资源简介

3.2细胞器之间的分工合作学案
【学习目标】
1.列举动植物细胞中几种细胞器的结构、功能，加深对生命的物质观和结构与功能观的理解；
2.通过归纳与概括不同细胞器的结构与功能，举例说明细胞器结构与功能的相关性，提升学生的科学思维能力；
3.依据真核细胞的结构特点，构建动植物细胞的亚显微结构的物理模型，提升学生的科学探究能力；
4.针对不同细胞器在生命活动中的作用，能够对细胞器在动植物体内的不同功能应用做出解释，关注健康。
【学习重难点】
【学习重点】
1．几种主要细胞器的结构和功能。
2．细胞膜系统的结构和功能。
【学习难点】
1．细胞器之间的协调配合。
2．制作叶肉细胞临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动性。
【预习新知】
细胞器之间的分工
(1)无膜结构的细胞器
分　布 形　态 功　能 结构模式图
核糖体 动、植物细胞。附着在内质网上或游离在细胞质基质中 不具有膜结构，由rRNA和蛋白质组成 细胞内蛋白质的合成场所
中心体 动物细胞和低等植物细胞的核附近 不具有膜结构，由两个相互垂直的中心粒及其周围的基质构成 与细胞有丝分裂有关
核糖体有两类，一类是附着在内质网上的核糖体，主要合成分泌到细胞外的蛋白质，如抗体、消化酶和蛋白质类的激素；一类是游离在细胞质基质中的核糖体，主要是合成细胞自身所需的蛋白质。如呼吸酶、血红蛋白和各种细胞器的膜蛋白。
(2)单层膜结构的细胞器
分　布 结　构 功　能 结构模式图
内质网 动、植物细胞 由膜连接而成的网状结构，有粗面型和滑面型两种 细胞内蛋白质合成、加工、运输以及脂质合成的场所
高尔基体 动、植物细胞 单层膜围成的扁平囊和大小囊泡构成 与动物细胞分泌物的形成(加工、包装)及植物细胞的细胞壁形成有关
溶酶体 动、植物细胞 单层膜围成的囊状结构，内含多种水解酶 细胞内的消化车间
液泡 植物细胞 单层膜围成的囊状结构，内含细胞液 储存物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡可使植物细胞保持坚挺
(1)根据内质网上是否附着有核糖体，将内质网分为两种，一种是粗面内质网，其结构特点是由扁平膜组成，排列整齐，膜的外侧有核糖体附着。现在有大量实验证明，各种分泌蛋白(如血浆蛋白、血清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等)主要是在粗面内质网的核糖体上合成的。另一种是无核糖体附着的内质网称为光面内质网，通常为小的管状和小的泡状，膜表面光滑，无核糖体附着，广泛存在于各种类型的细胞中。光面内质网是脂质合成的重要场所。内质网通过出芽方式将合成的蛋白质或脂质转运到高尔基体。
(2)高尔基体是动植物细胞都有的细胞器，但在动植物细胞中其功能不同。
(3)并非所有植物细胞都含有叶绿体和大液泡，如根细胞等非绿色细胞无叶绿体，根尖分生区等非成熟细胞中无大液泡。
(3)双层膜结构的细胞器
(1)叶绿体和线粒体都是能量转换器。叶绿体把光能转变成化学能，贮存在有机物中；线粒体把有机物中稳定的化学能转变成活跃的化学能，以供生命活动之需。
(2)由于在线粒体和叶绿体中都有DNA和RNA，故它们可以在细胞中自我增殖，同时控制合成部分蛋白质，具有一定的独立性，因此又称为半自主的细胞器。
3．研究细胞器的方法——差速离心法
差速离心是指低速离心与高速离心交替进行，使各种沉降系数(不同的细胞器有不同的沉降系数)不同的颗粒先后沉淀下来，达到分离的目的。沉降系数差别在一个或几个数量级的颗粒，可以用此法分离。样品离心时，在同一离心条件下，沉降速度不同，通过不断增加相对离心力，使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分别沉淀。操作过程中一般是在离心后用倾倒的办法把上清液与沉淀分开，然后将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此反复加高转速离心，逐级分离出所需要的物质。
对细胞结构和功能的总结及理解
(1)从结构方面
①高等植物细胞特有的结构：细胞壁、叶绿体、大液泡。
②动物、低等植物细胞区别于高等植物细胞的结构：中心体。
③原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核糖体。
④具有双层膜的结构：线粒体、叶绿体。
⑤具有单层膜的结构：细胞膜、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
⑥不具有膜结构的细胞器：核糖体、中心体。
(2)从成分方面
①植物细胞中含有色素的细胞器：液泡、叶绿体。
②含有DNA的结构：线粒体、叶绿体。
③含有RNA的结构：线粒体、叶绿体、核糖体。
④细胞膜的主要化学成分：脂质和蛋白质。
⑤高等植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶。
(3)从功能方面
①与能量转换有关的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质。
②能形成“囊泡”的结构：内质网、高尔基体、细胞膜。
③能复制的细胞器：中心体、线粒体、叶绿体。
④具有相对独立遗传功能的细胞器：叶绿体、线粒体。
⑤动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体。
细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白
(1)概念：在细胞内合成，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。
2.分泌蛋白的合成和运输
细胞的生物膜系统
1.概念：在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和 、 等结构，共同组成了
2.作用：首先细胞膜不仅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 、 和 的过程中起着决定性的作用。第二，许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为
。第三，细胞内的生物膜把各种 分隔开，使细胞内能够 ，而不会互相干扰，保证了 。
【易错提示】
　(1)显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。一般认为普通光学显微镜的分辨率极限约为0.2微米。细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、中心体、核仁等结构的大小均超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属于细胞的显微结构。
(2)亚显微结构：又称为超微结构。指在电子显微镜下观察到的各种微细结构。如细胞膜、内质网膜和核膜、核糖体、微体、微管和微丝等。
【巩固训练】
1.下列关于细胞结构的叙述中，正确的是( )
①叶绿体
②染色体
③核膜
④核糖体
⑤细胞壁
⑥拟核
A.菠菜和发菜都含有①③④⑤ B.①～⑤在绿藻体内都存在
C.酵母菌不含有①⑥ D.大肠杆菌和蓝藻都含有③④⑤⑥
2.细胞中膜的存在将细胞内部分隔成了许多小区室,使得细胞内可以进行多种代谢反应。下列关于膜的叙述，正确的是( )
A.核膜的存在可以使得细胞核中的翻译过程和细胞质中的转录过程分开进行
B.线粒体膜的存在可将有氧呼吸和无氧呼吸分隔在线粒体内和线粒体外进行
C.叶绿体内外膜的存在使光合作用的光反应阶段和暗反应阶段在不同的膜上进行
D.高尔基体膜的存在可使来自内质网的蛋白质的加工、分类和包装正常进行
3.下列有关核糖体的叙述，错误的是( )
A.组成成分中含有RNA B.全部游离在细胞质基质中
C.蛋白质合成的场所 D.是所有生物都具有的结构
4.“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”与诗句中“碧”和“红”相关的细胞结构分别是( )
A.叶绿体、液泡 B.叶绿体、内质网
C.线粒体、叶绿体 D.溶酶体、染色体
5.如图1是某细胞模式图，图2表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中X、Y可代表一种或几种化学元素，a、b代表有机小分子物质，A、B、D代表有机大分子物质。请据图回答下列问题：
（1）图1所示细胞所具有的细胞器中，参与构成生物膜系统的有__________（填序号）。
（2）图2中X所示的元素是__________。a物质是__________。
（3）图2中物质A和D在化学成分方面的区别是A含有__________（答2点）。
（4）不同种类的B功能不同，从b的角度分析其原因是__________。
参考答案
1.答案：BC
解析：A、发菜属于原核生物，没有①叶绿体和③核膜，A错误。
B、绿藻是真核生物的植物，具有①叶绿体、②染色体、③核膜、④核糖体、⑤细胞壁，B正确； C、酵母菌是真核生物，不能进行光合作用，故不含①叶绿体和⑥拟核，C正确； D、大肠杆菌和蓝藻是原核生物，没有①叶绿体、②染色体、③核膜，具有④核糖体、⑤细胞壁、⑥拟核，D错误。
故选：BC。
2.答案：D
解析：A、翻译过程在细胞质中进行，转录过程在细胞核中进行，A错误;B、有氧呼吸第一阶段和整个无氧呼吸都在细胞质基质中进行，B错误;C、光合作用光反应阶段在类囊体薄膜上进行，暗反应阶段在叶绿体基质中进行，C错误;D、在分泌蛋白的合成、分泌和运输的过程中，高尔基体可以对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，D正确。
3.答案：BD
解析：A、核糖体无膜结构，由蛋白质和RNA组成，A正确； B、核糖体有的附着在内质网上，B错误； C、核糖体是蛋白质合成场所，C正确； D、病毒无核糖体，D错误。
故选：BD。
4.答案：A
解析：“碧”是指叶片的绿色，这与叶绿体中的色素有关；“红”是指花瓣的颜色，这与液泡中的花青素有关，A正确。
5.答案：（1）②③⑤
（2）N、P核苷酸
（3）脱氧核糖、胸腺嘧啶（T）
（4）构成B（蛋白质）的b（氨基酸）的种类、数目和排列顺序不同
解析：（1）生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜等结构，图中细胞器膜包括②线粒体膜、③高尔基体膜和⑤内质网膜。
（2）染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA的组成元素为C、H、O、N、P，与DNA有相同元素组成的生物大分子还有RNA；蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N。故图中A为DNA；B为蛋白质；D为RNA；a是核苷酸；X是N、P元素。
（3）A是DNA，D是RNA，DNA和RNA的区别是DNA含有的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是T（胸腺嘧啶），RNA含有的五碳糖是核糖，特有的碱基是U（尿嘧啶）。
（4）图中B是蛋白质，蛋白质结构多样性决定了蛋白质功能的多样性，蛋白质结构多样性的原因与构成蛋白质的b氨基酸的种类、数目、排列顺序不同有关。

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