内容正文:
第三章
第2节 细胞器之间的分工合作
第1课时
学习目标
01
结构与功能观:各种细胞器的结构与功能的关系。(生命观念)
02
归纳与概括:对比分析各种细胞器的结构、功能、分布。(科学思维)
01
问题探讨
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(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等),总装制造等部门。
讨论1:如果缺少其中的某个部门,C919飞机还能制造成功吗?
研制大飞机是一个复杂的系统工程,需要不同部门合作与配合,缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
01
问题探讨
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(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等),总装制造等部门。
讨论2:细胞中是否也具有多种不同的“部门”?这些“部门”也存在类似的分工与合作吗?
细胞在生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化。细胞内部就像一个繁忙的工厂,在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”,这些“部门”都有一定的结构,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等。
02
细胞器之间的分工
02
细胞器之间的分工
细胞核
细胞膜
细胞质
细胞质基质
(呈溶胶状)
细胞器
新陈代谢的主要场所
分离细胞器的方法——差速离心法
阅读教材中的差速离心法,回答下列问题:
如果要分离细胞内部的结构,首先要做的准备工作是什么?
如何分离得到各种细胞结构?
离心
上清液
沉淀
离心后
【原理】将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管中,用高速离心机在不同的转速下进行离心处理,就能将各种细胞器分离开。
分离细胞器的方法——差速离心法
细胞
①如果要分离细胞内部结构,首先要做的准备工作是什么?
细胞膜
匀浆液
破坏细胞膜
分离细胞器的方法——差速离心法
差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。
②如何分离得到各种细胞结构?
细胞匀浆
低速离心
中速离心
高速离心
大颗粒
较大颗粒
小颗粒
细胞核
线粒体、溶酶体
内质网、高尔基体
更高速离心
更小颗粒
核糖体
02
细胞器之间的分工
叶绿体
结构
两层膜:外膜、内膜
基粒:由类囊体堆叠而成
基质:含有少量DNA、RNA、核糖体和相关的酶
功能
进行光合作用,是植物细胞“养料制造车间和能量转换站”
分布
绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎
外膜
内膜
基粒
基质
⚠蓝细菌等无叶绿体也能进行光合作用
02
细胞器之间的分工
结构
双层膜:内膜向内折叠形成嵴,增大膜的表面积
基质:DNA、RNA、核糖体、酶等
功能
细胞的“动力车间”,是细胞进行有氧呼吸的主要场所
分布
动植物细胞
代谢旺盛的部位分布较多
外膜
内膜
嵴
基质
⚠一些细菌等无线粒体也能进行有氧呼吸
线粒体
02
细胞器之间的分工
大亚基
小亚基
蛋白质
RNA
结构
无膜细胞器
成分:蛋白质与rRNA
功能
是蛋白质合成的场所
分布
常附着在内质网、核膜上,
或者游离在细胞质中;
真核细胞和原核细胞中。
核糖体
02
细胞器之间的分工
结构:
单层膜,是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统
类型:
粗面内质网(附着大量核糖体)
光面内质网(不附着核糖体)
功能:
内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道;
光面内质网是合成脂质的重要场所。
内质网
02
细胞器之间的分工
结构:
单层膜的细胞器
功能:
高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”。
与植物细胞细胞壁的形成有关。
分布
动植物细胞
高尔基体
02
细胞器之间的分工
高尔基体
衰老或损伤的细胞器
溶酶体
降解的细胞器
消化
食物泡
吞噬作用
结构
单层膜细胞器
溶酶体是细胞内的“消化车间”,内含多种酸性水解酶
功能
能分解衰老、损伤的细胞器;
吞噬并杀死侵入细胞的细菌和病毒
分布
主要分布在动物细胞中
溶酶体
02
细胞器之间的分工
结构
单层膜细胞器
内有细胞液,含糖类、无机盐、色素(花青素)和蛋白质等
功能
调节细胞内的环境;
充盈的液泡能使植物坚挺
分布
主要存在于植物细胞中
⚠液泡中的色素不能参与光合作用
液泡
液泡
02
细胞器之间的分工
结构
无膜细胞器
由一组相互垂直的中心粒及周围物质构成
成分:蛋白质
功能
中心体与细胞的有丝分裂有关
分布
中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中
中心体
02
细胞器之间的分工
细胞骨架
成分:蛋白质
功能: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、信息传递等密切相关。
02
细胞器之间的分工
不同类型细胞图像的判定
有无核膜
原核细胞
真核细胞
植物细胞
动物细胞
低等植物细胞
高等植物细胞
无
有
有无
细胞壁
有
无
有无
中心体
有
无
探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
【实验原理】
叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,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。
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。
【选材】
藓类叶(或菠菜叶、番薯叶等)、新鲜的黑藻
低等植物,细胞层数少
探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
用黑藻观察细胞质流动时,
应该事先放在光照、室温下培养
加速黑藻细胞质的流动,
便于观察
滴
在洁净的载玻片中央滴一滴清水
取
放
盖
看
放入载玻片上的清水中
叶绿体
用镊子取一片小叶
【实验步骤】(以黑藻为例)
探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
【实验结果】
高倍显微镜下的叶绿体
探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
叶绿体呈绿色、随细胞质流动,自身也可转动。每一个细胞中细胞质流动方向是一致的,其流动方式有转动式、旋转式、环流式。
在强光下,叶绿体会以椭球体的侧面朝向光源,避免叶片被强光灼伤;在弱光下,叶绿体以椭球体的正面朝向光源,可以接受较多的光照。
强
光
弱
光
环流式
【实验结果】
探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
讨论:
1.叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系?
细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动,为细胞内物质运输创造了条件,从而保障了细胞生命活动的正常进行。
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。
2.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态,这对于活细胞完成生命活动有什么意义?
03
课堂小结
细胞质
细胞质基质
细胞器
无膜
单层膜
双层膜
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
液泡
溶酶体
核糖体
中心体
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
制作藓类叶片的临时装片,并观察叶绿体的形态和分布
04
课堂小测
1.下列关于细胞骨架的叙述中,不正确的是( )
A.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构
B.细胞骨架与细胞的物质运输、能量转化无关
C.细胞骨架有维持细胞形态的功能
D.细胞骨架锚定并支撑着许多细胞器
B
解析:细胞骨架是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,与细胞的运动、分裂、分化及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,B错误。
04
课堂小测
1.如图是某些细胞器的亚显微结构模式图,下列相关叙述错误的是( )
A.①是中心体,与洋葱根尖细胞有丝分裂有关
B.②是线粒体,是真核细胞有氧呼吸的主要场所
C.③是叶绿体,是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所
D.④是内质网,是细胞内蛋白质合成和加工的“车间”
A
解析:中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,而洋葱根尖细胞为高等植物细胞,A错误;②是线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,B正确;③是叶绿体是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所,C正确;④是内质网,是细胞内蛋白质合成和加工的“车间”,D正确。
04
课堂小测
3.某同学以黑藻为材料进行“观察叶绿体和细胞质流动”实验,下列说法正确的是( )
A.黑藻是一种单细胞藻类,制作临时装片时不需切片
B.百合花药萌发的花粉管细胞也可用于观察叶绿体和胞质环流
C.观察到细胞内的叶绿体没有移动,可能是因为预处理条件不佳
D.该同学最终在高倍显微镜下观察到了叶绿体内的类囊体和液态的基质
C
解析:黑藻是一种多细胞藻类,A错误;百合花药萌发的花粉管细胞没有叶绿体,不能用于观察叶绿体,B错误;叶绿体的移动需要适宜的环境条件,例如适宜的温度和一定的光照强度,因此观察到细胞内的叶绿体没有移动,可能是因为预处理条件不佳,C正确;在高倍显微镜下无法观察到叶绿体内的类囊体和液态的基质,D错误。
05
教考衔接
[2025年重庆高考真题]用磷脂分子特异性染料处理上皮组织切片,不能被标记的细胞器是( )
A.溶酶体 B.核糖体
C.内质网 D.高尔基体
解析:溶酶体、内质网、高尔基体是具有单层膜结构的细胞器,含有磷脂分子,能被磷脂分子特异性染料标记,核糖体是无膜结构的细胞器,不含磷脂分子,不能被磷脂分子特异性染料标记,B正确,ACD错误。
B
感谢指正
Thanks To Correct Me
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