3.2细胞器之间的分工合作第1课时导学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

3.2.1 细胞器之间的分工 学案 学习目标 1.举例说出几种细胞器的结构和功能。(生命观念)　2.使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。(科学探究) .　 新知探究 任务驱动一　细胞器之间的分工 教材梳理 1．细胞质 (1)定义：细胞膜以内、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。 (2)组成：细胞质基质(呈溶胶状态)和细胞器。 提醒：细胞质是细胞代谢的主要场所。 2．分离细胞器的方法 (1)方法：差速离心法。 (2)原理：主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 3．各种细胞器的结构和功能 (1)内质网 提醒：①内质网内被加工的蛋白质包括分泌蛋白、细胞膜蛋白及溶酶体内的水解酶。 ②光面内质网的作用是脂质的合成车间，如性激素等脂质。 (2)线粒体 (3)叶绿体 提醒：①仅绿色植物的绿色部位含有叶绿体，如叶肉细胞；其他细胞不含叶绿体，如根尖细胞。②蓝细菌不含叶绿体也能进行光合作用。 (4)高尔基体 (5)液泡 提醒：①细胞液里含有水溶性的花青素决定花的颜色，决定植物叶片颜色的色素存在于叶绿体中。②除植物细胞含有液泡外，某些真菌如酵母菌也含有液泡。 (6)核糖体 (7)中心体 (8)溶酶体 4．细胞骨架 5．细胞壁 (1)位置：位于植物细胞细胞膜的外面。 (2)成分：主要由纤维素和果胶构成。 (3)作用：对细胞起支持与保护作用。 【概念辨析】 (1)植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体。 (×) (2)有中心体的细胞都是动物细胞。(×) (3)没有大液泡的细胞一定是动物细胞。(×) (4)溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶。(×) (5)性激素主要是由内质网上的核糖体合成的。 (×) 要点探究 1．科学方法：分离细胞器的方法——差速离心法 (1)目的：分离不同大小颗粒(转速不同)。 (2)操作 ①起始，离心速率较低——较____(填“大”或“小”)的颗粒沉降到管底，____(填“大”或“小”)的颗粒仍然悬浮在上清液中。 ②继续离心上一级的上清液，______(填“提高”或“降低”)离心速率——较小的颗粒沉降，以此类推。 提示：①大　小　②提高 (3)示意图如下 2．下列图1～图6是细胞的亚显微结构，识图并回答相关问题。 图1　　 　图2　　 　　图3 图4　　 　　图5　　 　　图6 (1)亚显微结构是指在______(填“电子”或“光学”)显微镜观察到的细胞结构。在光学显微镜下观察到的显微结构有细胞壁、细胞核、________________等。 提示：电子　叶绿体和液泡 (2)据图填写相应细胞器的序号： ①生产蛋白质的“机器”是______。 ②与能量转换有关的细胞器是__________。 ③对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”是______。 ④蛋白质等生物大分子合成、加工场所和运输通道的细胞器是______。 ⑤与动物细胞和低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器是______。 提示：①图1　②图2、图3　③图5　④图4　⑤图6 3．从线粒体功能的角度分析，为什么飞翔鸟类的胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多，运动员肌细胞中线粒体的数量比缺乏锻炼的人多？ 提示：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要消耗大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞和运动员的肌细胞中线粒体数量较多。 4．(教材P53“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶水解？尝试提出一种假说，解释这种现象。 提示：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶水解。 归纳总结 1．多角度归类细胞器 2．特殊细胞中的细胞器 (1)哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。 (2)蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 (3)植物根尖分生区细胞——没有叶绿体、大液泡，具有分裂能力。 (4)具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)——核糖体、线粒体的数量较多。 (5)分泌腺细胞——高尔基体的数量较多。 (6)原核细胞——只有核糖体一种细胞器。 (7)成熟植物细胞——有大液泡。 对应训练 1．下列关于各种细胞器的描述，不正确的是(　　) A．内质网是一种网状结构，是细胞内蛋白质的合成、加工场所和运输通道 B．高尔基体由扁平囊和小泡构成，主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 C．液泡是一种具有单层膜的细胞器，其内含叶绿素、花青素等色素 D．中心体是一种无膜结构的细胞器，存在于动物和低等植物的细胞中 解析：C　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，A正确；高尔基体与分泌蛋白的加工、分类和包装密切相关，B正确；叶绿素存在于叶绿体中，花青素存在于液泡中，C错误；中心体主要由蛋白质组成，是一种无膜结构的细胞器，存在于动物和低等植物的细胞中，D正确。 2．(2024·山东聊城高一期中统考)如图是动植物细胞亚显微结构模式图。下列相关判断正确的是(　　) A．⑨只存在于植物细胞中 B．为双层膜结构，会发生能量转化的细胞器只有⑥ C．b若为根尖分生区细胞，不存在的细胞器只有⑩ D．b中不含有生物膜的细胞器只有③ 解析：D　分析题图，a表示动物细胞，其中①表示中心体，②表示内质网，③表示核糖体，④表示细胞核，⑤表示细胞膜；b表示植物细胞，其中⑥表示线粒体，⑦表示高尔基体，⑧表示细胞壁，⑨表示液泡，⑩表示叶绿体。题图⑨表示液泡，真菌也有液泡，故⑨不只存在于植物细胞中，A错误。与能量有关的细胞器且具有双层膜结构的是叶绿体和线粒体，故为双层膜结构，会发生能量转化的细胞器有⑥⑩，B错误。分析题图可知，⑨表示大液泡，⑩表示叶绿体，b若为根尖分生区细胞，不存在的细胞器有⑨⑩，C错误。无膜的细胞器是中心体和核糖体，b表示植物细胞，分析题图可知，③表示核糖体，故b中不含有生物膜的细胞器只有③，D正确。 [技法提炼]　“二看法”判断动植物细胞图像 任务驱动二　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 教材梳理 1．实验原理 (1)叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 (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)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布。 (2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 【概念辨析】 (1)观察叶绿体时不用染色，因其本身具有颜色。(√) (2)在高倍显微镜下可观察到叶绿体有双层膜。(×) (3)观察叶绿体，可用高倍镜直接观察。(×) (4)观察叶绿体和细胞质流动均需保持有水的状态。(√) (5)可撕取菠菜叶的下表皮作为观察叶绿体的实验材料。(√) (6)在高倍显微镜下可观察到叶绿体的形态和结构。(×) 要点探究 1．观察叶绿体及细胞质流动时为什么可用藓类和黑藻的小叶直接制成临时装片？ 提示：藓类和黑藻的小叶片薄而小，仅由单层叶肉细胞构成。 2．加快细胞质流动的措施有哪些？ 提示：方法有三种：一是进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20 min；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。 3．有人认为，在相同的外界条件下，被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性？(请简要写出实验思路) 提示：一组黑藻叶片不做任何处理，一组黑藻叶片在2～3 d前进行创伤处理；将两组黑藻叶片放在盛水容器中，在阳光充足的地方继续培养；然后将两组叶片分别制成装片，观察两组叶片细胞质流动的速度。 归纳总结 1．实验材料分析 实验 观察叶绿体 观察细胞 质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮(注意：观察的是叶肉细胞不是下表皮，下表皮无色无叶绿体) 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 ①细胞排列疏松，易撕取；②含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 2.实验的三个注意点 (1)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，观察时眼睛注视叶绿体，再观察细胞质的流动。最后，再仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。 (2)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。 (3)若显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图所示，则实际的流动方向为逆时针，叶绿体的位置是位于液泡左下方。 对应训练 1．下列关于观察叶绿体和细胞质流动实验的叙述，错误的是(　　) A．通过细胞质流动可以实现物质分配 B．菠菜叶的下表皮作实验材料可以看到体积比较大的叶绿体 C．用黑藻叶片作实验材料观察叶绿体，临时装片要始终保持有水的状态 D．把黑藻放在灯光下照射15～20 min再制片观察，实验效果更明显 解析：B　通过细胞质流动及时运输营养物质和代谢废物，可以实现物质分配，A正确；菠菜叶的稍带叶肉的下表皮作实验材料才可以看到体积比较大的叶绿体，B错误；用黑藻观察叶绿体的形态和分布，制作黑藻叶片临时装片，叶片要保持有水状态，细胞才有活性，才能维持叶绿体的形态和功能，C正确；在“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验中，把黑藻放在灯光下照射15～20 min，有助于黑藻细胞的光合作用加强，代谢速率加快，细胞质的流动性加快，因此再制片观察，实验效果更明显，D正确。 2.如图为藻类植物细胞质的流动情况，下列说法不正确的是(　　) A.细胞质流动以叶绿体为观察对象 B.在显微镜下观察该细胞质流动方向为顺时针 C.该藻类的“养料制造车间”是叶绿体 D.实验之前，可将供观察的材料放在光照、室温条件下培养 解析：B　细胞质流动以叶绿体为观察对象，A正确；在显微镜下看到细胞质流动方向是逆时针，实际也是逆时针，B错误；叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，C正确；将实验材料放在光照、室温条件下培养有利于加速细胞质流动，D正确。 课堂小结 课堂练习 1．(2024·湖南高一联考)如图为分离某动物细胞细胞器的过程示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A．该过程用差速离心法分离各种细胞器，离心速率逐渐提高 B．破坏细胞膜后获得包括各种细胞器和物质等的细胞匀浆 C．乙、丙试管沉淀物中的细胞结构均有双层膜结构，含DNA D．乙、丙、丁试管的上清液中均含核糖体 解析：C　用差速离心法分离各种细胞器，离心速率逐渐提高，可以逐步将大小不同的细胞结构依次分离开，A正确；破坏细胞膜后，细胞内物质释放，获得包括各种细胞器和物质等的细胞匀浆，B正确；丙试管沉淀物中的溶酶体具有单层膜结构，不含DNA，C错误；核糖体比较小，要在最后离心下来，所以乙、丙、丁试管的上清液中均含核糖体，D正确。 2．某同学学习了细胞器的结构与功能相关知识后，绘制了部分细胞器的结构示意图。下列相关叙述正确的是(　　) A．可选用根尖细胞观察a在细胞质中的流动 B．b是双层膜细胞器，能够加工修饰蛋白质 C．附着在c上的核糖体可参与合成分泌蛋白 D．d是细胞的“能量转换站”，能够提供能量 解析：C　由图可知，a是叶绿体，植物根尖细胞不含叶绿体，不能用作观察细胞质流动的实验材料，A错误；b是高尔基体，是单层膜细胞器，能够进一步加工和修饰蛋白质，B错误；c是内质网，附着在粗面内质网上的核糖体可参与合成分泌蛋白，C正确；d是线粒体，是细胞的“动力车间”，能够为细胞生命活动提供能量，“能量转换站”是指叶绿体，D错误。 3．(教材P48～P49图3－6改编)如图是某高等生物细胞亚显微结构示意图，据图回答以下问题： (1)该细胞是________(填“植物”或“动物”)细胞，判断依据是_________________________。 (2)图中具有膜结构的细胞器有______(填序号)，不具有膜结构的细胞器有______________(填名称)。 (3)能进行有氧呼吸的细胞器是[　]______，能够合成蛋白质的细胞器是[　]________，细胞的“消化车间”是[　]________。 解析：(1)由图可知，①为核糖体、②为细胞膜、③为中心体、④为内质网、⑤为溶酶体、⑥为线粒体、⑦为高尔基体、⑧为核仁、⑨为核膜。已知该细胞是高等生物细胞，细胞中存在中心体且没有细胞壁，因此该细胞是动物细胞。(2)具有膜结构的细胞器有④内质网、⑤溶酶体、⑥线粒体、⑦高尔基体，中心体和核糖体没有膜结构。(3)⑥线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够为细胞生命活动提供能量，①核糖体能够以氨基酸为原料合成蛋白质，是“生产蛋白质的机器”，⑤溶酶体是细胞的“消化车间”，其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。 答案：(1)动物　该高等生物细胞中含有中心体且没有细胞壁　(2)④⑤⑥⑦　核糖体、中心体　(3)⑥　线粒体　①　核糖体　⑤　溶酶体 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2.1 细胞器之间的分工 学案 学习目标 1.举例说出几种细胞器的结构和功能。(生命观念)　2.使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。(科学探究) .　 新知探究 任务驱动一　细胞器之间的分工 教材梳理 1．细胞质 (1)定义：细胞膜以内、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。 (2)组成：细胞质基质(呈溶胶状态)和细胞器。 提醒：细胞质是细胞代谢的主要场所。 2．分离细胞器的方法 (1)方法：差速离心法。 (2)原理：主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 3．各种细胞器的结构和功能 (1)内质网 提醒：①内质网内被加工的蛋白质包括分泌蛋白、细胞膜蛋白及溶酶体内的水解酶。 ②光面内质网的作用是脂质的合成车间，如性激素等脂质。 (2)线粒体 (3)叶绿体 提醒：①仅绿色植物的绿色部位含有叶绿体，如叶肉细胞；其他细胞不含叶绿体，如根尖细胞。②蓝细菌不含叶绿体也能进行光合作用。 (4)高尔基体 (5)液泡 提醒：①细胞液里含有水溶性的花青素决定花的颜色，决定植物叶片颜色的色素存在于叶绿体中。②除植物细胞含有液泡外，某些真菌如酵母菌也含有液泡。 (6)核糖体 (7)中心体 (8)溶酶体 4．细胞骨架 5．细胞壁 (1)位置：位于植物细胞细胞膜的外面。 (2)成分：主要由纤维素和果胶构成。 (3)作用：对细胞起支持与保护作用。 【概念辨析】 (1)植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体。 ( ) (2)有中心体的细胞都是动物细胞。( ) (3)没有大液泡的细胞一定是动物细胞。( ) (4)溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶。( ) (5)性激素主要是由内质网上的核糖体合成的。 ( ) 要点探究 1．科学方法：分离细胞器的方法——差速离心法 (1)目的：分离不同大小颗粒(转速不同)。 (2)操作 ①起始，离心速率较低——较____(填“大”或“小”)的颗粒沉降到管底，____(填“大”或“小”)的颗粒仍然悬浮在上清液中。 ②继续离心上一级的上清液，______(填“提高”或“降低”)离心速率——较小的颗粒沉降，以此类推。 (3)示意图如下 2．下列图1～图6是细胞的亚显微结构，识图并回答相关问题。 图1　　 　图2　　 　　图3 图4　　 　　图5　　 　　图6 (1)亚显微结构是指在______(填“电子”或“光学”)显微镜观察到的细胞结构。在光学显微镜下观察到的显微结构有细胞壁、细胞核、________________等。 提示：电子　叶绿体和液泡 (2)据图填写相应细胞器的序号： ①生产蛋白质的“机器”是______。 ②与能量转换有关的细胞器是__________。 ③对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”是______。 ④蛋白质等生物大分子合成、加工场所和运输通道的细胞器是______。 ⑤与动物细胞和低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器是______。 3．从线粒体功能的角度分析，为什么飞翔鸟类的胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多，运动员肌细胞中线粒体的数量比缺乏锻炼的人多？ 4．(教材P53“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶水解？尝试提出一种假说，解释这种现象。 归纳总结 1．多角度归类细胞器 2．特殊细胞中的细胞器 (1)哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。 (2)蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 (3)植物根尖分生区细胞——没有叶绿体、大液泡，具有分裂能力。 (4)具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)——核糖体、线粒体的数量较多。 (5)分泌腺细胞——高尔基体的数量较多。 (6)原核细胞——只有核糖体一种细胞器。 (7)成熟植物细胞——有大液泡。 对应训练 1．下列关于各种细胞器的描述，不正确的是(　　) A．内质网是一种网状结构，是细胞内蛋白质的合成、加工场所和运输通道 B．高尔基体由扁平囊和小泡构成，主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 C．液泡是一种具有单层膜的细胞器，其内含叶绿素、花青素等色素 D．中心体是一种无膜结构的细胞器，存在于动物和低等植物的细胞中 2．(2024·山东聊城高一期中统考)如图是动植物细胞亚显微结构模式图。下列相关判断正确的是(　　) A．⑨只存在于植物细胞中 B．为双层膜结构，会发生能量转化的细胞器只有⑥ C．b若为根尖分生区细胞，不存在的细胞器只有⑩ D．b中不含有生物膜的细胞器只有③ [技法提炼]　“二看法”判断动植物细胞图像 任务驱动二　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 教材梳理 1．实验原理 (1)叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 (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)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布。 (2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 【概念辨析】 (1)观察叶绿体时不用染色，因其本身具有颜色。( ) (2)在高倍显微镜下可观察到叶绿体有双层膜。( ) (3)观察叶绿体，可用高倍镜直接观察。( ) (4)观察叶绿体和细胞质流动均需保持有水的状态。( ) (5)可撕取菠菜叶的下表皮作为观察叶绿体的实验材料。( ) (6)在高倍显微镜下可观察到叶绿体的形态和结构。( ) 要点探究 1．观察叶绿体及细胞质流动时为什么可用藓类和黑藻的小叶直接制成临时装片？ 2．加快细胞质流动的措施有哪些？ 3．有人认为，在相同的外界条件下，被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性？(请简要写出实验思路) 归纳总结 1．实验材料分析 实验 观察叶绿体 观察细胞 质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮(注意：观察的是叶肉细胞不是下表皮，下表皮无色无叶绿体) 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 ①细胞排列疏松，易撕取；②含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 2.实验的三个注意点 (1)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，观察时眼睛注视叶绿体，再观察细胞质的流动。最后，再仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。 (2)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。 (3)若显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图所示，则实际的流动方向为逆时针，叶绿体的位置是位于液泡左下方。 对应训练 1．下列关于观察叶绿体和细胞质流动实验的叙述，错误的是(　　) A．通过细胞质流动可以实现物质分配 B．菠菜叶的下表皮作实验材料可以看到体积比较大的叶绿体 C．用黑藻叶片作实验材料观察叶绿体，临时装片要始终保持有水的状态 D．把黑藻放在灯光下照射15～20 min再制片观察，实验效果更明显 2.如图为藻类植物细胞质的流动情况，下列说法不正确的是(　　) A.细胞质流动以叶绿体为观察对象 B.在显微镜下观察该细胞质流动方向为顺时针 C.该藻类的“养料制造车间”是叶绿体 D.实验之前，可将供观察的材料放在光照、室温条件下培养 课堂小结 课堂练习 1．(2024·湖南高一联考)如图为分离某动物细胞细胞器的过程示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A．该过程用差速离心法分离各种细胞器，离心速率逐渐提高 B．破坏细胞膜后获得包括各种细胞器和物质等的细胞匀浆 C．乙、丙试管沉淀物中的细胞结构均有双层膜结构，含DNA D．乙、丙、丁试管的上清液中均含核糖体 2．某同学学习了细胞器的结构与功能相关知识后，绘制了部分细胞器的结构示意图。下列相关叙述正确的是(　　) A．可选用根尖细胞观察a在细胞质中的流动 B．b是双层膜细胞器，能够加工修饰蛋白质 C．附着在c上的核糖体可参与合成分泌蛋白 D．d是细胞的“能量转换站”，能够提供能量 3．(教材P48～P49图3－6改编)如图是某高等生物细胞亚显微结构示意图，据图回答以下问题： (1)该细胞是________(填“植物”或“动物”)细胞，判断依据是_________________________。 (2)图中具有膜结构的细胞器有______(填序号)，不具有膜结构的细胞器有______________(填名称)。 (3)能进行有氧呼吸的细胞器是[　]______，能够合成蛋白质的细胞器是[　]________，细胞的“消化车间”是[　]________。 学科网（北京）股份有限公司 $$