内容正文:
第5课时 细胞器之间的分工
细胞的基本结构和物质的运输
第二单元
学习目标
课标
要求 1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
2.活动:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
考情
分析 1.线粒体的结构和功能:2023·广东·T4 2022·江苏·T1 2022·广东·T8
2.溶酶体的结构和功能:2024·江西·T1 2023·山东·T2 2021·重庆·T4
3.细胞器的综合考查:2025·甘肃·T1 2025·河南·T1 2025·山东·T1 2024·重庆·T1 2024·江苏·T2 2024·安徽·T2 2024·河北·T1 2023·天津·T10~12 2023·湖南·T2 2022·河北·T2 2022·重庆·T1
目
录
一
细胞器的结构和功能
二
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
一
细胞器的结构和功能
1、细胞质的组成
细胞质
细胞质基质
细胞器
呈溶胶状,含有水、无机盐、糖类、核苷酸、氨基酸、多种酶等,能进行多种化学反应
用 分离
差速离心法
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
一
细胞器的结构和功能
源于必修1 P47“科学方法”:用差速离心法分离细胞器: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,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
教材隐性知识
1、细胞质的组成
一
细胞器的结构和功能
2、常见细胞器的结构及功能
(1)双层膜结构的细胞器
DNA、RNA
内膜和基质
类囊体
薄膜和基质
一
细胞器的结构和功能
2、常见细胞器的结构及功能
(1)双层膜结构的细胞器
半自主性
能量转化
一
细胞器的结构和功能
2、常见细胞器的结构及功能
(2)单层膜结构的细胞器
一
细胞器的结构和功能
液泡
溶酶体
水解酶
细胞器
病毒或细菌
植物细胞中没有溶酶体,但其圆球体和液泡内含有多种酸性水解酶,具有相当于动物溶酶体的作用。
提醒
2、常见细胞器的结构及功能
(2)单层膜结构的细胞器
一
细胞器的结构和功能
2、常见细胞器的结构及功能
(2)单层膜结构的细胞器
蛋白质
运输通道
加
细胞
工、分类和包装
壁
一
细胞器的结构和功能
核糖体
结构组成
分布
功能
①附着在内质网或核外膜上;②游离在细胞质基质中;
③ 中也有少量
线粒体和叶绿体
的机器”
“生产蛋白质
2、常见细胞器的结构及功能
(3)无膜结构的细胞器
一
细胞器的结构和功能
中心体
结构组成
分布
功能
与细胞的 有关
有丝分裂
中心粒
中心粒
由两个互相垂直排列的 及
周围物质组成
中心粒
动物或某些低等植物细胞中
注意:中心体在分裂间期自我复制,前期发出星射线形成纺锤体。
中心体
中心体
2、常见细胞器的结构及功能
(3)无膜结构的细胞器
一
3、多角度比较各种细胞器
细胞器的结构和功能
植物特有的细胞器
动物和某些低等植物特有的细胞器
原核和真核生物共有的细胞器
按分布
叶绿体
中心体
核糖体
一
细胞器的结构和功能
含DNA的细胞器
含RNA的细胞器
含色素的细胞器
按成分
线粒体、叶绿体
叶绿体、
线粒体、叶绿体、核糖体
液泡
能发生碱基互补配对
3、多角度比较各种细胞器
一
细胞器的结构和功能
线粒体、核糖体
线粒体、中心体、高尔基体、核糖体
线粒体、叶绿体
与主动运输有关的细胞器
与有丝分裂有关的细胞器
能产生ATP 的细胞器
合成有机物
按功能
叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体等
3、多角度比较各种细胞器
细胞器
(1)动物细胞内的高尔基体与细胞的分泌功能有关,起交通“枢纽”作用。
(2)内质网是各种生物膜的转化中心。
(3)植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。
(4)溶酶体起源于高尔基体,含有多种水解酶但不能合成酶。
(5)液泡中的色素是水溶性色素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是脂溶性色素,包括叶绿素和类胡萝卜素,与光合作用有关。
归纳总结
16
一
4、细胞骨架
细胞器的结构和功能
蛋白质纤维
细胞的形态
许多细胞器
能量转化
自我诊断
(1)细胞内具备运输功能的物质或结构有结合水、囊泡、细胞骨架、tRNA(2024·河北,1改编)( )
×
结合水是细胞结构的重要成分,不具备运输功能。
(2)苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖,细胞中可溶性糖储存的主要场所是叶绿体(2024·重庆,1)( )
×
苹果细胞中的可溶性糖储存的主要场所是液泡。
(3)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同(2020·江苏,3)( )
×
细胞质基质中通常不含DNA。
(4)差速离心法的应用促进对细胞器的认识(2024·广东,4)( )
√
自我诊断
溶酶体的特点和作用
形成·解题能力
人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器,其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径,如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合示意图思考并回答下列问题:
(1)从图中可以看出,与溶酶体产生直接相关的细胞器是___________,与水解酶合成和加工有关的细胞器有
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(至少答3种)。
高尔基体
溶酶体的特点和作用
形成·解题能力
(2)已知酶在不同pH下的催化活性不同,研究表明,少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤,其主要原因可能是
。
(3)衰老的线粒体功能逐渐退化,会直接影响有氧呼吸的 阶段。其在自噬溶酶体内被水解后,其产物的去向是 。由此推测,在环境中营养物质缺乏时,癌细胞仍能存活的原因可能是
。
细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同,导致酶活性降低或丧失
第二、三
排出细胞或在细胞内被利用
癌细胞中自噬作用强,可获得更多的能量和物质
溶酶体的特点和作用
形成·解题能力
(4)据图分析,与溶酶体相比,自噬体在结构上的主要特征是具有 。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体膜不被分解的原因可能是
。
双层膜
溶酶体膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用
溶酶体的特点和作用
形成·解题能力
(5)新屠宰的家畜家禽,如果马上把肉做熟了吃,这时候的肉比较老,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关?请利用所学生物学知识解释其原因。
可能与肌细胞内溶酶体的作用有关。细胞死亡后,溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质,这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩,这个过程需要一定的时间。
强化·迁移应用
1.(2024·江西,1)溶酶体膜稳定性下降,可导致溶酶体中酶类物质外溢,引起机体异常,如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法,错误的是( )
A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D.从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低
√
水解酶从溶酶体外溢后,由于细胞质基质的pH(7.0左右)和溶酶体内的pH(5.0左右)有差异,因此大多数酶的活性会降低
溶酶体为单层膜细胞器
考向一 细胞器的结构和功能
强化·迁移应用
2.(2023·湖南,2)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
√
考向一 细胞器的结构和功能
目
录
一
细胞器的结构和功能
二
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
二
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1、实验原理
叶绿体的运动
二
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
2、选材及原因
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 新鲜的黑藻
原因
新鲜的黑藻
藓类叶
菠菜叶
叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞,叶绿体较大,不需要加工可直接制片
细胞排列疏松,易撕取;所含叶绿体数目少,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
二
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
3、实验步骤
(1)观察叶绿体
制作藓类叶
片临时装片
低倍镜下找到 .
高倍镜下观察叶绿体的形态和分布
①用镊子取一片藓类的小叶(或取菠菜叶 。
)放入盛有清水的培养皿中
稍带些叶肉的
下表皮
②在洁净的载玻片中央滴一滴 ,用镊子夹住所取的叶放入水滴中
清水
③盖上盖玻片
叶绿体
实验过程中的临时装片要始终保持有水状态
二
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
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞 .
高倍镜下观察 流动的情况
①黑藻应事先放在光照、室温条件下培养
②用镊子取一片黑藻幼嫩的小叶,放在载玻片水滴中
③盖上盖玻片
叶绿体随细胞质
促进细胞质的流动
3、实验步骤
(2)观察细胞质的流动
(1)高等绿色植物的叶绿体呈椭球或球形,在不同的光照条件下,叶绿体可以运动,改变椭球体的方向。在强光下,叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤;在弱光下,叶绿体以其椭球体的正面朝向光源,利于接受光照进行光合作用。
(2)实验过程中对装片的要求:做实验时要使临时装片始终保持有水状态,以免影响细胞活性。
观察细胞质的流动实验的四个注意点
归纳总结
31
(3)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的意义是随着细胞质的不断旋转流动,叶绿体、线粒体等细胞器和无机盐、蛋白质、各种酶等物质遍布整个细胞,有利于细胞进行新陈代谢等各种生命活动。
(4)在观察细胞质流动时,事先把黑藻放在光照、室温条件下培养,其目的是促进细胞质的流动。若观察时发现细胞质不流动,或者流动很慢,应立即采取措施,如适度照光、适当加温、切伤叶片等,加速细胞质流动。
观察细胞质的流动实验的四个注意点
归纳总结
32
自我诊断
(1)观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动,是由取材不当引起的(2024·北京,14)( )
(2)在进行“观察叶绿体”的活动中,在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成(2021·浙江1月选考,6)( )
×
×
叶绿体中的基粒和类囊体属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到。
出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的。
强化·迁移应用
3.(2024·湖南,8)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( )
A.该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B.细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C.材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D.细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
√
考向二 观察叶绿体和细胞质的流动
强化·迁移应用
4.下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验叙述,正确的是( )
A.菠菜叶的下表皮含有丰富且体积较大的叶绿体,是观察叶绿体的理想材料
B.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时,临时装片需要保持有水状态
C.转动转换器由低倍镜转到高倍镜后,将待观察目标移至视野中央
D.观察细胞质流动时,若看到细胞质顺时针方向流动,实际流动方向是逆时针
√
考向二 观察叶绿体和细胞质的流动
课堂小结
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
核糖体
液泡
溶酶体
中心体
细胞器——系统内的分工合作
种类
调节植物细胞内环境
与细胞的有丝分裂有关
光合作用的场所
蛋白质的加工、分类、包装和发送
生产蛋白质的“机器”
有氧呼吸的主要场所
分解衰老、损
伤的细胞器
蛋白质的合成
和加工,脂质合成“车间”
双层膜
单层膜
无膜
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