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第3章 细胞的基本结构
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
素养导引
1.生命观念:运用结构与功能观,阐明各种细胞器的结构和功能的关系。
2.科学思维:通过归纳与概括,对比分析各种细胞器的结构、功能和分布。
3.科学探究:通过观察叶绿体和细胞质的流动,掌握显微镜的使用及实验材料的恰当选择。
一、细胞的基本结构
　[思考]　只有植物细胞才有细胞壁吗
提示:不是。大部分原核细胞、真菌也具有细胞壁。
二、细胞器之间的分工
1.写出图中字母代表的细胞器名称:
A.内质网　B.核糖体　C.液泡　D.中心体
E.线粒体　F.叶绿体　G.溶酶体　H.高尔基体
2.写出下列字母代表的结构所具有的主要功能:
F的功能:绿色植物进行光合作用的场所;
E的功能:有氧呼吸的主要场所;
H的功能: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”
3.生产蛋白的机器是[B]。
4.D存在于动物和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
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,散布有绿色的叶绿体,呈扁平的椭球或球形。
(2)细胞内的叶绿体随细胞质流动。
　[思考]　观察叶绿体时,为何可以直接用藓类的小叶
提示:藓类的小叶是单层细胞构成的,细胞不会重叠。
　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%。结合所学知识判断:
1.线粒体是有氧呼吸的唯一场所。 (×)
分析:线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸不仅仅在线粒体中进行。
2.线粒体是含有两层膜的细胞器。 (√)
3.硒属于微量元素,在细胞中的作用较小。 (×)
分析:微量元素是根据含量进行分类的,其作用极其重要。
学习任务一:细胞器的功能与分类
1.多角度对细胞器进行分类:
　[思考探究]　“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红。”决定莲叶与荷花颜色的色素存在的部位是否相同 说出你的理由。
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。
2.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 没有细胞壁,没有叶绿体,没有液泡,有中心体,有溶酶体 有细胞壁,叶肉细胞等有叶绿体,有液泡,高等植物细胞没有中心体
相同点 细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、高尔基体、核糖体
　[思考探究]　某细胞有细胞壁和中心体,判断该细胞是何种细胞。
提示:低等植物细胞。
　　　　　　　【拓展归纳】
不同类型细胞图像判定(不包含真菌细胞)
【学习加点料】
1.思维易错:能进行光合作用的细胞一定含有叶绿体吗 能进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体吗
提示:不一定。蓝细菌可以进行光合作用,但不含叶绿体。好氧型细菌能进行有氧呼吸,但不含线粒体。
2.教材开发:教材P53【拓展应用】溶酶体内含有多种水解酶,这些水解酶的合成场所在哪里
提示:场所是核糖体。各种水解酶属于蛋白质,蛋白质合成的场所是核糖体。
　(2022·广州高一检测)电子显微镜下观察小麦根尖分生区细胞,可观察到的结构是图中的 (　　)
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.①③④ D.①②③⑤
【解析】选C。①是线粒体,存在于小麦根尖分生区细胞中,是有氧呼吸的主要场所。②是叶绿体,存在于小麦叶肉细胞中,是光合作用的场所,根尖分生区细胞中无叶绿体。③是内质网,参与蛋白质的加工等,④是高尔基体,可参与蛋白质的加工、分类、包装等,二者均存在于小麦根尖分生区细胞中。⑤是中心体,不存在于高等植物细胞中。所以小麦根尖分生区细胞,可观察到的结构是①③④。
[解题思维]
提取关键点 小麦根尖分生区细胞
转化知识点 高等植物非绿色器官细胞中细胞器的种类
排除障碍点 小麦属于高等植物,无中心体,根尖分生区细胞中无叶绿体
　[借题发挥]　若该细胞为绿藻细胞,则能看到的结构有哪些
提示:①②③④⑤。
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
【解析】选C。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。
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
【解析】选B。中心体与动物细胞有丝分裂有关,A错误;核糖体将氨基酸缩合成蛋白质,B正确;液泡具有贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态、调节渗透吸水等功能,蝌蚪细胞中无此结构,C错误;溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,D错误。
3.如图表示细胞一部分结构模型,图中①~④表示某细胞内的部分细胞器。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.该图所示的结构在高倍显微镜下都能看到
B.此细胞一定是高等动物细胞
C.结构①具有双层膜结构且含有DNA
D.结构③是蛋白质合成和加工的车间
【解析】选C。图示中心体、核糖体等属于亚显微结构,需要用电子显微镜才能观察到,A错误;图示细胞含有中心体,也可能是低等植物细胞,B错误;结构①为线粒体,具有双层膜,含有DNA和RNA,C正确;结构③为高尔基体,对蛋白质进行加工、分类和包装,而蛋白质是在核糖体上合成的,D错误。
4.“小黄城外芍药花,十里五里生朝霞。花前花后皆人家,家家种花如桑麻”。这是清朝诗人刘开描写亳州芍药花的诗句。芍药花兼有观赏价值和药用价值。
(1)芍药花瓣细胞中含有双层膜的细胞器有哪些
__________________________________________________________________。
(2)芍药会开出不同颜色的花,具有观赏价值,这与细胞中的哪种细胞器有关 ______________________________。
(3)芍药叶肉细胞中与能量转换有关的细胞器有哪些 ____________________。
【解析】(1)花瓣细胞中不含叶绿体,故双层膜的细胞器只有线粒体。
(2)芍药花的颜色是由液泡中的细胞液颜色决定的。
(3)叶肉细胞中含有线粒体和叶绿体,两种细胞器都与能量转换有关。
答案:(1)线粒体
(2)液泡
(3)线粒体和叶绿体
学习任务二:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
　实验操作提醒:
实验操作提醒 目的/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
　[思考探究]　叶绿体是观察细胞质的最佳参照物的原因是什么 若显微镜下,叶绿体顺时针运动,则细胞质流动的方向是什么
提示:叶绿体有颜色,在显微镜下可以观察到。若显微镜下叶绿体顺时针运动,则细胞质流动的方向也是顺时针。
【学习加点料】
　思维易错:呼吸越旺盛的细胞,细胞质流动的速度越快,是否温度越高,细胞质流动的速度就会越快
提示:否。温度超过一定范围后,可能会使细胞死亡。
　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,错误的是 (　　)
A.可选用藓类叶、黑藻叶或者紫色洋葱鳞片叶的外表皮作为实验材料
B.为防止叶绿体失水,在实验过程中临时装片要始终保持有水状态
C.观察细胞质流动之前,供观察的黑藻应放在光照、室温条件下培养
D.观察细胞质流动,先找到细胞中的叶绿体,然后以叶绿体为参照物
[解题思维]
提取关键点 高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
转化知识点 选材、材料的处理、观察的方法
排除障碍点 紫色洋葱鳞片叶不含叶绿体,其紫色是细胞液的颜色
【解析】选A。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体,不适合作为观察叶绿体的材料,A错误;临时装片中要一直保持有水,避免细胞(叶绿体)失水,B正确;观察细胞质流动之前,供观察的黑藻应放在光照、室温条件下培养,保证观察的正常进行,C正确;叶绿体有颜色,便于作为参照物观察细胞质流动,D正确。
1.某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质的流动。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.临时装片中的叶片要随时保持有水状态
B.可在高倍显微镜下观察到叶绿体中的细微结构
C.可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围
D.显微镜下观察到的细胞质的流动方向与实际相同
【解析】选B。临时装片中的叶片要随时保持有水状态,保持细胞的活性,A正确;该实验不能观察到叶绿体的细微结构,B错误;可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围,C正确;显微镜下观察到的细胞质的流动方向与实际相同,D正确。
2.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
【解析】选C。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,也有管状或线条状流动,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。
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