第3章 细胞的基本结构 第2节第1课时　细胞器之间的分工(共34张PPT)

(共34张PPT)
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
2019版生物学必修1 《分子与细胞》
同步课件
学习目标
1.通过对8种细胞器结构和功能关系的理解,培养结构与功能观。
2.通过认识8种细胞器的结构和功能,培养生命的系统观。
3.通过对比不同细胞器的结构与功能,培养学生的归纳与概括及批判性 思维。
4.通过对差速离心法的分析和使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动,培养学生的科学探究能力。
问题探究·知识生成
新知探究一　主要细胞器的结构和功能
建立概念·达成素养
问题探究
资料:阅读教材P47～49相关内容,分析不同细胞中细胞器的形态、结构和功能,思考下列问题。
问题(1):分离各种细胞器的方法是什么。请简要概述其做法。
提示:差速离心法。首先将细胞破碎形成细胞匀浆,然后通过逐渐提高离心速率,将各种细胞器分开。
问题(2):线粒体和叶绿体都具有双层膜结构,均与能量转换有关,比较它们有哪些不同点与相同点,完成下题。
项目 线粒体 叶绿体
分布 在动植物细胞 中 存在 主要分布于绿色植
物的 细胞中
形态 短棒状、哑铃形、 圆球状、线形等 椭球形、球形
普遍
叶肉
结构 模式图
增大膜面积的方式 内膜 . 由 .
成分 与 有关的 酶,少量DNA、RNA等 与 有关的酶,少量DNA、RNA,光合色素等
向内腔折叠形成嵴
囊状结构堆叠而成基粒
有氧呼吸
光合作用
功能 的主要场所,是细胞的“动力车间” 的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
相同点 ①具有 层膜结构,②含有少量DNA和RNA,③具有 转换功能 有氧呼吸
光合作用
双
能量
问题(3):如果把细胞视为一个大工厂,每个细胞器就是工厂里的“车间”,“车间”借助膜结构相互分隔开来,所有的“车间”都有膜结构吗
提示:不是,中心体、核糖体无膜结构。
问题(4):不同细胞中所含的细胞器种类和数量不同。叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用 没有叶绿体的一定不是植物细胞吗
提示:不一定,如蓝细菌。不一定,如植物根尖细胞中不具有叶绿体。
问题(5):内质网和高尔基体是否仅存在于动植物细胞中
提示:不是。内质网和高尔基体几乎存在于所有的真核细胞中。
归纳总结
(1)细胞器的结构与功能(填图)
细胞液
坚挺
光合作用
线粒体
有氧呼吸
合成、加工场所和运输通道
光面内质网
粗面内质网
高尔基体
内质网
蛋白质
有丝分裂
多种水解酶
(2)细胞器归类
①从分布看
a.植物细胞特有的细胞器: 。
b.主要分布在动物细胞中的细胞器: 。
c.动物和某些低等植物细胞特有的细胞器: 。
d.原核细胞与真核细胞共有的细胞器: 。
叶绿体
溶酶体
中心体
核糖体
②从结构上看
a.不具膜结构的细胞器: 。
b.具单层膜结构的细胞器: 。
c.具双层膜结构的细胞器: 。
核糖体、中心体
内质网、液泡、高尔基体、溶酶体
线粒体、叶绿体
③按功能分类
a.参与能量代谢的细胞器: 。
b.与蛋白质合成、加工直接相关的细胞器: 。
线粒体、叶绿体
核糖体、内质网、高尔基体
(3)细胞骨架
①组成:由 组成的网架结构。
②功能:维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及 、 、 等生命活动密切相关。
(4)植物细胞壁
①主要成分: 和 。
②主要功能:对植物细胞有 作用。
蛋白质纤维
物质运输
能量转化
信息传递
纤维素
果胶
支持和保护
细胞器与生物种类的关系
(1)没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞,如植物根细胞不含叶绿体。
(2)没有大液泡的细胞也不一定是动物细胞,如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
(3)有中心体的细胞不一定是动物细胞,如低等植物细胞含有中心体。
(4)叶绿体是光合作用的场所,但光合作用不一定都在叶绿体中进行,如蓝细菌没有叶绿体,也能进行光合作用。
(5)某些原核细胞虽无线粒体,但仍可进行有氧呼吸。
拓展
即时应用
C
1.根据在电子显微镜下观察到的结构,某同学绘制了下列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
解析: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,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;A是高尔基体,D是内质网,两者都是单层膜结构。
2.如图中①～④表示某细胞的部分细胞器,下列有关叙述不正确的是(　 　)
A.该图是在高倍光学显微镜下看到的
B.此细胞不可能是原核细胞,可能是动物细胞,也可能是低等植物细胞
C.结构②与细胞的有丝分裂有关
D.结构①和④都含有RNA
A
解析:该图像中能看到中心体、核糖体、线粒体的双层膜等结构,故是电子显微镜下看到的亚显微结构模式图;图中细胞含有细胞核和中心体,所以是真核细胞,由于不确定是否有细胞壁,所以推测可能是动物细胞,也可能是低等植物细胞;结构②为中心体与细胞的有丝分裂有关;结构①为线粒体,结构④为核糖体,都含有RNA。
新知探究二　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
问题探究
高倍显微镜的使用和观察叶绿体 观察细胞质的流动
实践证明:将这两个实验合二为一是可行的。以黑藻的幼嫩叶片制作临时装片,既可以观察到细胞质的流动,又可以在高倍镜下看清叶绿体的形态和分布 一、实验原理 高等绿色植物的叶绿体存在于 中。叶绿体一般是绿色扁平椭球形或球形,可以用高倍显微镜观察它的形态和分布 一、实验原理
活细胞中的细胞质处于不断 的状态。观察细胞质的流动可用细胞质基质中的 的运动作为标志
细胞质
流动
叶绿体
二、目的要求 1.初步掌握高倍显微镜的使用方法。 2.观察叶绿体的形态和分布。 二、目的要求
1.通过在显微镜下的实际观察,理解细胞质的流动是一种生命现象。
2.掌握高倍显微镜的使用方法。
三、材料用具 1.新鲜的黑藻、藓类叶(或菠菜叶、番薯叶等) 2.显微镜/载玻片/盖玻片/镊子/刀片/培养皿/滴管/铅笔/台灯
四、实验流程
(1)观察叶绿体
观察:先用低倍显微镜观察,再用高倍显微镜观察
清水
稍带些叶肉的下表皮
盖玻片
(2)观察细胞质的流动
问题(1):在观察叶绿体的实验中,常选用藓类叶片或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料。试从叶片结构方面分析其原因。
提示:①藓类叶片很薄,由单层叶肉细胞构成,可直接观察,且叶绿体较大。②菠菜叶接近于下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取,且所含叶绿体数目少,体积大,便于观察。
问题(2):用高倍镜观察黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动时,可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布有什么特点 调整光照强度可观察到叶绿体分布出现哪些变化 这与叶绿体的功能有什么关系
提示:可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源,便于吸收更多的光能;强光下则以侧面或顶面朝向光源,有利于避免强光对叶绿体的损伤。
问题(3):叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,若在视野中观察到细胞质逆时针流动,则实际的流动方向是什么
提示:逆时针流动。
问题(4):怎样加快黑藻细胞质的流动速度
提示:进行光照;提高温度(25 ℃),切伤部分叶片。
即时应用
B
3.把叶绿体作为细胞质流动的标志物是因为(　 　)
A.叶绿体在不同强度的光下会以不同的面朝向光源
B.如果没有标志物,细胞质的流动就难以察觉
C.只有叶绿体等颗粒可以移动,细胞质基质不流动
D.细胞质基质是流动的,细胞器是不运动的
解析:因为细胞质流动的速度慢,所以没有标志物就难以察觉。为了便于观察,要选择体积较大且含色素的细胞器如叶绿体作为标志物,可以观察到叶绿体随着细胞质在液泡周围的环流而移动。除了随细胞质环流的移动外,叶绿体还可以随光照强度不同以不同的面朝向光源,是它对光照的适应性反应,虽与细胞质流动相关,但不能以此作为细胞质流动的标志。
4.关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的描述,错误的是(　 　)
A.观察叶绿体时选用藓类的叶片,原因是叶片薄而小,叶绿体清楚
B.观察叶绿体时,制作菠菜的叶肉细胞临时装片要随时保持有水的状态
C.高倍镜下观察不到叶绿体的亚显微结构
D.可用高倍镜直接观察叶绿体和细胞质的流动
D
解析:观察叶绿体时选用藓类的叶片,原因是叶片薄而小,叶绿体清楚;观察叶绿体时,制作菠菜的叶肉细胞临时装片,要随时保持有水的状态;高倍镜下观察到的是叶绿体的显微结构,亚显微结构是指电镜下观察到的结构;用显微镜观察时,应先用低倍镜找到物像,再换上高倍镜观察,不能用高倍镜直接观察。
联系实际·素养落实
[科学情境]
《科学》报道,研究人员首次通过基因改造技术构建出一种无膜细胞器,这种无膜细胞器可利用天然的和合成的氨基酸产生具有新功能的蛋白。他们的研究结果使得科学家们能够更详细地研究、调整和控制细胞功能。
探究:(1)据上述信息和所学知识推断“无膜细胞器”最可能是哪种结构
提示:核糖体。
(2)对于真核细胞而言,细胞中参与合成蛋白质的细胞器,除上述结构外,还有哪些结构 如果要分离出这些结构进行研究,可以采用何种方法
提示:内质网、高尔基体、线粒体。差速离心法。
知识迁移·培养能力
课堂小结
完善概念图 关键语句
1.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,被称为细胞的“动力车间”。
2.叶绿体是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”。
3.内质网是细胞内蛋白质等大分子物质的合成、加工场所及运输通道。
4.高尔基体是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”。
5.溶酶体是细胞的“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或病毒。
6.液泡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,主要存在于植物细胞中。
随堂反馈
1.与家兔肌肉细胞相比,菠菜叶肉细胞不具有的结构是(　 　)
A.细胞壁 B.叶绿体
C.液泡 D.中心体
D
解析:家兔肌肉细胞是高等动物细胞,具有中心体,不具有细胞壁、叶绿体和液泡;菠菜叶肉细胞是高等植物细胞,具有细胞壁、叶绿体和液泡,不具有中心体。
2.叶绿体是较大的细胞器,可用光学显微镜观察到,也可用电子显微镜观察其内部的结构。如果用显微镜观察韭菜叶肉细胞中的叶绿体。下列说法正确的是(　 　)
A.用低倍镜可以观察到叶绿体具有双层膜
B.用高倍镜可以观察到呈绿色带状
C.用电子显微镜可以观察到叶绿体两层膜之间有许多基粒
D.用光学显微镜可以观察到叶绿体呈绿色椭球形
D
解析:光学显微镜观察时只能看到叶绿体的外部形态,叶绿体的外形呈椭球或球形,不能观察到其内部结构,叶绿体的膜层数以及基粒都属于亚显微结构,在电子显微镜下才能够观察到;基粒是叶绿体内部的结构,不存在于两层膜之间。
3.下表是关于各种细胞器的结构和功能的比较,正确的是(　 　)
D
选项 细胞器 结构或部位 功能
A 高尔基体 单层膜 动力车间
B 叶绿体 存在于所有植物 细胞中 养料制造车间
C 核糖体 单层膜 生产蛋白质的机器
D 溶酶体 主要存在动物 细胞中 消化车间
解析:高尔基体是由单层膜构成的,它是蛋白质加工、分类和包装的“车间”和“发送站”;叶绿体主要存在于植物绿色部位的细胞中,而根细胞中不存在叶绿体;核糖体没有膜结构,它是合成蛋白质的细胞器;溶酶体中含有多种水解酶,这些酶起到消化的作用,它主要存在于动物细胞中。
4.如果把细胞比作一个微型工厂,细胞器就好比是工厂中的车间。下列关于细胞中细胞器的叙述,正确的是(　 　)
A.若“工厂”中同时有内质网和中心体,该“工厂”一定是动物细胞
B.高尔基体这个“车间”只存在于植物细胞中
C.合成蛋白质的“车间”广泛分布于真核细胞和原核细胞中
D.所有细胞中都含有专门的“动力车间”
C
解析:低等植物细胞和动物细胞中都同时含有内质网和中心体;动植物细胞中均存在高尔基体;细胞中核糖体的功能是合成蛋白质,存在于真核细胞和原核细胞中;原核细胞和某些真核细胞(如蛔虫体细胞)中没有线粒体这样的专门“动力车间”。
5.某同学利用电子显微镜观察了一种细胞,根据电镜下的影像,绘出如图所示的模式图。请识图作答。
(1)如图是细胞的亚显微结构模式图,该细胞是　　　细胞,做出此判断的依据是此细胞具有[　　]　　 　、[　　]　　 　、[　　]　　　　,而无　　　(细胞器)。
解析:图中①为细胞壁,②为高尔基体,③为线粒体,④为叶绿体,⑤为细胞质基质,⑥为液泡,⑦为核糖体,⑧为细胞膜,⑨为内质网。(1)由图中含细胞壁、叶绿体、液泡,无中心体,可判断出该细胞为高等植物细胞。
答案:(1)高等植物　[①]细胞壁　[④]叶绿体　[⑥]液泡　中心体
(2)细胞进行生命活动所需要的能量主要由[　　]　　　　供给,该结构的功能是进行　 。
(3)图中动物细胞也含有的细胞器是　　　　,在洋葱根尖分生区细胞中含有的细胞器是　　　　。(填序号)
解析:(2)细胞进行生命活动所需要的能量主要由线粒体供给,线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。(3)动植物细胞共有的细胞器有高尔基体、线粒体、核糖体和内质网,根尖分生区细胞中不含叶绿体和大液泡。
答案:(2)[③]线粒体　有氧呼吸的主要场所
(3)②③⑦⑨　②③⑦⑨