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第2节 细胞器之间的分工合作(第2课时)
第3章 细胞的基本结构
教学目标 核心素养
1.举例说出几种细胞器的结构和功能；通过分泌蛋白的合成和分泌理解各种细胞器之间的分工和合作。 2.简述生物膜系统的结构和功能 3.制作临时装片，使用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动。 生命观念：举例说明几种细胞器的结构和功能。
科学思维：了解分离细胞器的科学方法，了解动植物细胞的区别。
科学探索：利用插图模型，形象的理解细胞器的结构。
社会责任：细胞是一个基本的生命系统，其生命活动是通过各组成成分的协调配合完成的。
02
高倍显微镜观察叶绿体和细胞质运动
2.实验材料:
1.实验原理:
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
叶绿体: 藓类的叶片(菠菜叶下表皮)、新鲜黑藻
3.目的要求:
①用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。
②观察细胞质的流动，理解细胞质流动是一种生命现象。
方法步骤:
一、制作藓类的临时装片观察叶绿体的形态和分布
1.用镊子取藓叶或菠菜带叶肉的下表皮放入盛有清的培养皿中；
2.往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住叶片 放入水滴中，盖上盖玻片；
3.先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布。
二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质流动
1.将黑藻事先放在光照、室温条件下培养。
2.用镊子取黑藻叶片放在载玻片的水滴中，盖上
盖玻片。
3.先用低倍镜找到黑藻的叶肉细胞，然后换上高
倍镜观察。注意叶绿体随细胞质的流动方向。
叶绿体呈绿色，扁平的椭球形或球形，不断的环流运动。
原理
选材
步骤
结果
讨论
注意事项
1、观察叶绿体的选材理由
（1）选取藓类小叶的理由
叶片很薄，大多仅有一层叶肉细胞，可以去整个小叶直接制片。
（2）选取菠菜叶稍带叶肉的下表皮的理由
菠菜叶接近下表皮的部分，海绵组织较多，易撕取，叶绿体大且排列疏松，便于观察；稍带些叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。
2、观察细胞质的流动的选材理由
黑藻是一种常见的沉水植物，其叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体，液泡无色。
3、细胞质流动方向，以叶绿体为观察标志。
【探究思考】
1.在高倍镜下观察到的叶绿体，为什么是不断运动的？
2.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么细胞内叶绿体实际位置和细胞质流动方向是:
3.叶绿体的分布状态与光照强度有何关系
提示：叶绿体的运动使其在不同光照强度下改变方向,在强光下,以其 朝向光源,避免被强光灼伤;在弱光下,以其 朝向光源,以接受充足的光照。
侧面
正面
左上方；
逆时针
因为细胞质是流动的
【检测】下列有关用高倍镜观察线粒体和叶绿体的实验说法不正确的是(　　)
A.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色
B.观察叶绿体时选用藓类的叶或黑藻的叶,原因是叶片薄而小,叶绿体清楚
C.用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉
D.可用高倍镜直接观察叶绿体和线粒体
D
【检测】下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”和“用高倍显微镜观察线粒体”两个实验的各项比较中正确的是(　　)
A.实验材料可以相同
B.都需要用盐酸处理实验材料以促进染色剂进入细胞
C.染色剂都需要现配现用
D.都需要利用生理盐水来维持实验过程中细胞的生活状态
A
03
细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白
(1)概念: 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
(2)举例: 消化酶、抗体和一部分激素。
分泌蛋白的合成与运输过程
内质网
高尔基体
细胞膜
核糖体
----合成多肽链
---合成、加工蛋白质
---加工、分类、包装蛋白质
囊泡
囊泡
---分泌到细胞外
（胞吐）
注意膜面积的变化，体现膜的流动性，蛋白质通过的膜层数为0
氨基酸
脱水缩合
肽链
盘曲折叠
较成熟蛋白质
成熟的蛋白质
合成
分类包装
分泌
线粒体（主要是由线粒体提供能量）
细胞器之间协调配合，细胞是一个系统整体！
初加工
深加工
胞吐
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
细胞外
囊
泡
囊
泡
（出芽）
（蛋白质前体）
糖基化
分泌蛋白涉及到的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体及线粒体
1.分泌蛋白的合成和分泌过程：
高尔基体
2.与分泌蛋白的合成有关的细胞器：
核糖体
内质网
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
细胞膜
3.与分泌蛋白的合成有关的细胞结构：
核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、线粒体、细胞膜
囊泡
囊泡
分泌蛋白归纳：
科学方法 同位素标记法
在同一元素中质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。
同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定的同位素，如15N、18O等。
【有关分泌蛋白的拓展】（1）结构模式图
【1】从图上首先识别出相应结构的名称，并熟悉在分泌蛋白中的分工及相应作用。
【2】B图中⑦代表分泌蛋白，常见的有消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白等，常见的不属于分泌蛋白的有血红蛋白、载体、呼吸酶等。
【3】⑦物质排出细胞的方式——胞吐，该过程体现了细胞膜的流动性。
【4】该过程的研究手段——同位素标记，3H标记亮氨酸，最先出现在A图中②或B图中①。转移的方向和途径注意先后顺序。
【5】图示中构成生物膜系统的细胞器不包括核糖体
【易错警示】该题型考查多要求用序号回答，且看清要求回答的是细胞器还是细胞结构。
（2）放射性强度变化坐标图
图1
细胞结构 附有核糖体的内质网 高尔基体 靠近细胞膜的囊泡
时间/min 3 17 117
图2
（3）膜面积的变化曲线图
【易错警示】
1.细胞器膜以及与细胞膜可以相互转化的原因是各种膜的化学组成成分和结构基本相同。
2.物质运输的交通枢纽 。
3.规范答题：
①分泌蛋白合成和分泌依次经过的细胞器：
②分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器：
③分泌蛋白合成和分泌依次经过具膜的细胞器？
④分泌蛋白合成和分泌有关的具膜细胞器？
高尔基体
核糖体→内质网→高尔基体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
项目 胞内蛋白 分泌蛋白
合成场所 游离核糖体 游离的核糖体合成一段肽链后，二者一起转移到粗面内质网上继续合成
作用场所 细胞内 细胞外
实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胰岛素
胞内蛋白与分泌蛋白的比较
04
细胞的生物膜系统
1.概念: 细胞器膜和细胞膜、核膜等，共同构成细胞的生物膜系统。
【思考】原核细胞没有细胞器膜能形成生物膜系统吗？
真核细胞有生物膜系统，原核细胞没有，具膜的细胞器(如线粒体)属于生物膜系统，原核生物的生物膜只有细胞膜。
2.各种生物膜在化学组成上的联系
（1）相似性：各种生物膜在化学组成上大致相同，都主要由 组成。
（2）差异性：不同生物膜的功能不同，组成成分的含量有差异，如代谢旺盛的生物膜(如线粒体内膜) 含量高；与细胞识别有关的细胞膜 含量高。
脂质和蛋白质
蛋白质
糖蛋白
3. 在结构上的联系
在结构上具有一定的连续性
核膜
细胞膜
线粒体膜
内质网膜
直接联系
高尔基体膜
间接联系
间接联系
囊泡
囊泡
4.各种生物膜在功能上的联系（整个过程跨膜0层）
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
合成肽链
折叠、组装
糖基化
较成熟的蛋白质
浓缩
加工
成熟蛋白质
胞吐
线粒体供能
（以分泌蛋白合成和运输过程为例）
使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用 。
生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量的附着位点。
将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
5.生物膜系统的功能
内质网与核膜外层相连
内质网腔与两层核膜之间的腔相通
内质网与细胞膜相连
核膜外表面和内质网上均有核糖体附着
核膜外表面和内质网上均有核糖体附着
6. 联系
与社会的联系：血液透析膜（人工肾）
把病人血液中的代谢废物透析掉
1.是不是所有的细胞都有生物膜系统？
2.是不是所有真核生物的细胞都有生物膜系统？
不是，原核细胞只有细胞膜，没有生物膜系统
不是，如哺乳动物成熟红细胞没有
【易错警示】
【检测】下面为细胞的生物膜系统概念图，下列相关叙述正确的是( 　　)
A.图中a、c分别是指细胞膜、具膜细胞器
B.若d是叶绿体，则m、n一定是外膜和内膜
C.图中p是线粒体的内膜
D.图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜
D
(1)图中[7]是__ _____，是由[2]__ ____合成的，请举[7]的一个具体实例如___ ____。
(2)[3]、[5]都叫__ ___，分别来自_______和__ _____。
(3)由此可看出，细胞内的生物膜在_______和_______上有一定的连续性。
(4)[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量主要由
[ ]____ __供给。
【检测】在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素依次出现在下图中2、1、3、4、5、6、7部位。请据图回答下列问题：
分泌蛋白
核糖体
胰岛素
囊泡
内质网
高尔基体
结构
功能
8
线粒体
(5)据统计，1mL的肝细胞中含有的内质网的总面积达11m2，相当于细胞膜面积的30-40倍，这种结构特点与其功能有什么关系？________________________ ___________________________。
增大核糖体和酶的附着位点，增大物质合成与加工的场所
（6）细胞中与7的加工、运输和分泌直接有关的具膜结构是________________（填标号）。
（7）科学家采用了________________等技术方法，通过控制_________来探究3H标记的亮氨酸转移路径，证实了分泌蛋白质的合成、运输及分泌与_______________________这些细胞器直接相关。
1、3、4、5、6
同位素标记法
时间
核糖体、内质网、高尔基体
【检测】糖蛋白主要存在于细胞膜上，如果将细胞培养在含药物X的培养基中，发现细胞无法合成糖蛋白的糖侧链，则此药物可能作用于糖蛋白合成及运输过程中的哪一种细胞器上（ ）
A.核糖体 B.线粒体
C.内质网 D.溶酶体
C
【检测】科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表，下列叙述正确的是（ ）
细胞结构 附有核糖体的内质网 高尔基体 靠近细胞膜的囊泡
时间/min 3 17 117
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成
B.高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连
C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
D.靠近细胞膜的囊泡是由内质网形成,该过程需要线粒体提供能量
C
【检测】从某腺体的细胞中提取一些细胞器,放入含有14C氨基酸的培养液中,培养液中含有这些细胞器完成其功能所需的物质和条件,连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量,图中能正确描述14C氨基酸数量的曲线是( )
A
A
B
C
D
【检测】下图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图，其中 a、b 、c 、d 表示细胞器，图2表示三种动物细胞器中的有机物含量,相关叙述正确的是（ ）
A.图1中物质X与核酸中共有的元素有C、H、O、N、P
B.图2中甲是合成蛋白质的场所，细胞器乙可用图1中的b.c来表示
C.研究图1生理过程一般采用的方法是同位素标记法，该过程中分泌蛋白合成和分泌需要消耗能量
D.若图1过程中合成了1条含2个天冬氨酸（R基为
-C2H4ON）、分子式为CXHYOZN17S2的多肽链，假设氨基酸平均分子量为128，则该多肽链分子量最大为1558
C
【检测】右图是一个细胞的亚显微
结构模式图，请回答：
(1)该细胞是植物细胞还是动物细胞？
　；判断依据是
　　 　　　　　。
(2)分离细胞器常用的方法是
______________。图中[ 　]　　　
内连核膜，外连细胞膜。
有细胞壁、叶绿体、液泡，无中心体
植物细胞

内质网
(3)蛋白质是在[　 ]　　　　上合成的，为这一生理活动提供能量的细胞器是[ 　]　　　　。
(4)使该细胞保持一定的渗透压和膨胀状态的是[ 　]　　　 ，其内部的液体称为 。
(5)该细胞与大肠杆菌在结构最显著的区别是___________________________________。

核糖体

线粒体

液泡
细胞液
差速离心法
该细胞有以核膜为界限的细胞核
【检测】细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体发生过程和“消化”功能的示意图，分析回答下列问题。
（1）b是刚形成的溶酶体．它起源于细胞器a；e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a、c、d分别是_____________________________。
（2）f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有______________特点。
高尔基体、内质网、线粒体
一定的流动性
（3）细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是
________________等。
（4）细胞器膜、________________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以摸拟生物膜的_______ ___功能对海水进行淡化处理。
脂质和蛋白质
细胞膜、核膜
控制物质进出细胞

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