代謝加強(qiáng)，需能量多(3)細(xì)胞新陳代謝的強(qiáng)弱②葉綠體的結(jié)構(gòu)由葉綠體的結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物色素、光合作用的酶等可知，葉綠體是綠色植物葉肉細(xì)胞中進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，因?yàn)樗ㄟ^(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，并利用CO2和水來(lái)合成有機(jī)物，所以把葉綠體比喻為“養(yǎng)料制造工廠”和“能量轉(zhuǎn)換站”。二、用“并列比較法”掌握七種細(xì)胞器的相關(guān)知識(shí)。分布形態(tài)結(jié)構(gòu)成分功能線粒體普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞大多數(shù)呈橢球形外膜、內(nèi)膜(雙層膜結(jié)構(gòu))、嵴、液態(tài)基質(zhì)蛋白質(zhì)、磷脂、有氧呼吸酶、少量DNA和RNA有氧呼吸的主要場(chǎng)所葉綠體主要存在于葉肉細(xì)胞和幼莖皮層細(xì)胞內(nèi)球形、橢球形外膜、內(nèi)膜(雙層膜結(jié)構(gòu))基粒、基質(zhì)蛋白質(zhì)、磷脂、光合作用的酶、色素、少量DNA和RNA光合作用的場(chǎng)所內(nèi)質(zhì)網(wǎng)絕大多數(shù)動(dòng)植物細(xì)胞網(wǎng)狀(單層膜結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)、磷脂等增大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積；與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類的合成有關(guān)；蛋白質(zhì)等的運(yùn)輸通道核糖體普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞橢球形粒狀小體游離于基質(zhì)、附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核外膜上(無(wú)膜結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)、rRNA合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所高爾基體普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞囊狀(單層膜結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)、磷脂等與動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)，表現(xiàn)在對(duì)蛋白質(zhì)的加工和轉(zhuǎn)運(yùn)，與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)中心體動(dòng)物細(xì)胞、低等植物細(xì)胞“＋”形兩個(gè)互相垂直的中心粒及其周圍物質(zhì)構(gòu)成(無(wú)膜結(jié)構(gòu))微管蛋白動(dòng)物細(xì)胞的中心體與有絲分裂有關(guān)液泡植物細(xì)胞泡狀液泡膜、細(xì)胞液(單層膜)蛋白質(zhì)、磷脂、有機(jī)酸、生物堿、糖類、無(wú)機(jī)鹽、色素等調(diào)節(jié)細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境，使細(xì)胞保持一定的滲透壓，保持膨脹狀態(tài)[例2]識(shí)圖作答（在題中［］內(nèi)填寫(xiě)下圖內(nèi)指示結(jié)構(gòu)的數(shù)字）（1）上圖是細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，該細(xì)胞是_________細(xì)胞，作出此判斷的依據(jù)是此細(xì)胞具有［］_________、［］_________、［］_________等結(jié)構(gòu)。（2）細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)所需要的能量主要由［］_________供給，該結(jié)構(gòu)的主要功能是進(jìn)行_________，該生理功能消耗的主要能源物質(zhì)是_________。（3）結(jié)構(gòu)7的名稱是_________，它與_________的形成有關(guān)。（4）結(jié)構(gòu)8是細(xì)胞核，它是遺傳物質(zhì)的_________和_________場(chǎng)所?！窘馕觥浚?）因該細(xì)胞中有［3］細(xì)胞壁、［6］葉綠體、［5］液泡，所以此細(xì)胞是植物細(xì)胞。（2）細(xì)胞進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)所需能量主要由［4］線粒體提供，線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。而葡萄糖又是作為呼吸作用消耗的主要能源物質(zhì)。（3）結(jié)構(gòu)7是高爾基體，在此植物細(xì)胞中，它與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。（4）細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)貯存、復(fù)制的場(chǎng)所。此題意在考查基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力，動(dòng)、植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，以及細(xì)胞各結(jié)構(gòu)的生理功能，難度不大，容易解答?！敬鸢浮浚?）植物3細(xì)胞壁6葉綠體5液泡（2）4線粒體有氧呼吸葡萄糖（3）高爾基體細(xì)胞壁（4）貯存復(fù)制三．解題障礙的突破(1)用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的學(xué)科思想分析解決問(wèn)題。[例3]細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)的A．功能及所含有機(jī)化合物都相同B．功能及所含有機(jī)化合物都不同C．功能相同，所含有機(jī)化合物不同D．功能不同，所含有機(jī)化合物相同解析：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的觀點(diǎn)解。在細(xì)胞里有三種“基質(zhì)”，即細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)。這三種基質(zhì)的功能不相同：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是新陳代謝的主要場(chǎng)所，為新陳代謝提供物質(zhì)和一定的環(huán)境條件；線粒體基質(zhì)與有氧呼吸有關(guān)；葉綠體基質(zhì)是光合作用暗反應(yīng)的場(chǎng)所。所含的物質(zhì)有所不同：如，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)含有與無(wú)氧呼吸有關(guān)的酶；線粒體基質(zhì)含有與有氧呼吸有關(guān)的酶；葉綠體基質(zhì)含有與光合作用暗反應(yīng)有關(guān)的酶。答案：B（2）用“類比分析法”和“圖文轉(zhuǎn)換法”?！皥D文轉(zhuǎn)換法”就是將生物圖表信息與文字信息相互轉(zhuǎn)換的方法。它包括兩個(gè)方面的含義：一是會(huì)讀圖表，將圖表信息轉(zhuǎn)換成文字信息；二是會(huì)做圖，將文字信息轉(zhuǎn)換成圖表信息。這種能力是當(dāng)前各級(jí)考試中考查的重要能力之一，最簡(jiǎn)單的是直接識(shí)圖作答，難度較大的就是對(duì)圖表信息進(jìn)行分析、整理，再根據(jù)題目要求作答的題型。[例4]從某腺體的細(xì)胞中，提取出附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，放入含有放射性標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)液中。培養(yǎng)液中含有核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完成其功能所需的物質(zhì)和條件。很快連續(xù)取樣，并分離核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。測(cè)定標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的情況，結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答：(1)放射性氨基酸首先在核糖體上大量積累，最可能的解釋是_________________。(2)放射性氨基酸繼在核糖體上積累之后，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中也出現(xiàn)，且數(shù)量不斷增多，最可能的解釋是_________________。(3)實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)液相當(dāng)于細(xì)胞中的_______________。解析：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的觀點(diǎn)解。首先知識(shí)歸類：核糖體是細(xì)胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的運(yùn)輸通道。分析：在細(xì)胞內(nèi)，游離的氨基酸