第3章 第2节 第1课时 细胞器之间的分工（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物必修1分子与细胞（人教版2019 单选版）

第2节　细胞器之间的分工合作 第1课时　细胞器之间的分工 课时目标 1.运用结构与功能观，阐明各种细胞器的结构和功能的关系。(生命观念) 2．通过归纳与概括，对比分析各种细胞器的结构、功能和分布。(科学思维) 3．通过观察叶绿体和细胞质的流动，掌握显微镜操作技能及实验材料选取原则。(科学探究) [对应学生用书P47] 一、细胞器之间的分工 1．分离细胞器的方法：差速离心法。 2．细胞器的结构和功能 ①溶酶体：主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 ②中心体：分布在动物与低等植物细胞中，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。 ③核糖体：有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中，是“生产蛋白质的机器”。 ④高尔基体：主要是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”。 ⑤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，分为粗面内质网和光面内质网。 ⑥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”。 ⑦叶绿体：是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 ⑧液泡：主要存在于植物细胞中，内有细胞液，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 二、细胞骨架 1．结构：由蛋白质纤维组成的网架结构。 2．功能：维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，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。 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1．实验原理 (1)叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 2．实验步骤 (1)观察叶绿体 (2)观察细胞质的流动 3．实验结论 (1)叶肉细胞的细胞质中散布有叶绿体，呈绿色、扁平的椭球或球形。 (2)细胞内的叶绿体随细胞质绕液泡流动。 ◆视野拓展 克山病 　克山病是以心肌损伤为主要病变的地方性心肌病，是由缺硒引起的。患者线粒体的硒含量明显降低，慢性患者为正常量的50%，亚急性患者为正常量的12.5%。 ◆名师点睛 1．没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。 2．没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。 3．有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。 4．碳骨架和细胞骨架 (1)碳骨架：生物大分子以碳链为基本骨架。 (2)细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构。 ◆思维启迪 　“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”莲叶及荷花的颜色与细胞中的色素有关，决定莲叶与荷花颜色的色素存在的部位是否相同？说明理由。 提示：不同。决定莲叶颜色的色素存在于叶绿体中，而决定荷花颜色的色素存在于液泡中。 ◆名师点睛 1．细胞质流动与细胞代谢的关系：细胞呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，则越慢。 2．细胞质流动的含义：细胞质流动时，细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞质基质流动。 ◆基础速判(对的画“√”，错的画“×”) 1．动物细胞中都有线粒体。(　　×　　) 提示：哺乳动物成熟的红细胞内不含线粒体。 2．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA。(　　×　　) 提示：核糖体中含有RNA，而不含DNA。 3．差速离心法分离细胞器时起始的离心速率较低，目的是让较大的颗粒沉降到管底。(　　√　　) 4．大肠杆菌中，核糖体有的附于内质网上，有的游离在细胞质基质中。(　　×　　) 提示：大肠杆菌属于原核生物，不含内质网。 5．液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素。(　　×　　) 提示：液泡内含有花青素，而不含叶绿素；叶绿体内含有叶绿素，而不含花青素。 6．溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶。(　　×　　) 提示：溶酶体内含有大量的水解酶，但不能合成水解酶，合成水解酶的结构是核糖体。 [对应学生用书P49] 任务一__细胞器的功能与分类 1．如果把细胞视为一个大工厂，细胞器就是工厂里的“车间”，“车间”借助膜结构相互分隔开来。所有的“车间”都有膜结构吗？ 答案：不是，如中心体、核糖体无膜结构。 2．细胞的结构与功能相适应 (1)飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类________；运动员肌细胞中线粒体的数量比缺乏锻炼的人________；在体外培养细胞时，新生细胞的线粒体数量比衰老或病变细胞________。 (2)洋葱的根尖细胞、鳞片叶表皮细胞和叶肉细胞中，含有叶绿体的是__________，说明这种细胞的主要功能是______________。 答案：(1)多　多　多 (2)叶肉细胞　进行光合作用 1．线粒体和叶绿体的比较 项目 线粒体 叶绿体 亚显微结构 增大膜面 积方式 内膜向内腔 折叠形成嵴 由囊状结构堆 叠形成基粒 生理功能 有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所 相同点 ①均具有双层膜 ②都含有少量DNA和RNA ③都与能量转化有关 2.多角度对细胞器进行分类 3．动植物细胞在细胞器上的异同 项目 动物细胞 植物细胞 不同点 无叶绿体，有中心体 成熟细胞有液泡，叶肉细胞等有叶绿体，高等植物细胞没有中心体 相同点 共有的细胞器：线粒体、内质网、高尔基体和核糖体等 与细胞器有关的四点提醒 (1)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。 (2)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如随着哺乳动物红细胞不断成熟，其细胞器逐渐消失。 (3)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 (4)高尔基体在动植物细胞中都存在，但是功能不同，在动物细胞中高尔基体主要与分泌蛋白的加工和分泌有关，在植物细胞中高尔基体参与细胞壁的合成。 1．(2024·大理高一检测)下列是关于各种细胞器的结构和功能的比较，其中正确的是(　　　　　) 选项 细胞器 结构或部位 功能 A 高尔基体 一层膜 进行有氧呼吸的主要场所 B 叶绿体 存在于所有植物细胞中 进行光合作用的场所 C 核糖体 一层膜 蛋白质的合成场所 D 溶酶体 主要分布于动物细胞中 消化车间 D　解析：细胞中进行有氧呼吸的主要场所是线粒体，具有双层膜结构，A错误；叶绿体分布在绿色植物能进行光合作用的细胞中，根尖细胞没有叶绿体，B错误；核糖体没有膜结构，C错误；溶酶体主要存在于动物细胞中，内部有许多酸性水解酶，是细胞内的消化车间，D正确。 2．某同学在整理实验资料时，发现了两张图片，图片内容均为细胞的局部放大示意图，如图甲、乙所示。请回答下列相关问题： (1)甲、乙两图均不可能是蓝细菌和大肠杆菌，判断依据是_________________________。 (2)图________最可能是高等植物的叶肉细胞，判断依据是________________________。 (3)图甲可能是________________细胞，判断依据是__________。 (4)两图中均未出现，但一定存在的与细胞运动、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的结构是__________，该结构的主要成分是____________。 答案：(1)甲、乙两图均含有细胞核及多种细胞器 (2)乙　有⑤叶绿体和⑥液泡 (3)动物或低等植物　含有5中心体 (4)细胞骨架　蛋白质(或蛋白质纤维) 解析：(1)由题图可知，甲、乙两图均含有细胞核，以及高尔基体、线粒体等多种细胞器，不可能是蓝细菌和大肠杆菌等原核细胞。(2)图乙含有⑤叶绿体和⑥液泡，最可能是高等植物的叶肉细胞。(3)图甲含有5中心体等结构，可能是动物细胞或低等植物细胞。(4)细胞骨架是细胞质中由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，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。 不同类型细胞图像的判定(不包括真菌细胞) 任务二__用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1．在观察叶绿体的实验中，常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为实验材料。试从叶片结构方面分析其原因。 答案：藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易获取，且所含叶绿体数目少、个体大、便于观察。 2．用高倍镜观察细胞质的流动 (1)下图为视野中细胞质流动的方向，则实际流动方向应为怎样？ (2)为了保证观察细胞质的流动实验的成功，可采取哪些方法加快黑藻细胞质的流动速度？ 答案：(1)逆时针。 (2)进行光照，即在阳光下或灯光下放置20～25 min；提高盛放黑藻的水温，可加入热水，将水温调至25 ℃左右；切伤一部分叶片。 实验操作及原因分析 实验操作提醒 目的或原因 选用菠菜叶时要用稍带些叶肉的下表皮 表皮除保卫细胞外，一般不含叶绿体，而叶肉细胞含较多的叶绿体 选用黑藻叶片，先放在光照、室温条件下培养 加快黑藻细胞质的流动速度 取一片黑藻小叶，放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片 保持细胞的正常形态 实验的三个注意事项 (1)观察叶绿体和细胞质的流动时，临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。 (2)必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍镜观察。换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使物像清晰。 (3)细胞呼吸越旺盛的细胞，细胞质流动的速度越快；温度越高，细胞质流动的速度不一定越快，温度超过一定范围后，可能会使细胞死亡。 1．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，正确的是(　　　　　) A．实验前要将黑藻放在黑暗、室温条件下培养 B．要从新鲜黑藻枝上选取一片幼嫩的小叶制成临时装片 C．在低倍镜下可观察到叶绿体均匀分布在细胞质基质中 D．在高倍镜下可观察到叶绿体有内外双层膜结构 B　解析：在“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验中，实验前需要将黑藻放在光照、室温条件下培养，A错误；要从新鲜黑藻枝上选取一片幼嫩的小叶制成临时装片，B正确；在低倍镜下可观察到叶绿体不均匀地分布在细胞质基质中，C错误；在高倍镜下看不到叶绿体有内外双层膜结构，D错误。 2．下图为某藻类植物细胞质的流动情况，下列说法错误的是(　　　　　) A．通过细胞质流动可以实现细胞内物质分配 B．在显微镜下观察，该细胞质流动方向为顺时针 C．该藻类光合作用合成有机物的场所是叶绿体 D．在盖玻片周围滴加少量蔗糖溶液可加速细胞质流动 B　解析：通过细胞质流动可以实现细胞内物质分配，A正确；由题图可知，该细胞质按逆时针方向流动，因此在显微镜下观察，该细胞质流动方向也是逆时针，B错误；该藻类属于真核细胞，其进行光合作用的场所是叶绿体，C正确；滴加少量蔗糖溶液能促进细胞内外物质特别是水分子的交换，有利于加速细胞质流动，D正确。 [对应学生用书P51] 细胞自噬——社会责任 细胞具有一套调控“自身质量”的生理过程，以确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行。错误折叠的蛋白质聚集会影响细胞的功能，另外细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。研究发现，细胞通过如下图所示的自噬机制进行调控。 设计1：考查长句表达能力与科学思维 (1)错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛素标记，被标记的蛋白质会与____________结合，并被包裹进吞噬泡，最后融入溶酶体中被水解酶降解。降解产物的去向是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 设计2：考查问题解决能力与社会责任 (2)研究发现，癌细胞中某些泛素比正常细胞内的含量多，这是它在体内“恶劣环境”下存活的关键。结合上述信息分析，在研发增强化疗和放疗效果的药物时可考虑______________________________________________________。 答案：(1)自噬受体　一部分以代谢废物的形式排出细胞，一部分被细胞再利用 (2)抑制相关泛素分子的活性 解析：(1)分析题图可知，错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛素标记，被标记的蛋白质会与自噬受体结合，并被包裹进吞噬泡，最后融入溶酶体中被水解酶降解。降解产物一部分以代谢废物的形式排出细胞，一部分被细胞再利用。(2)癌细胞中的某些泛素比正常细胞内的含量多，这是它在体内“恶劣环境”下存活的关键。因此，研发增强化疗和放疗效果的药物时可以考虑抑制相关泛素分子的活性。 [对应学生用书P51] 1．棉花叶肉细胞中，具有双层膜的细胞器是(　　　　　) ①高尔基体　②溶酶体　③线粒体　④叶绿体 A．②③④ B．②③ C．③④ D．①②③④ C　解析：绿色植物叶肉细胞内具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。故选C。 2．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 B　解析：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，而蛋白质的合成场所是核糖体，因此该物质直接作用的目标最可能是核糖体。故选B。 3．(2024·南昌高一检测)来自细胞内外的多种因素，可引起错误折叠或未折叠的蛋白质在内质网中积累，在一定条件下，该部分内质网被包裹后与细胞器X融合，然后被降解，从而清除细胞内异常的内质网或内质网片段。细胞器X是(　　　　　) A．溶酶体 B．核糖体 C．线粒体 D．高尔基体 A　解析：题意显示“部分内质网被包裹后与细胞器X融合，然后被降解”，可推测细胞器X内含有水解酶，是细胞内的消化车间，故可知细胞器X是溶酶体，A正确。 4．下列关于细胞质流动的叙述，错误的是(　　　　　) A．细胞质流动以叶绿体为观察对象 B．细胞质流动的方式是多样的 C．有的细胞质能流动，有的不流动 D．细胞质的流动速度受温度影响 C　解析：由于叶绿体呈绿色、体积大、易观察，所以一般用细胞质中叶绿体的运动作为细胞质流动的标志，A正确；细胞质流动的方式是多样的，有沿细胞壁呈环形流动的，也有呈管状或线条状流动的，B正确；活细胞的细胞质都处于不断流动的状态，C错误；细胞质的流动速度会受外界温度、光照、化学刺激及细胞损伤等条件的影响，D正确。 5．下图是三种不同生物细胞亚显微结构模式图，请据图回答问题： (1)切西瓜时流出的汁液主要是来自[　　]________。液泡除了使细胞保持坚挺，还能________________________。 (2)图甲与图丙的根本区别是图甲___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果乙为根尖分生区细胞，不应该有的细胞器是[　　]________和[　　]________。 (4)动植物细胞内都存在，但功能存在差异的细胞器是____________，与动物细胞有丝分裂有关的结构是[　　]________。 答案：(1)4　液泡　调节植物细胞内的环境 (2)有以核膜为界限的细胞核 (3)1　叶绿体　4　液泡 (4)高尔基体　③　中心体 解析：(1) 切西瓜时流出的汁液主要是液泡中的细胞液。液泡除了使细胞保持坚挺，还能调节植物细胞内的环境。(2)图甲是真核细胞，图丙是原核细胞，两者的根本区别是图甲有以核膜为界限的细胞核。(3)如果乙为根尖分生区细胞，不应该有的细胞器是叶绿体，因为叶绿体主要分布在叶肉细胞中；另外，根尖分生区细胞都是新分裂的细胞，不是成熟的植物细胞，也没有液泡。(4)动植物细胞中都有高尔基体，但功能不同，动物细胞中高尔基体以分泌功能为主，植物细胞中高尔基体参与细胞壁的形成。与动物细胞有丝分裂有关的结构是中心体。 学科网（北京）股份有限公司 $$