高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞器之间的分工合作学案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞器之间的分工合作学案设计，共16页。

素养达成
设疑激趣
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。
夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂
探究点一 各种细胞器的结构和功能
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？
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？
[归纳总结]
巧记细胞器
[易错提醒]
关于细胞器的三点提醒
(1)低等植物(如衣藻等)既含有叶绿体，也含有中心体，所以它们的细胞器种类最全，故不能认为含有中心体的一定是动物细胞。
(2)据分布位置不同，核糖体有两类：一类是附着在内质网上的核糖体，一类是游离的核糖体。
(3)动植物细胞中高尔基体的作用不同：植物细胞中与细胞壁的形成有关；动物细胞中与分泌物的形成有关。
[名师提醒]
(1)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。
(2)不是所有的植物细胞都有叶绿体，非绿色器官不含叶绿体。
(3)叶绿体和线粒体都含有DNA、RNA和核糖体，都可控制部分蛋白质合成，又称为半自主性细胞器。
1.各类细胞器的模式图
2．分离细胞器的方法——差速离心法
(1)原理
主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
(2)过程
①将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
②将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
3．线粒体和叶绿体的比较
4.细胞器归类分析
(1)
(2)
(3)
(4)
5．细胞骨架
eq \a\vs4\al(细胞,骨架)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(含义：由蛋白质纤维组成的网架结构,功能\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①维持细胞形态，锚定并支撑许, 多细胞器,②与细胞运动、分裂、分化以及, 物质运输、能量转化、信息传, 递等生命活动密切相关))))
1．(合格考)下列各组细胞器均具单层膜的是( )
A．液泡和核糖体B．中心体和叶绿体
C．溶酶体和高尔基体D．内质网和线粒体
2．(合格考)下面的模式图表示几种细胞器，有关说法不正确的是( )
A．蓝细菌没有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
3．(合格考)“分子伴侣”是一类在细胞中能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽转运、折叠或组装的蛋白质，但其本身不参与最终产物的形成。根据所学知识推测“分子伴侣”主要存在于( )
A．内质网B．高尔基体
C．核糖体D．溶酶体
4．(等级考)(不定项)根据细胞器的功能推测，下列叙述正确的是( )
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
探究点二 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
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？用菠菜叶做该实验材料应如何处理？
2.细胞质中的叶绿体是不是静止不动的？
3．在光学显微镜下能否看到叶绿体的双层膜结构？
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？
, [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：指在电子显微镜下才可以观察到的直径小于0.2微米的细胞结构。
1.实验材料的选取
2.实验原理
(1)叶肉细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，散布于细胞质基质中，可在高倍显微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)盖盖玻片时，使盖玻片与载玻片成45°夹角，一侧先接触液滴，然后缓慢放下，防止产生气泡。
(3)观察细胞质流动时，首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物，在观察时眼睛注视叶绿体，再来观察细胞质的流动。最后，仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。
4．细胞质流动的影响因素
(1)实验前必须检查供实验用的黑藻叶片细胞质的流动情况，如果发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速其细胞质的流动。方法有三种：一是进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20min；二是提高水温，可加入热水将水温调至25℃左右；三是切伤一小部分叶片。
(2)细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，则越慢。细胞质流动可朝一个方向，也可朝不同的方向，其流动方式为转动式。这时细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞质的运动。
1．(合格考)关于观察叶绿体的形态和分布的实验，下列说法正确的是( )
A．观察叶绿体需要染色观察
B．活细胞中，细胞质基质中的叶绿体是静止不动的
C．选用含叶绿体大而少的细胞来观察
D．制片时叶片应保持干燥
2．(合格考)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
3．(合格考)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．观察叶绿体的分布时不需染色
D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体
4．(等级考)(不定项)下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述，不正确的是( )
A．为了用高倍镜观察低倍镜视野中左上方的一个细胞，在换用高倍镜前应先向左上方移动装片
B．观察细胞质流动时，应以液泡的运动为参照物
C．与低倍镜相比，高倍镜下视野变暗，但细胞变大，数目减少
D．每个细胞的细胞质流动的方向是一致的，且流动速度与温度等条件无关
强化落实·学业达标——归纳·提升·素养
高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈
1.下列说法中，不正确的是( )
A．人们把叶绿体比喻成“养料制造车间”
B．人们把内质网比喻成“消化车间”
C．人们把核糖体比喻成“生产蛋白质的机器”
D．人们把高尔基体比喻成蛋白质的“加工厂”
2．下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是( )
A．有内质网的细胞不一定是真核细胞
B．有中心体的细胞一定是动物细胞
C．有高尔基体的细胞不一定有分泌功能
D．有核糖体的细胞一定能合成分泌蛋白
3．某班级11月中旬做观察细胞质流动实验，于1周前购买菠菜，以菠菜叶下表皮为材料。结果发现大部分同学没有观察到细胞质的流动。分析其原因不合理的是( )
A．细胞死亡，细胞质不再流动
B．没有染色，观察不到细胞质流动
C．细胞重叠，细胞图像不清晰
D．温度太低，细胞质流动不明显
4．水池内某种藻类所分泌的一种物质能抑制蝌蚪体内蛋白质的合成，从而减缓水池中蝌蚪的生长和发育。下列哪种结构最可能是该物质直接作用的目标( )
A．中心体B．核糖体
C．液泡D．溶酶体
5．如图表示几种细胞器的模式简图，据图回答下面的问题：
(1)能进行光合作用的细胞器是[ ]________。
(2)细胞生命活动所需的能量，大约95%来自[ ]________。
(3)[ ]________是细胞内蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
(4)对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”是[ ]________。
(5)图示中含有双层膜的细胞器是________(填字母)，含有DNA的细胞结构是________(填字母)。
(6)图示中的[E]存在于________细胞和________细胞中。
疑难解答·名师指津——释疑·解惑·教材
问题探讨
1．提示：研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要若干部门的分工与合作，缺少任何一个部门都难以完成研制工作。
2．提示：细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，相互配合完成生命活动。例如，分泌蛋白质的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”协调配合完成的。
探究·实践
1．提示：叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用，例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如，叶片细胞的栅栏组织(接近上表皮)中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮)中的多，这使得叶片的叶绿体能够接收更多的光照进行光合作用。
2．提示：细胞质中含有细胞代谢所需的原料、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
第2节 细胞器之间的分工合作(Ⅰ)
夯基提能·分层突破
探究点一
【师问导学】
1．(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，如蓝细菌。
(4)不一定，如醋酸杆菌。
(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．(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。
【随堂检测】
1．解析：液泡是单层膜结构，核糖体无膜结构；中心体无膜结构，叶绿体具有双层膜；溶酶体和高尔基体都有单层膜；内质网是单层膜结构，线粒体具有双层膜。
答案：C
2．解析：e是叶绿体，蓝细菌尽管没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，也能进行光合作用，A正确；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，B正确；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，C错误；a是高尔基体，d是内质网，两者都是单层膜结构，D正确。
答案：C
3．解析：内质网能对多肽进行加工，所以由“分子伴侣能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽”可推知“分子伴侣”主要存在于内质网，A正确；高尔基体对蛋白质有加工和转运的功能，但不能帮助这些多肽折叠、组装，B错误；核糖体只能合成多肽，但不能帮助这些多肽折叠、组装或转运，C错误；溶酶体是“消化车间”，不能对多肽进行加工，D错误。
答案：A
4．解析：细胞的功能不同，所含细胞器的种类和数量也不同。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，A错误；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，B正确；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，C正确；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，D正确。
答案：BCD
探究点二
【师问导学】
1．这些材料的叶片很薄，由一两层细胞组成，叶绿体较大，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，要取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮。
2．不是静止不动的，它会随着细胞质的流动而运动。
3．不能。叶绿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．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。
【随堂检测】
1．解析：叶绿体本身是绿色，无需染色，A错误；选材时应选用叶绿体大而少的细胞来观察，C正确；临时装片中的叶片要保持有水的状态，以使叶片保持正常的生活状态，活细胞的叶绿体会随着细胞质的流动而流动，并且叶绿体可根据光的强弱调整其椭球体的方向，B、D错误。
答案：C
2．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．解析：叶绿体在细胞内是能够运动的，A不正确；叶绿体在细胞内向适宜光照的地方移动，是不均匀分布的，B不正确；叶绿体呈绿色，观察叶绿体的分布时不需染色，C正确；叶肉细胞含有叶绿体和线粒体，D不正确。
答案：C
4．解析：显微镜成像是倒像，应向左上方移动装片，A正确；因叶绿体有颜色、便于观察，应以叶绿体的运动作为参照物，B错误；流动速度与温度等条件有关，一定范围内温度越高、流动越快，D错误。
答案：BD
高效课堂·实践运用
1．解析：“消化车间”指的是溶酶体。
答案：B
2．解析：内质网是真核细胞特有的，原核细胞只有核糖体，A错误；中心体存在于动物和低等植物细胞中，B错误；植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成有关，动物细胞中的高尔基体与分泌物的形成有关，C正确；细菌等原核生物有核糖体但没有内质网和高尔基体，就不能合成分泌蛋白，D错误。
答案：C
3．解析：菠菜已经放置一周，有可能已经死亡，所以细胞质不再流动无法观察，A正确；观察细胞质的流动是以叶绿体为参照对象，不需要进行染色，B错误；由于菠菜叶片较厚，制作装片时可能导致细胞重叠，不易观察，C正确；11月中旬时温度太低，细胞活性较弱，所以细胞质流动减缓，D正确。
答案：B
4．解析：核糖体将氨基酸缩合成蛋白质，B符合题意。
答案：B
5．解析：题图中A为线粒体、B为高尔基体、C为叶绿体、D为内质网、E为中心体。
答案：(1)C 叶绿体 (2)A 线粒体 (3)D 内质网
(4)B 高尔基体 (5)AC AC (6)动物 低等植物无膜
无心糖(中心体、核糖体无膜结构)
单层膜
溶液内高(溶酶体、液泡、内质网、高尔基体)
双层膜
线叶双(线粒体、叶绿体)
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
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
网
络
建
构
eq \a\vs4\al()
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．内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
5．高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
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，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和细菌。