高中生物人教版必修一課件第3章第2節(jié)細胞器-系統(tǒng)內(nèi)的分工合作

第2節(jié)細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作一二一、細胞質(zhì)(一)細胞質(zhì)基質(zhì)1.狀態(tài):呈膠質(zhì)狀態(tài)。2.成分:含有水、無機鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等。3.功能:細胞質(zhì)基質(zhì)是多種化學反應的場所。一二(二)細胞器1.分離各種細胞器的方法(1)常用方法:差速離心法。(2)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,用高速離心機在不同的轉(zhuǎn)速下進行離心處理,就能將各種細胞器分離開。2.細胞器之間的分工一二(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng):增大膜面積,與蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成有關(guān)。(4)高爾基體:主要對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)加工、分類和包裝、轉(zhuǎn)運等。一二一二預習反饋判斷正誤。(1)細胞質(zhì)基質(zhì)中的液體稱為細胞液。(×)(2)線粒體和葉綠體都可進行能量轉(zhuǎn)換。(√)(3)核糖體、溶酶體都是具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器。(×)(4)胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上核糖體的數(shù)量相同。(×)(5)葉綠體中有色素,用顯微鏡觀察時不需要染色。(√)(6)細胞骨架的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)纖維。(√)一二(三)用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體1.實驗原理(1)葉綠體散布于細胞質(zhì)中,呈綠色、扁平的橢球形或球形,可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)和分布。(2)線粒體普遍存在于植物細胞和動物細胞中,形態(tài)有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。(3)健那綠染液是將活細胞中線粒體染色的專一性染料,可以使活細胞中的線粒體呈現(xiàn)藍綠色,而細胞質(zhì)接近無色。2.實驗材料新鮮的蘚類的葉、黑藻葉、菠菜葉等。一二3.實驗步驟(1)觀察葉綠體一二(2)觀察線粒體

一二預習反饋1.判斷正誤。(1)健那綠染液是專一性對線粒體染色的活體染料,可使活細胞中線粒體呈現(xiàn)藍綠色,而細胞質(zhì)接近無色。(

√

)(2)觀察葉綠體時不用染色,因其本身具有顏色。

(

√

)(3)在高倍顯微鏡下可觀察到葉綠體、線粒體均有雙層膜。(

×

)2.用高倍顯微鏡觀察黑藻葉片細胞,正確的結(jié)論是

(

)A.葉綠體在細胞內(nèi)是固定不動的B.葉綠體在細胞內(nèi)是均勻分布的C.葉綠體存在于細胞質(zhì)中D.葉肉細胞含有葉綠體,不含線粒體答案:C一二二、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合及細胞的生物膜系統(tǒng)1.細胞器之間的協(xié)調(diào)配合(以分泌蛋白的合成和運輸為例)一二2.細胞的生物膜系統(tǒng)

一二預習反饋1.判斷正誤。(1)胰島素和性激素都屬于分泌蛋白。(×)(2)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體是分泌蛋白的合成場所。(×)(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜之間可以以囊泡形式相互轉(zhuǎn)化。(×)(4)真核細胞與原核細胞都有生物膜和生物膜系統(tǒng)。(×)一二2.下圖表示用含3H標記的氨基酸培養(yǎng)液培養(yǎng)某細胞過程中蛋白質(zhì)的合成和分泌示意圖,則該細胞中出現(xiàn)3H的部位依次為(

)A.②→③→④→⑤

B.①→②→③→④C.①→②→④→⑤

D.①→③→④→⑤解析:分泌蛋白經(jīng)過的結(jié)構(gòu)依次為核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜。題圖示①核膜、②核糖體、③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、④高爾基體、⑤細胞膜。答案:A探究點一探究點二探究點三細胞器的結(jié)構(gòu)和功能問題情景下表是線粒體和葉綠體的比較,請嘗試解決下列問題。探究點一探究點二1.細胞中具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器,除線粒體和葉綠體外還有哪些?答案:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡。2.高等動植物細胞都具有的細胞器有哪些?與動物細胞相比,植物細胞特有的細胞器有哪些?答案:高等動植物細胞都具有的細胞器有線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體。植物細胞特有的細胞器有葉綠體、液泡。3.請根據(jù)“細胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應”的觀點分析,為什么骨骼肌細胞中的線粒體數(shù)量較皮膚細胞要多?答案:骨骼肌細胞收縮需要消耗大量的能量,能量主要由線粒體提供,因此骨骼肌細胞中線粒體數(shù)量較皮膚細胞要多。探究點三探究點一探究點二歸納提升注意特殊細胞的特殊結(jié)構(gòu)(1)植物細胞①根尖分生區(qū)細胞無葉綠體和大液泡,不見光的部位都無葉綠體。②葉肉細胞、保衛(wèi)細胞含葉綠體,但表皮細胞不含葉綠體。(2)動物細胞①腎小管、心肌、肝臟等部位細胞因代謝旺盛,線粒體數(shù)量多;腸腺等一些合成消化酶或蛋白質(zhì)類激素的細胞,核糖體、高爾基體數(shù)量多、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達。②蛔蟲的體細胞和人的成熟紅細胞無線粒體,只進行無氧呼吸;人的成熟紅細胞無細胞核,不再進行分裂。③癌細胞因能無限增殖,需要不斷合成蛋白質(zhì),故核糖體的數(shù)量多而且代謝旺盛。探究點三探究點一探究點二典例剖析下圖是某兩種細胞結(jié)構(gòu)模式圖,據(jù)圖回答下列問題。探究點三探究點一探究點二(1)圖甲是

細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖,圖乙是

細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖。

(2)圖甲中有而圖乙沒有的細胞器為[

]

、[

]

;圖乙特有的細胞器是[

]

。

(3)若圖甲是西瓜的紅色果肉細胞,則色素主要存在于[

]______中。若圖甲是洋蔥的根尖成熟區(qū)細胞,則圖中不應該具有的結(jié)構(gòu)是[

]

。

(4)圖甲中具有單層膜的細胞器為

(填序號)。

(5)為細胞生命活動提供能量的“動力車間”是[

]

;能進行光合作用的“養(yǎng)料制造車間”是[

]

;蛋白質(zhì)合成和加工以及脂質(zhì)合成的“車間”是[

]

;合成蛋白質(zhì)的“機器”是[

]

。

探究點三探究點一探究點二解析:(1)圖甲所示細胞具有細胞壁及葉綠體、液泡等細胞器,沒有中心體,可判斷為高等植物細胞;圖乙所示細胞沒有細胞壁,可判斷為動物細胞。(2)植物細胞有而動物細胞沒有的細胞器是葉綠體和液泡。與高等植物相比,動物細胞特有的細胞器是中心體。(3)果肉細胞中的色素主要存在于液泡中。洋蔥根尖成熟區(qū)細胞沒有葉綠體。(4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡具有單層膜。(5)線粒體為生命活動提供能量;“養(yǎng)料制造車間”為葉綠體;蛋白質(zhì)合成、加工及脂質(zhì)合成“車間”為內(nèi)質(zhì)網(wǎng);合成蛋白質(zhì)的機器為核糖體。探究點三探究點一探究點二答案:(1)高等植物動物(2)⑥葉綠體⑧液泡⑨中心體(3)⑧液泡⑥葉綠體(4)②⑦⑧(5)⑤線粒體⑥葉綠體⑦內(nèi)質(zhì)網(wǎng)④核糖體探究點三探究點一探究點二易錯警示與細胞器有關(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)沒有大液泡的細胞也不一定就是動物細胞,如植物根尖分生區(qū)細胞沒有大液泡。(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,如哺乳動物紅細胞隨著不斷成熟,細胞器逐漸退化。探究點三探究點一探究點二活學活練1.下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.此細胞既可能是真核細胞,也可能是原核細胞B.此細胞中的結(jié)構(gòu)③為核糖體C.結(jié)構(gòu)①②③④⑤均是由生物膜構(gòu)成的D.進行有氧呼吸的主要場所是結(jié)構(gòu)④探究點三探究點一探究點二解析: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)。此細胞有線粒體、高爾基體等多種細胞器,屬于真核細胞。①④⑤為有膜結(jié)構(gòu),②③為非膜結(jié)構(gòu)。線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。答案:B探究點三探究點一探究點二2.下列關(guān)于各種細胞器的描述,不正確的是(

)A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成的“車間”B.高爾基體由扁平囊和小泡構(gòu)成,是細胞分泌物加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”C.液泡是一種單層膜的細胞器,其內(nèi)含葉綠素、花青素等色素D.中心體是一種無膜結(jié)構(gòu)的細胞器,存在于動物和某些低等植物的細胞里解析:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與分泌蛋白加工和運輸以及脂質(zhì)合成密切相關(guān),A項正確;高爾基體與分泌蛋白加工、分類和包裝密切相關(guān),B項正確;葉綠素存在于葉綠體的類囊體薄膜上,花青素存在于液泡中,C項錯誤;中心體由蛋白質(zhì)組成,是一種無膜結(jié)構(gòu)的細胞器,存在于動物和某些低等植物的細胞中,D項正確。答案:C探究點三探究點一探究點二分泌蛋白的合成與分泌過程及生物膜系統(tǒng)問題情景請閱讀教材第48頁“資料分析”的有關(guān)內(nèi)容,完善下列分泌蛋白的合成與分泌圖解,并討論解決相關(guān)問題。探究點三探究點一探究點二1.分泌蛋白從合成至分泌到細胞外,經(jīng)過了哪些細胞器或細胞結(jié)構(gòu)?答案:分泌蛋白從合成至分泌到細胞外,依次經(jīng)過核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,最后經(jīng)過細胞膜分泌到細胞外。2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系有何特點?答案:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性,高爾基體膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細胞膜之間并不直接相連,而是通過囊泡進行轉(zhuǎn)化。3.為什么高爾基體膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細胞膜之間可以通過囊泡轉(zhuǎn)化?答案:各種生物膜在化學組成上大致相同,都是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。探究點三探究點一探究點二4.生物膜系統(tǒng)的含義?答案:細胞中的各種細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),組成成分和結(jié)構(gòu)很相似,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,協(xié)調(diào)配合,共同完成細胞正常的生命活動過程,因此稱之為細胞的生物膜系統(tǒng)。探究點三探究點一探究點二歸納提升(1)生物膜系統(tǒng)主要針對真核細胞而言,是細胞內(nèi)生物膜的統(tǒng)稱,屬于細胞水平的范疇,而生物體內(nèi)的有些膜,如視網(wǎng)膜、腸黏膜等,不屬于生物膜。(2)原核細胞的細胞膜也屬于生物膜,但其沒有核膜及細胞器膜,故原核細胞沒有生物膜系統(tǒng)。探究點三探究點一探究點二典例剖析用含一定量35S標記的氨基酸的培養(yǎng)液來培養(yǎng)哺乳動物的乳腺細胞,檢測并繪制核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上放射性強度的變化曲線(圖甲),以及在此過程中高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞膜膜面積的變化曲線(圖乙)。下列分析不正確的是(

)探究點三探究點一探究點二A.圖甲中的a、b、c三條曲線所指代的細胞器分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體B.與乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相關(guān)的具膜細胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體C.圖乙中d、e、f三條曲線所指代的膜結(jié)構(gòu)分別是細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜D.35S在細胞各個結(jié)構(gòu)間移動的先后順序是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜探究點三探究點一探究點二解析:與乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相關(guān)的具膜細胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(對來自核糖體的肽鏈進行初步加工)、高爾基體(對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)加工、分類、包裝和發(fā)送)和線粒體(提供能量),B項正確。分泌蛋白的合成與分泌先后經(jīng)過的細胞結(jié)構(gòu)為核糖體(無膜)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

高爾基體

細胞膜,由此可見,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積減少(d),細胞膜的面積增加(e),高爾基體的膜面積先增加后減少,最后基本不變(f),C項錯誤,A、D兩項正確。答案:C探究點三探究點一探究點二方法技巧與蛋白質(zhì)分泌相關(guān)的細胞器的判斷

探究點三探究點一探究點二探究點三活學活練1.(2019全國卷Ⅲ,1)下列有關(guān)高爾基體、線粒體和葉綠體的敘述,正確的是(

)A.三者都存在于藍藻中B.三者都含有DNAC.三者都是ATP合成的場所D.三者的膜結(jié)構(gòu)中都含有蛋白質(zhì)解析:此題的切入點是原核細胞和真核細胞的區(qū)別以及細胞器的結(jié)構(gòu)與功能。藍藻屬于原核生物,只有一種細胞器——核糖體,無其他細胞器,A項錯誤。高爾基體中無DNA,B項錯誤。高爾基體中不能合成ATP,C項錯誤。高爾基體是具有單層膜的細胞器,線粒體和葉綠體是具有雙層膜的細胞器,膜上都含有蛋白質(zhì),D項正確。答案:D探究點一探究點二2.下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的敘述,正確的是(

)A.細胞膜使細胞有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境B.細胞的化學反應都在生物膜表面進行C.細胞膜把細胞分隔成許多小區(qū)室D.廣闊的膜面積為所有酶提供了附著的位點解析:細胞膜位于細胞質(zhì)外面,使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。細胞的許多重要的化學反應都在生物膜上進行,但不是全部化學反應。細胞內(nèi)的生物膜把細胞分隔成許多小區(qū)室,而不是“細胞膜”。細胞內(nèi)廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點,而不是所有酶。答案:A探究點三探究點一探究點二探究點三用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體問題情景閱讀教材第47頁“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的實驗,分析回答問題。1.該實驗有哪些注意事項?答案:①臨時裝片應一直保持有水狀態(tài),以免影響細胞的活性。②要漱凈口腔,防止雜質(zhì)對物像觀察的干擾。③必須先在低倍鏡下將觀察清楚的目標移到視野中央,然后再轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換用高倍鏡。④換上高倍鏡后,僅需調(diào)節(jié)細準焦螺旋使物像清晰。探究點一探究點二探究點三2.觀察葉綠體時為什么選用蘚類的葉或菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮?答案:觀察葉綠體時,常選用蘚類葉片,這是因為蘚類葉片很薄,僅有一兩層葉肉細胞,葉綠體大,便于觀察。若選用菠菜葉作材料,要撕取帶有少許葉肉的下表皮,因為接近下表皮的葉肉細胞屬于海綿組織,細胞排列疏松,細胞分散,易撕取,細胞內(nèi)葉綠體大,數(shù)目少,便于觀察。3.觀察線粒體的實驗中,為什么選用人的口腔上皮細胞?能用植物細胞代替嗎?答案:實驗過程需要用健那綠染色,人的口腔上皮細胞無色,對實驗現(xiàn)象無干擾,便于觀察;人的口腔上皮細胞取材方便,制片簡單。可以用植物細胞代替,但選用的植物細胞必須沒有顏色,如洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮。探究點一探究點二探究點三歸納提升1.觀察葉綠體的實驗中,要選擇葉綠體體積較大,且細胞內(nèi)葉綠體數(shù)目較少的材料;選用口腔上皮細胞觀察線粒體的分布時,線粒體用健那綠染液染色顯藍綠色,而細胞質(zhì)接近無色;也可用洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮代替口腔上皮細胞。2.觀察葉綠體時,臨時裝片應隨時保持有水狀態(tài),以免影響細胞的活性;觀察線粒體時,若選用口腔上皮細胞,要漱凈口腔,防止雜質(zhì)對物像觀察的干擾;載玻片上要滴加生理鹽水,保持細胞的正常形態(tài);若用洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮,直接用清水即可。探究點一探究點二探究點三典例剖析下列有關(guān)用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體的實驗,說法不正確的是(

)A.健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料,可以使活細胞中線粒體呈現(xiàn)藍綠色B.觀察葉綠體時選用蘚類的葉或黑藻的葉,原因是它們的葉片薄而小,葉綠體清晰C.用菠菜葉作實驗材料時,要取菠菜葉的下表皮并稍帶些葉肉D.觀察葉綠體時,可用高倍鏡直接觀察探究點一探究點二探究點三解析:觀察線粒體時需染色,健那綠是專一性染線粒體的活體染色劑,可以使活細胞中的線粒體呈現(xiàn)藍綠色,A項正確;觀察葉綠體時用蘚類的葉或黑藻的葉,是因為它們的葉片薄,葉綠體清晰,便于觀察,B項正確;用菠菜葉作實