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3.2细胞器之间的分工合作 导学案 高一上学期生物人教版必修1
一、学习目标：
1、通过资料分析说出几种细胞器的结构和功能培养学生观察能力、归纳综合与合作探究能力，形成结构和功能相统一的观念。
2、通过了解分离细胞器的科学方法，理解科学发现与技术进步的关系
3、通过了解动植物细胞的区别来培养科学思维能力
4、通过了解细胞质基质的成分及功能形成生命观念
二、自主学习 知识梳理
（一）分离细胞器的方法： 。将 破坏后，形成由 各种和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入 中，用 在不同的转速下进行离心处理，就能将各种细胞器分离开。
（二）细胞器的结构和功能
1、核糖体：有的附于粗面 上，有的游离在细胞质 中，作用：合成 。是“生产 的机器”。
2、内质网：由膜围成的连续的内腔相通的膜性管道系统。包括不附着核糖体的 内质网和附着 的粗面内质网。作用：是 等大分子物质合成、 场所和 通道。
3、高尔基体：主要是对来自内质网的 进行 、 和 的“车间”及“发送站”。
4、溶酶体：主要分布在 细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种 酶，能分解衰老损伤的 ，吞噬并 侵入细胞的病毒或 。
5、中心体：分布在 与 植物细胞中，与细胞的 分裂有关。
6、液泡：主要分布在 细胞中，内有 液，可以 植物细胞内的 ，充盈的液泡还可以使植物细胞保持 。
7、叶绿体：是绿色植物能进行 作用的细胞含有的细胞器。是植物细胞的“ 制造车间”和“ 转换站”。
8、线粒体：是细胞进行 呼吸的 场所。是细胞的“ 车间”。细胞生命活动所需的能量，大约有95%来自线粒体。
（三）细胞质基质：
呈 状态，由水、无机盐、 、 、 、 和多种酶等组成。为新陈代谢提供 和 ，是新陈代谢的 场所。
细胞骨架
由 组成的网架结构， 细胞形态， 并支撑着细胞器，与细胞运动、 分化以及物质运输、 、 等生命活动密切相关。
【答案】（一）差速离心法 细胞膜 细胞器 离心管 高速离心机
（二）1、内质网 基质 蛋白质 蛋白质 2、滑面 核糖体 蛋白质 加工 运输 3、蛋白质 加工 分类 包装 4、动物 水解酶 细胞器 杀死 细菌 5、动物 低等 有丝 6、植物 细胞 调节 环境 坚挺 7、光合 养料 能量 8、有氧 主要 动力 （三）胶质 脂质 糖类 氨基酸 核苷酸 物质 环境条件 主要（四）蛋白质纤维 维持 分裂 能量转化 信息传递
三、预习效果检测：下图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，试据图回答下列问题：
(1)左、右图分别是哪种细胞？说明判断的理由。
提示　左图是高等植物细胞。理由是该细胞有细胞壁、叶绿体和大液泡，没有中心体。
右图是高等动物细胞，理由是该细胞无细胞壁、有中心体
(2)左图中[1]和[2]的主要成分分别是什么？与[2]形成有关的细胞器是哪种？
提示　[1]是细胞膜，主要成分是脂质和蛋白质；[2]是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其形成和高尔基体有关。
(3)若左图细胞是西瓜的红色果肉细胞，则色素存在于哪种细胞器？
提示　[14]液泡。
(4)右图细胞中11有什么功能？
提示　与细胞分裂有关。
(5)光合作用和细胞呼吸的主要场所分别是左图中的哪个细胞器？它们有什么共同点？
提示　分别是[4]叶绿体和[11]线粒体。它们都具有双层膜，都含有DNA和RNA，都与能量转换有关。
四、资料分析
资料1.部分细胞器的发现历程
在1930年，克劳德发明和利用细胞组分分级分离技术，将细胞色素氧化酶、琥珀酸氧化酶和细胞色素c等定位于线粒体，更加确定了线粒体是细胞氧化的主要场所。后来，又利用电子显微镜显示了线粒体的精细结构。至此，细胞组分分级分离逐渐成为亚细胞结构研究的必要手段之一，电子显微镜也成了重要工具之一。毫无疑问的是，克劳德是推进亚细胞结构研究的重要人物，从此以后，细胞生物学也迎来了迅猛发展。
1930年克劳德发明了细胞组分分离技术和电子显微镜技术，并发现了线粒体。1955德迪夫改进了细胞组分分离技术，并发现了溶酶体和过氧化氢酶体。1958年帕拉德改进了电子显微镜的样品固定技术，并发现了核糖体。而施泰茨、尤纳斯将电子显微镜技术和X射线技术结合起来，解读了核糖体的结构。1974年，克劳德、德迪夫和帕拉德一起荣获诺贝尔生理学奖。2009年，拉马克里希南、施泰茨和尤纳斯一起获得了诺贝尔化学奖。（选自百度）
资料2.差速离心法分离细胞器的步骤（略）（选自教材）
问：(1)分离细胞器的方法是？过程有哪些？（2）科学家们的科学发现过程给了你什么启示？
【答案】
(1)差速离心法；破坏细胞膜后将细胞匀浆用逐渐提高的离心速率分离出不同大小的细胞器（2）科学发现离不开科学家们的不断努力和技术支持；科学发现是一个不断发展与完善的过程。
资料3.抗体的合成过程：
抗体的产生通常需要三个阶段，具体如下：（1）、识别期，当人体遭遇细菌或病毒入侵时，体内的B淋巴细胞首先要识别外来的抗原。（2）、活化期，B淋巴细胞被抗原激活后会增殖、分化为浆细胞。（3）、效应期，浆细胞分泌免疫球蛋白，免疫球蛋白就是抗体，多以膜结合的形式存在于浆细胞表面，可以和病毒、细菌上的抗原相结合，从而降低病原体毒性，同时也可以标记曾经被识别的病原体，让吞噬细胞可找到并杀死病原体。
动物细胞中与抗体合成有关的“车间”有哪些？他们之间有什么联系？
【答案】
核糖体 （合成肽链 ） 内质网（折叠、运输） 高尔基体（加工、运输、包装、分泌抗体）
线粒体（供能）
叶绿体（制造有机物，提供给线粒体进行呼吸作用供能）
资料4.你知道种子的力量有多大吗？石块下面的小草，为了要生长，它不管上面的石头有多么重，也不管石块与石块中间的缝隙怎么窄，总要曲曲折折地、顽强不屈地挺出地面来。它的根往土里钻，它的芽向地面透，这是一种巨大的力量。至于树种的力量就更大了，它能把阻止它生长的石头掀翻！
人的头盖骨结合得非常致密，非常坚固。生理学家和解剖学者，为了深入研究头盖骨的结构特征，曾经用尽了各种方法要把它完整地分开，但都没有成功。后来有个人，把一些植物的种子放在头盖骨里，配合了适当的温度和湿度，使种子发芽。发芽后的种子，就产生了足够的力量，它竟然钻到头盖骨几乎密不可分的缝隙里，使劲地往出钻，往出长。这样，一切机械力量所不能做到的将骨骼自然结合分开的事情，小小的种子办到了。种子发芽所需要的能量来自哪里？
阅读教材45页和93页相关内容，回答问题：
1、线粒体的形态结构是怎么样的？2、它的内膜有什么特点？
3、它有什么功能？4、它的结构和功能是怎么样相适应的？
【答案】1、线粒体双层膜结构，形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形
2、内膜向内凹陷形成嵴 3、是有氧呼吸的主要场所 4、由于内膜向内凹陷形成嵴，使内膜的表面积大大增加，从而增大了有氧呼吸酶的附着面积
资料5.种子发芽后，逐渐长出嫩绿的叶子，他们开始吸收阳光雨露，最终长成参天大树。绿叶靠什么吸收阳光呢？
阅读教材45页和99页相关内容，回答问题
1、叶绿体的形态结构是怎么样的？2、它的内膜有什么特点？3、它有什么功能？
4、它的结构和功能是怎么样相适应的？5、叶绿体是植物细胞所特有的吗？
【答案】1、叶绿体双层膜结构，基质中有由类囊体堆叠而成的基粒，呈绿色、扁平的椭球形或球形2、内膜光滑 3、是光合作用的场所 4、由于基质中有由类囊体堆叠而成的基粒，使膜的表面积大大增加，从而增大了光合作用酶的附着面积 5、只有绿色植物的绿色部位才由叶绿体。
资料6.当绿色开花植物成熟时，会绽放出美丽的花朵。吸引你眼球的花中有什么结构使其色彩鲜艳呢？
【答案】液泡
资料7.蝌蚪尾巴消失图.
蝌蚪尾巴消失的生理原因是什么？
【答案】细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。
五、合作探究：
（一）：动物细胞和植物细胞的亚显微结构的区别
动物细胞 植物细胞
不同点 没有 有细胞壁
没有 有 （叶肉细胞、嫩茎细胞）
有 低等植物有
一般无 成熟植物细胞有
相同点 共有的细胞器：
答案：
动物细胞 植物细胞
不同点 没有细胞壁 有细胞壁
没有叶绿体 有叶绿体（叶肉细胞、嫩茎细胞）
有中心体 低等植物有中心体
一般无液泡 成熟细胞有液泡
相同点 共有的细胞器：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体。
（二）细胞器的结构和功能：根据所学，讨论完善表格：
图示 名称 结构 功能 分布
层膜构成，内膜向内凹陷形成 ，上含 酶。基质中含 酶和少量 细胞进行 的主要场所，被称为细胞的“动力车间” 普遍存在于 细胞中
层膜构成，内膜光滑。有由类囊体构成的基粒，其上有酶和 ，基质中含酶和少量 绿色植物细胞进行 的场所，被称为细胞的“ ”和“ ” 主要存在于 叶肉细胞中
由 层膜围成的 状结构 ①与细胞分泌物形成有关 ②具有加工、分类、包装和转运蛋白质的功能 ③植物细胞中其与细胞壁形成有关 在 细胞和 细胞中均有
由 层膜构成的 状结构 是“消化车间”，内部含 ，能分解衰老、损伤的 ，吞噬并杀死侵入细胞的细菌、病毒，是细胞的“酶仓库” 在 细胞和 细胞中均有
由 层膜构成的 状结构 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 主要存在于 细胞中
由 层膜连接而成的网状结构，分 内质网(上有核糖体)和 内质网 细胞内 和加工，及 的“车间”，是蛋白质等物质的运输通道 广泛分布在 细胞的细胞质中
膜结构。由两个相互垂直的 及周围物质组成 与细胞的 有关 分布在高等 细胞和低等 细胞中
膜结构。 合成 的场所。是“生产 的机器”。 游离于 中或附着在 上
【答案】
图示 名称 结构 功能 分布
线粒体 两 层膜构成，内膜向内凹陷形成 嵴 ，上含有氧呼吸 酶。基质中含 有氧呼吸 酶和少量 DNA、RNA 细胞进行 有氧呼吸 的主要场所，被称为细胞的“动力车间” 普遍存在于 动植物 细胞中
叶绿体 两 层膜构成，内膜光滑。有由类囊体构成的基粒，其上有酶和 色素 ，基质中含酶和少量 DNA、RNA 绿色植物细胞进行 光合作用 的场所，被称为细胞的养料制造车间”和“能量转换站” 主要存在于 绿色植物 叶肉细胞中
高尔基体 由 层膜围成的 状结构 ①与细胞分泌物形成有关 ②具有加工、分类、包装和转运蛋白质的功能 ③植物细胞中其与细胞壁形成有关 在 细胞和 细胞中均有
溶酶体 由 单 层膜构成 泡 状结构 是“消化车间”，内部含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌、病毒，是细胞的“酶仓库” 在动植物 细胞中均有
液泡 由 单层膜构成的囊泡 状结构 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 主要存在于 成熟植物细胞中
内质网 由单层膜连接而成的网状结构，分 粗面内质网(上有核糖体)和滑面内质网 细胞内蛋白质合成和加工，及脂质合成的“车间”，是蛋白质等物质的运输通道 广泛分布在动植物 细胞的细胞质中
中心体 无膜结构。由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关 分布在高等 动物 细胞和低等 植物细胞中
核糖体 无 膜结构。 合成 蛋白质的场所。是“生产 蛋白质的机器”。 游离于细胞质中或附着在 内质网上
六、课后训练
1、下面的模式图表示几种细胞器，有关说法错误的是(　　)
A．蓝细菌没有e也能进行光合作用
B．细胞器b、f 的化学成分中不含磷脂
C．植物细胞都含有 c、e、f
D．a、d都是单层膜结构
答案：C.　e 是叶绿体，蓝细菌尽管没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，也能进行光合作用；b 是中心体，f 是核糖体，两者均不具有膜结构，故化学成分中不含有磷脂；c 是线粒体，f是核糖体，绿色植物根尖细胞不含有 e 叶绿体；a 是高尔基体，d 是内质网，两者都具有单层膜结构。
2、如图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．①和②的主要成分是蛋白质和磷脂
B．分布于③上的叶绿素的合成需要Mg
C．④中除了含有相关的酶，还含有少量DNA
D．植物细胞一定同时具备甲和乙
答案：D.　甲、乙分别是线粒体和叶绿体，①和②是两种细胞器的外膜和内膜，成分与细胞膜相似，主要成分是蛋白质和磷脂；③是叶绿体的类囊体薄膜，叶绿素可存在于③上，其合成需要Mg；④表示线粒体和叶绿体的基质，均含有多种酶和少量DNA；植物的根尖细胞含有线粒体，无叶绿体。
3．下列关于细胞的说法正确的一组是(　　)
①含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞　②含中心体的细胞必定为动物细胞　③同一动物体的不同组织细胞中线粒体含量可能不同　④植物细胞必定含叶绿体　⑤能进行光能自养的生物不一定是绿色植物　⑥有分泌功能的细胞才有高尔基体
A．①②　 B．④⑥　　
C．③⑤　 D．②⑤
答案：C.　原核生物如细菌也有细胞壁，①错误；低等植物细胞中也有中心体，②错误；线粒体为生命活动提供能量，代谢程度不同的细胞中线粒体数量不同，③正确；叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，植物有些细胞如根部细胞中不含叶绿体，④错误；蓝细菌是原核生物，细胞中含藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物，⑤正确；植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成有关，⑥错误。
4．如图a、c表示细胞中的两种结构，b是它们共有的特征，下列有关叙述正确的是(　　)
A．若b表示两层膜结构，则a、c肯定是叶绿体和线粒体
B．若b表示细胞器中含有的核酸，则a、c肯定是叶绿体和线粒体
C．若b表示产生水分子的生理过程，则a、c不可能是细胞核和高尔基体
D．若b表示磷脂，则a、c肯定不是核糖体和中心体
答案：D.　若b表示两层膜结构，则a、c可能是线粒体、叶绿体、细胞核中的任意两种；含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体与核糖体；细胞核内的DNA复制与转录均可产生水，高尔基体形成多糖的过程中会产生水；磷脂是生物膜的组成成分，故a、c肯定有生物膜，不可能是核糖体和中心体。
5、如图是四类细胞的结构模式图，请据图回答下列问题：
（1）如图需通过 显微镜才能观察到，属于 结构模式图。从结构上看，________没有以核膜为界限的细胞核，而且只有一种细胞器，是____________。
（2）图中结构③表示________，其作用是____________________________；图Ⅳ属于何种生物的细胞 ，原因是 。
（3）四类细胞中共有的细胞器是____________，动植物细胞都有但功能不同的细胞器是_______。
（4）图中能够进行光合作用的细胞是____________，其中以叶绿体为光合作用场所的细胞是_______。
（5）细胞器②、④在结构和功能上的共性是
（6）叶绿体和液泡是植物细胞所特有，是不是每个植物细胞都有这两种细胞器？动物细胞中一定有线粒体吗？有中心体的一定是动物吗？同种生物不同细胞某种细胞器的数量是否均等？
（7）能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？能进行有氧呼吸的一定有线粒体吗？
答案：（1）电子 亚显微 Ⅲ　 核糖体　
（2）中心体　 与细胞的有丝分裂有关　 低等植物　细胞中同时含有叶绿体和中心体
（3）核糖体　 ⑥高尔基体　
（4）Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ　 Ⅱ和Ⅳ　
（5）从结构上，两者都有两层膜，都含有DNA、RNA等物质；从功能上，两者都与细胞内的能量转化有关。
（6）不是，干种子，植物根尖分生区等没有液泡，根，老茎等结构中没有叶绿体。蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞都属于真核细胞，但细胞中没有线粒体，只能进行无氧呼吸。有中心体的生物不一定是动物，但一定不是高等植物。各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在。细胞中细胞器的数量与其功能直接相关，如心肌细胞中线粒体多。
（7）不是，蓝藻能进行光合作用，但是没有叶绿体，有与光合作用有关的色素和酶。需氧生活的细菌，无线粒体，在细胞膜上存在与有氧呼吸有关的酶。
八、课后反思：

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