必修一3.2細胞器-系統(tǒng)內(nèi)的分工合作學(xué)會學(xué)習(xí)

細胞器—系統(tǒng)內(nèi)的分工合作學(xué)會學(xué)習(xí)摘要信息：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的學(xué)科思想來理解線粒體和葉綠體的知識，用“并列比較法”掌握七種細胞器的相關(guān)知識。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)科思想來理解線粒體和葉綠體的知識。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胞進行有氧呼吸的主要場所，它為細胞的各項生命活動提供大約95%的能量(當然是針對具有線粒體這種細胞器的細胞而言)，所以稱它為“動力工廠”，如何提供能量將在第三章新陳代謝中學(xué)習(xí)。所以，生命活動越旺盛的細胞需要的能量越多，線粒體的數(shù)量也就越多。進一步就能理解線粒體分布的特點：通常線粒體均勻分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，但在細胞內(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)量在人的心肌細胞比平滑肌細胞中多。在不同生物體，因為代謝程度的不同，線粒體數(shù)量也有差別，例如，一般動物細胞中線粒體的數(shù)量，比植物細胞多一些，飛翔鳥類胸肌細胞線粒體數(shù)比不飛翔鳥類的多。［例1］德國科學(xué)家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了某種動物部分細胞中線粒體的數(shù)量(見下表)。分析回答：

肝細胞腎皮質(zhì)細胞平滑肌細胞心肌細胞動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞950個400個260個12500個1350個

(1)心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為__________________。(2)動物冬眠狀態(tài)下肝細胞中的線粒體比常態(tài)下多，是因為___________________。(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”的觀點解。答案：(1)心肌細胞運動量大，因不停的收縮舒張，需能量多(2)冬眠時，動物維持生命活動的能量主要靠肝臟，肝臟代謝加強，需能量多(3)細胞新陳代謝的強弱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胞中進行光合作用的細胞器，因為它通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，并利用CO2和水來合成有機物，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”掌握七種細胞器的相關(guān)知識。分布形態(tài)結(jié)構(gòu)成分功能線粒體普遍存在于動植物細胞大多數(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有氧呼吸的主要場所葉綠體主要存在于葉肉細胞和幼莖皮層細胞內(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光合作用的場所內(nèi)質(zhì)網(wǎng)絕大多數(shù)動植物細胞網(wǎng)狀(單層膜結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)、磷脂等增大了細胞內(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)等的運輸通道核糖體普遍存在于動植物細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(無膜結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)、rRNA合成蛋白質(zhì)的場所高爾基體普遍存在于動植物細胞囊狀(單層膜結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)、磷脂等與動物細胞分泌物的形成有關(guān)，表現(xiàn)在對蛋白質(zhì)的加工和轉(zhuǎn)運，與植物細胞壁的形成有關(guān)中心體動物細胞、低等植物細胞“＋”形兩個互相垂直的中心粒及其周圍物質(zhì)構(gòu)成(無膜結(jié)構(gòu))微管蛋白動物細胞的中心體與有絲分裂有關(guān)液泡植物細胞泡狀液泡膜、細胞液(單層膜)蛋白質(zhì)、磷脂、有機酸、生物堿、糖類、無機鹽、色素等調(diào)節(jié)細胞的內(nèi)環(huán)境，使細胞保持一定的滲透壓，保持膨脹狀態(tài)[例2]識圖作答（在題中［］內(nèi)填寫下圖內(nèi)指示結(jié)構(gòu)的數(shù)字）（1）上圖是細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，該細胞是_________細胞，作出此判斷的依據(jù)是此細胞具有［］_________、［］_________、［］_________等結(jié)構(gòu)。（2）細胞進行生命活動所需要的能量主要由［］_________供給，該結(jié)構(gòu)的主要功能是進行_________，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是細胞核，它是遺傳物質(zhì)的_________和_________場所?！窘馕觥浚?）因該細胞中有［3］細胞壁、［6］葉綠體、［5］液泡，所以此細胞是植物細胞。（2）細胞進行各項生命活動所需能量主要由［4］線粒體提供，線粒體是進行有氧呼吸的主要場所。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，在此植物細胞中，它與細胞壁的形成有關(guān)。（4）細胞核是遺傳物質(zhì)貯存、復(fù)制的場所。此題意在考查基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力，動、植物細胞在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，以及細胞各結(jié)構(gòu)的生理功能，難度不大，容易解答。【答案】（1）植物3細胞壁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)科思想分析解決問題。[例3]細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)的A．功能及所含有機化合物都相同B．功能及所含有機化合物都不同C．功能相同，所含有機化合物不同D．功能不同，所含有機化合物相同解析：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的觀點解。在細胞里有三種“基質(zhì)”，即細胞質(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：細胞質(zhì)基質(zhì)是新陳代謝的主要場所，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)的場所。所含的物質(zhì)有所不同：如，細胞質(zhì)基質(zhì)含有與無氧呼吸有關(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。它包括兩個方面的含義：一是會讀圖表，將圖表信息轉(zhuǎn)換成文字信息；二是會做圖，將文字信息轉(zhuǎn)換成圖表信息。這種能力是當前各級考試中考查的重要能力之一，最簡單的是直接識圖作答，難度較大的就是對圖表信息進行分析、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)。測定標記的氨基酸出現(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)實驗中，培養(yǎng)液相當于細胞中的_______________。解析：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的觀點解。首先知識歸類：核糖體是細胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的運輸通道。分析：在細胞內(nèi)，游離的氨基酸