2024-2025學(xué)年高一生物必修第一冊（人教版）課件 第3章 細胞的基本結(jié)構(gòu) 第2節(jié) 第1課時 細胞器之間的分工

第2節(jié)細胞器之間的分工合作第1課時細胞器之間的分工學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明1.舉例說出幾種主要細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。2.制作臨時裝片，用顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動。記在平時——核心語句必背1.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，葉綠體是綠色植物進行光合作用的細胞含有的細胞器。2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工場所和運輸通道。3.高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝。4.核糖體是蛋白質(zhì)的合成場所，中心體與動物和某些低等植物細胞的有絲分裂有關(guān)。5.溶酶體內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。【主干知識梳理】一、細胞器之間的分工1．細胞質(zhì)(1)組成：主要包括_______和____________。(2)細胞質(zhì)基質(zhì)存在狀態(tài)：_____狀態(tài)。2．細胞器的分離方法分離細胞器常用_________法。細胞器細胞質(zhì)基質(zhì)溶膠差速離心3．幾種重要細胞器的分工(1)雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器：圖示名稱功能______細胞進行__________的主要場所，被稱為細胞的“動力車間”______綠色植物細胞進行_________的場所，被稱為細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“___________”線粒體有氧呼吸葉綠體光合作用能量轉(zhuǎn)換站(2)單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器：圖示名稱功能_______細胞內(nèi)_______等大分子物質(zhì)的合成、加工場所和運輸通道，有核糖體附著的是___________；沒有核糖體附著的是___________高爾基體是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的_______進行_________________的“車間”及“發(fā)送站”內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工、分類、包裝______是細胞的“消化車間”，內(nèi)部含___________，能分解衰老、損傷的_______，吞噬并殺死侵入細胞的________________主要存在于_____細胞中，可以調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺溶酶體多種水解酶細胞器細菌、病毒液泡植物續(xù)表(3)無膜結(jié)構(gòu)的細胞器：名稱：________結(jié)構(gòu)：由兩個互相垂直排列的_______及周圍物質(zhì)組成分布：動物細胞和____________________功能：與細胞的_________有關(guān)名稱：_______功能：“生產(chǎn)_______的機器”中心體中心粒某些低等植物細胞中有絲分裂核糖體蛋白質(zhì)4.細胞骨架(1)成分：____________。(2)形態(tài)：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。(3)作用：①維持_________，錨定并支撐著許多細胞器；②與細胞__________________以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、_________等生命活動密切相關(guān)。蛋白質(zhì)纖維細胞形態(tài)運動、分裂、分化信息傳遞二、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動觀察對象葉綠體細胞質(zhì)的流動選取材料新鮮的_____的葉新鮮的_____染色不需染色不需染色顯微鏡高倍顯微鏡____________現(xiàn)象扁平的橢球形、球形細胞質(zhì)處于不斷流動的狀態(tài)蘚類黑藻高倍顯微鏡【教材微點發(fā)掘】1．據(jù)圖填寫相應(yīng)細胞器的序號：(1)生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“機器”是_____。(2)與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細胞器是_________。(3)對蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”是_____。(4)蛋白質(zhì)等生物大分子合成、加工場所和運輸通道的細胞器是_____。(5)與動物細胞和低等植物細胞有絲分裂有關(guān)的細胞器是_____。圖1圖2、圖3圖5圖4圖62．從線粒體功能的角度分析，為什么飛翔鳥類的胸肌細胞中線粒體的數(shù)量比不飛翔的鳥類多，運動員肌細胞中線粒體的數(shù)量比缺乏鍛煉的人多？提示：線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔、運動員運動需要消耗大量能量，所以飛翔鳥類的胸肌細胞和運動員的肌細胞中線粒體數(shù)量較多。3．溶酶體一般位于動物細胞中，內(nèi)含多種水解酶，為什么溶酶體膜不會被這些水解酶分解？沒有溶酶體的細胞是怎么清理細胞產(chǎn)生的代謝廢物的？提示：膜的成分可能被修飾，使得酶不能對其發(fā)揮作用。如溶酶體膜可能因為所帶電荷或某些特定基團的作用而能使酶遠離自身；可能因膜轉(zhuǎn)運的物質(zhì)使得膜周圍的環(huán)境(如pH)不適合酶發(fā)揮作用。而沒有溶酶體的細胞內(nèi)可能也會含有某些水解酶，只是沒有被激活，當(dāng)需要發(fā)揮作用時，比如有代謝廢物產(chǎn)生時，酶被激活，清理掉這些代謝廢物。新知探究(一)細胞器之間的分工【拓展·深化】1．葉綠體和線粒體的比較項目線粒體葉綠體形態(tài)短棒狀、啞鈴形等橢球形、球形等結(jié)構(gòu)成分內(nèi)膜：與有氧呼吸有關(guān)的酶膜面積內(nèi)膜向內(nèi)凹陷形成嵴囊狀結(jié)構(gòu)堆疊形成基粒功能有氧呼吸的主要場所光合作用的場所共同點①都具有雙層膜②都與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)，產(chǎn)生ATP③都含有核糖體和核酸，可自主復(fù)制與合成蛋白質(zhì)，是細胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)續(xù)表2.從不同角度歸類分析各種細胞器3．幾種特殊細胞(1)哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器。(2)蛔蟲的體細胞沒有線粒體，只能進行無氧呼吸。(3)根尖分生區(qū)細胞沒有葉綠體、大液泡，具有分裂能力。(4)具有分裂能力或代謝旺盛的細胞(包括癌細胞)核糖體、線粒體的數(shù)量較多。(5)分泌腺細胞中高爾基體的數(shù)量較多。(6)原核細胞只有核糖體一種細胞器。(7)成熟植物細胞有大液泡?！镜漕}·例析】[典例1]右圖是真核細胞中兩種細胞器的結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．①和②的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂B．分布于③上的葉綠素的合成需要MgC．④中除了含有相關(guān)的酶，還含有少量DNAD．植物細胞一定同時具備甲和乙[答案]

D[解析]

甲、乙分別是線粒體和葉綠體，①和②是兩種細胞器的外膜和內(nèi)膜，成分與細胞膜相似，主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂；③是葉綠體的類囊體薄膜，葉綠素可存在于③上，其合成需要Mg；④表示線粒體和葉綠體的基質(zhì)，均含有多種酶和少量DNA；植物的根尖細胞含有線粒體，無葉綠體。[典例2]下列有關(guān)細胞中“一定”的說法正確的是(

)①沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物一定不是原核生物②不含葉綠體的細胞一定不是植物細胞③光合作用一定只在葉綠體中進行④不含細胞壁的細胞一定不是植物細胞⑤有中心體的生物一定不是高等植物⑥以RNA為遺傳物質(zhì)的生物一定是原核生物A．①④⑤

B．①③⑤C．①⑤⑥

D．②③⑥

[答案]

A[解析]

沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物一定是病毒，一定不是原核生物，①正確；植物根部細胞不含葉綠體，但屬于植物細胞，即不含葉綠體的細胞不一定不是植物細胞，②錯誤；藍細菌細胞沒有葉綠體，但是含有葉綠素和藻藍素，能夠進行光合作用，可見光合作用不一定只在葉綠體中進行，③錯誤；植物細胞都具有細胞壁，即不含細胞壁的細胞一定不是植物細胞，④正確；動物和低等植物存在中心體，有中心體的生物一定不是高等植物，⑤正確；以RNA為遺傳物質(zhì)的生物一定是病毒，一定不是原核生物，因為原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，⑥錯誤。易錯提醒與細胞器有關(guān)的5個“不一定”(1)沒有葉綠體的細胞不一定就是動物細胞，如植物根尖細胞也不含葉綠體。(2)沒有大液泡的細胞不一定就是動物細胞，如植物根尖分生區(qū)細胞也沒有大液泡。(3)有中心體的細胞不一定就是動物細胞，如某些低等植物細胞也含有中心體。(4)同一生物不同細胞的細胞器種類和數(shù)量不一定相同，如洋蔥根尖細胞無葉綠體。(5)同一細胞的不同發(fā)育時期細胞器種類和數(shù)量不一定相同，如哺乳動物紅細胞不斷成熟的過程中細胞器逐漸退化?！緫?yīng)用·體驗】1．粉紅色康乃馨是母愛的象征。決定康乃馨葉片呈綠色、花呈粉紅色的物質(zhì)分別分布在細胞的什么結(jié)構(gòu)中(

)A．細胞核和溶酶體 B．葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)C．葉綠體和液泡

D．葉綠體和線粒體答案：C

解析：植物的葉片呈現(xiàn)綠色的原因是葉綠體中含有較多的葉綠素，花的顏色由液泡中的花青素決定。2．如圖為電鏡下觀察的某細胞的一部分。下列有關(guān)該細胞的敘述，正確的是(

)A．此細胞不可能是原核細胞，可能是動物細胞或高等植物細胞B．此細胞中的結(jié)構(gòu)3為核糖體C．結(jié)構(gòu)1、2、3、4、5、6均具有膜結(jié)構(gòu)D．進行有氧呼吸的主要場所是結(jié)構(gòu)4答案：B

解析：此細胞有線粒體、高爾基體等多種細胞器，所以不是原核細胞，但因為存在2中心體，故不可能為高等植物細胞，A錯誤；1為線粒體，2為中心體，3為核糖體，4為高爾基體，5為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，6為細胞膜，B正確；1、4、5、6有膜結(jié)構(gòu)，2、3無膜結(jié)構(gòu)，C錯誤；結(jié)構(gòu)1(線粒體)是細胞進行有氧呼吸的主要場所，D錯誤。新知探究(二)用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動【拓展·深化】1．實驗原理(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形，散布于細胞質(zhì)中，不需染色，制片后直接觀察。(2)活細胞中的細胞質(zhì)是不斷流動著的，用運動著的葉綠體作為參照物，可觀察植物細胞內(nèi)細胞質(zhì)的流動。2．實驗步驟(1)觀察葉綠體：(2)觀察細胞質(zhì)的流動：3．實驗注意事項(1)觀察葉綠體常選用蘚類的葉片。這是因為蘚類的葉片薄而小，僅有一兩層葉肉細胞，葉綠體清楚，可取整個小葉直接制片。若用菠菜葉作為實驗材料，要取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮，因為葉綠體主要分布在葉肉細胞中，葉表皮處無葉綠體，接近下表皮處是海綿組織，細胞排列疏松，細胞分散，易撕取，便于觀察。(2)實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態(tài)，避免細胞活性受到影響。(3)蓋蓋玻片時，使蓋玻片與載玻片成45°夾角，一側(cè)先接觸液滴，然后緩慢放下，防止產(chǎn)生氣泡。(4)觀察細胞質(zhì)流動時，首先要找到葉肉細胞中的葉綠體，然后以葉綠體作為參照物，注視葉綠體，觀察細胞質(zhì)的流動。最后，再仔細觀察細胞質(zhì)的流動速度和流動方向。4．加快細胞質(zhì)流動的措施實驗前必須檢查供實驗用的黑藻葉片細胞質(zhì)的流動情況，如果發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)不流動，或者流動很慢，應(yīng)立即采取措施，加速其細胞質(zhì)的流動。方法有三種：一是進行光照，即在陽光或燈光下放置15～20min；二是提高水溫，可加入熱水將水溫調(diào)至25℃左右；三是切傷一小部分葉片?！镜漕}·例析】[典例1]

在進行“觀察葉綠體”的活動中，先將黑藻放在光照、溫度等適宜條件下預(yù)處理培養(yǎng)，然后進行觀察。下列敘述正確的是(

)A．制作臨時裝片時，實驗材料不需要染色B．黑藻是一種單細胞藻類，制作臨時裝片時不需切片C．預(yù)處理可減少黑藻細胞中葉綠體的數(shù)量，便于觀察D．在高倍鏡下可觀察到葉綠體中的基粒由類囊體堆疊而成[答案]

A[解析]

黑藻為多細胞植物，細胞中含有葉綠體，細胞質(zhì)基質(zhì)無色，因此觀察葉綠體的活動中，用黑藻作實驗材料不需染色，A正確、B錯誤；預(yù)處理的目的是更好地觀察細胞質(zhì)的流動，而不會減少黑藻細胞中葉綠體的數(shù)量，C錯誤；光學(xué)顯微鏡下不能觀察到葉綠體的基粒是由類囊體堆疊而成的，該結(jié)構(gòu)只有在電子顯微鏡下才能觀察到，D錯誤。[典例2]某班級11月中旬做觀察細胞質(zhì)流動實驗，于1周前購買菠菜，以菠菜葉下表皮為材料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分同學(xué)沒有觀察到細胞質(zhì)的流動。分析其原因不合理的是(

)A．細胞死亡，細胞質(zhì)不再流動B．沒有染色，觀察不到細胞質(zhì)流動C．細胞重疊，細胞圖像不清晰D．溫度太低，細胞質(zhì)流動不明顯[答案]

B[解析]

菠菜已經(jīng)放置一周，有可能已經(jīng)死亡，所以細胞質(zhì)不再流動無法觀察，A正確；觀察細胞質(zhì)的流動是以葉綠體為參照對象，不需要進行染色，B錯誤；由于菠菜葉片較厚，制作裝片時可能導(dǎo)致細胞重疊，不易觀察，C正確；11月中旬時溫度太低，細胞活性較弱，所以細胞質(zhì)流動減緩，D正確。歸納拓展細胞質(zhì)流動與新陳代謝的關(guān)系呼吸越旺盛，細胞質(zhì)流動越快，反之，則越慢。細胞質(zhì)流動方式一般為環(huán)形流動。這時細胞器隨細胞質(zhì)基質(zhì)一起運動，并非只是細胞質(zhì)的運動。

【應(yīng)用·體驗】1．下列有關(guān)觀察葉綠體的形態(tài)和分布的敘述，

正確的是(

)A．制片時葉片應(yīng)保持干燥B．高倍鏡下觀察到葉綠體呈短桿狀C．選用含葉綠體少而大的細胞來觀察D．新鮮黑藻的葉肉細胞中葉綠體是靜止不動的答案：C

解析：制作臨時裝片觀察葉綠體時，要使葉片處于有水狀態(tài)，若細胞失水，會影響觀察，A錯誤；高倍鏡下觀察到葉綠體呈扁平的橢球或球形，B錯誤；觀察葉綠體的實驗中，應(yīng)該選用含葉綠體大而少的活細胞來觀察，C正確；新鮮黑藻的葉肉細胞中葉綠體是運動的，D錯誤。2．右圖為藻類植物細胞質(zhì)的流動情況，下列說法錯誤的是(

)A．通過細胞質(zhì)流動可以實現(xiàn)物質(zhì)分配B．在顯微鏡下觀察該細胞質(zhì)流動方向為順時針C．該藻類合成有機物的場所是葉綠體D．適當(dāng)升高溫度可以加快細胞質(zhì)的流動答案：B

解析：細胞質(zhì)中的物質(zhì)隨著細胞質(zhì)的流動而流動，通過細胞質(zhì)流動可以實現(xiàn)物質(zhì)分配；在顯微鏡下看到細胞質(zhì)流動方向是逆時針，實際也是逆時針；該藻類合成有機物的場所是葉綠體?？茖W(xué)視野——差速離心法1．差速離心法的操作原理差速離心技術(shù)是交替使用低速和高速離心，用不同強度的離心力使具有不同質(zhì)量的物質(zhì)分級分離的方法。此法適用于混合樣品中各沉降系數(shù)差別較大組分的分離。2．差速離心法的操作過程在分離細胞中的細胞器時，將細胞膜破壞后，形成由各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿，將勻漿放入離心管中，采取逐漸提高離心速率的方法分離不同大小的細胞器。起始的離心速率較低，讓較大的顆粒沉降到管底，小的顆粒仍然懸浮在上清液中。收集沉淀，改用較高的離心速率離心上清液，將較小的顆粒沉降，以此類推，達到分離不同大小顆粒的目的。步驟如圖所示：【素養(yǎng)評價】1.有研究者將下列四種等量的細胞分別磨碎，然后放到四個離心試管內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)離心，如果磨碎的液體分為四層，如右圖，其中③層有較多的有氧呼吸的酶，則在下列各種細胞中③層最厚的是(

)A．皮膚細胞 B．口腔上皮細胞C．心肌細胞

D．腎臟細胞答案：C

解析：根據(jù)題干信息分析，③層存在的結(jié)構(gòu)是有氧呼吸的主要場所，為線粒體。線粒體能為細胞的生命活動提供能量，新陳代謝越旺盛，線粒體越多，在題目所給的四種細胞中，心肌細胞新陳代謝最旺盛，需要的能量最多。2．如圖表示從血液中制備核糖體的大致過程，對該過程的敘述，不合理的是(

)A．步驟①加入14C氨基酸的目的是在步驟⑤階段檢測核糖體

B．步驟②的目的是破壞細胞膜C．步驟①加入14C氨基酸的時間越長效果越好D