第一节细胞概述
(教师用书独具)
●课标要求
1.分析细胞学说建立的过程
2.使用显微镜观察多种多样的细胞
●课标解读
1.阅读细胞学说发现简史,简述细胞学说的基本观点。
2.举例说明细胞的大小、数目和种类。
3.进行“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”的探究实验,认识细胞体积一般较小的原因。
●教学地位
细胞概述主要内容为细胞的发现过程。细胞学说及观察细胞的实验。内容简单,但是应注意该内容涉及显微镜使用知识。
●教法指导
细胞概述的教学重点是细胞学说及“活动:观察多种多样的细胞”;教学难点是“活动:观察多种多样的细胞”。本节可以从活动引入,要求学生在观察临时装片和永久装片的基础上,辨别不同细胞的异向,然后学习细胞学说。细胞学说建立的过程体现了科学探究的过程,要帮助学生在阅读教科书的过程中,从科学史的角度来认识细胞学说的建立是一个不断继承、修正、开拓和发展的过程,并从中获得一些有益的启示。
(教师用书独具)
●新课导入建议
房子是用“砖头”盖起的,生物体也是基本如此,生物体的“砖头”就是细胞。但并非堆砌而成,而是有机结合而成。
●教学流程设计
课前预习:阅读教材P21-27,填写【课 ( http: / / www.21cnjy.com )前自主导学】,完成“思考交流1、2、3”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:通过【课堂互动探究】探究1总结细胞学说的内容及意义,通过例1分析提高。 步骤3:通过P25的图形演示细胞大小与细胞表面积与细胞体积之比的关系。通过【课堂互动探究】探究2总结规律,通过例2分析提高
步骤6:引导学生以小组合作形式总结本课时重 ( http: / / www.21cnjy.com )要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】 步骤5:抢答方式完成【正误判断】,完成并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5、6题。 步骤4:通过显微镜实物演示显微镜的结构及注意事项,通过【课堂互动探究】探究3总结规律,通过例3分析提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.阅读细胞学说发现简史,简述细胞学说的基本观点。
2.举例说明细胞的大小、数目和种类。
3.进行“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”的探究实验,认识细胞体积一般较小的原因。 1.细胞学说。(重点)
2.活动“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系。”(难点)
3.活动“观察多种多样的细胞”。(重点)
(对应学生用书第17页)
细胞学说建立的过程
1.细胞学说建立的过程
时间 科学家 重要发展
1665年 英国的胡克 软木片由许多小室组成,称其为细胞
1838年 德国的施莱登 所有的植物都是由细胞组成的,细胞是植物各种功能的基础
1839年 德国的施万 所有的动物也是由细胞组成的
1858年 德国的菲尔肖 所有的细胞都必定来自已存在的活细胞
2.内容
(1)所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位。
(2)所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
1.细胞学说适合于全部生物吗?
【提示】 不适合于非细胞结构生物,比如病毒。
细胞的大小、数目和种类
1.细胞的大小
(1)最小的细胞为细菌类支原体的细胞。
(2)最大的细胞为鸵鸟蛋的卵黄。
(3)细胞大小以微米(μm)计。
(4)细胞越大,表面积与体积比越小,与外界进行物质交换的速率就越慢。
2.生物体细胞数目
(1)生物体大小与细胞的数目有关。
(2)按细胞数目可将生物分为单细胞和多细胞生物。
3.根据是否有由核膜包被的细胞核可将细胞分为原核细胞和真核细胞。
2.(1)大象个体比蚂蚁大很多,是大象比蚂蚁的细胞大吗?
【提示】 不是,是由于大象细胞数量比蚂蚁细胞的数量多。
(2)唐杜甫诗《曲江对酒》诗句“穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞”里提到的“蛱蝶”、“蜻蜓”及开花的植物均是真核生物吗?
【提示】 是。“蛱蝶”、“蜻蜓”是动物;动物、植物为真核生物。
活动:观察多种多样的细胞
1.显微镜的使用
步骤:取镜→安放→放置装片→用低倍镜观察→将要放大观察的部位移至视野中央→转换高倍镜→观察
3.为什么在使用高倍镜观察前都要先用低倍镜观察?
【提示】 (1)低倍镜视野相对大,便于寻找目标。(2)易调节,防止镜头与玻片相碰。
2.总结
人们常把真核细胞分为细胞膜、细胞质和细胞核3个部分。植物细胞外层还有细胞壁。细胞中除细胞膜和细胞核外,其余部分都是细胞质。
显微镜
1.显微镜的构造
2.显微镜的使用方法
(1)取镜与安放
(2)对光
(3)观察
①低倍镜观察
a.放置玻片于载物台上。
b.使观察目标位于通光孔中央,用压片夹固定玻片。
c.转动粗准焦螺旋,使镜筒下降,直到物镜接近玻片。
d.左眼看视野,转动粗准焦螺旋使镜筒上升,直到看到物像,再转动细准焦螺旋,使物像清晰。
②高倍镜观察
a.先在低倍镜下将目标移到视野中央。
b.转动转换器,换上高倍物镜。
c.调节光圈或反光镜使视野亮度适中。
d.缓慢调节细准焦螺旋,使物像清晰。
1.除病毒外,所有的生物都是由细胞组成的。(√)
2.显微镜下所成的像是正立的实像。(×)
【提示】 像为倒立的虚像。
3.高倍镜的视野范围小,视野亮度亮。(×)
【提示】 视野亮度暗。
4.真、原核细胞最根本的区别是有无外核膜为界限的细胞核。(√)
5.细胞体积越大,相对表面积也越大。(×)
【提示】 细胞体积与相对表面积呈反比。
(对应学生用书第18页)
细胞学说知识解读
【问题导思】
①细胞学说的内涵是什么?
②细胞学说的建立有什么意义?
1.细胞学说的内涵
(1)一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,动植物的结构有显著的一致性。
(2)每个细胞作为一个相对独立的基本单位,与其他细胞协调地集合在一起,构成生命的整体,按共同的规律发育,有共同的生命过程。
(3)子代细胞可以由亲代细胞产生。细胞的产生只能由原先存在的细胞经过分裂的方式来完成。
2.细胞学说的意义
细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结 ( http: / / www.21cnjy.com )构的统一性,使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础;细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,极大地促进了生物学的研究过程。
对于细胞学说中的观点“所有的生物都是由一个或多个细胞组成的”,可以从两方面理解:
1.由于当时科学发展的局限,细胞学说建立的背景只限于动植物。
2.目前所研究的所有生物包括没有细胞结构的病毒,则此观点就不正确了。
(2012·晋江中学高一期末)下列有关细胞学说的叙述,正确的是( )
A.英国科学家胡克是细胞的发现者,也是细胞学说的主要提出者
B.细胞是构成一切微生物的基本单位
C.有许多科学家对细胞学说的发展作出了贡献
D.细胞学说揭示了生物的多样性和统一性
【思维导图】
【精讲精析】 逐项分析如下:
选项 内容指向·联系分析
A 英国科学家胡克是细胞的发现者和命名者,德国科学家施万和施莱登是细胞学说的主要提出者
B 病毒等生物不具备细胞结构;一切动植物体都由细胞发育而来
C 自细胞学说提出以后,有许多科学家对细胞学说的发展作出了贡献
D 细胞学说使动物和植物统一到细胞的基础上,说明了生物体结构的统一性;但并没有提到生物的多样性
【答案】 C
1.(2013·湖州检测)下列关于细胞学说及其内容的叙述中错误的是( )
A.细胞学说揭示了生物体结构统一性和多样性
B.细胞学说认为所有生物都是由一个细胞或多个细胞组成的
C.所有细胞必定是由已存在的活细胞产生的
D.细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登、施万和菲尔肖
【解析】 细胞学说的建立是 ( http: / / www.21cnjy.com )很多科学家共同参与,共同努力的结果,主要是德国科学家施莱登、施万和菲尔肖。细胞学说揭示了细胞和生物体结构的统一性,没有揭示生物体结构多样性。学说内容是所有生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位;所有细胞必定是由已存在的细胞产生的。
【答案】 A
细胞的大小
【问题导思】
①不同细胞的大小是否相同?
②限制细胞长大的因素是什么?
细胞的种类不同,大小也有一定差别,但一般的细胞都只有在显微镜下才能看到,细胞的体积微小的原因:
1.受细胞的表面积和体积之比限制:细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )越大,需要与外界环境交流的物质越多;但是细胞体积越大,其表面积相对越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了,所以物质运输的效率越低。
2.受细胞核控制的范围限制:细胞核 ( http: / / www.21cnjy.com )是细胞的控制中心,一般来说细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大而增加。如果细胞太大,细胞核的“负担”就会加重。当然,细胞的大小也不是越小越好,细胞要完成一定的功能需要一些结构和物质,它们需要占具一定的空间。
(2013·温州期末)真核细胞的直径一般在10~100 μm之间,生物体细胞体积趋向于小的原因是( )
①受细胞所能容纳的物质制约 ②相对 ( http: / / www.21cnjy.com )表面积小,有利于物质的迅速转运和交换 ③细胞核所能控制范围的制约 ④相对表面积大,有利于物质的迅速转运和交换
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【审题导析】 解答本题明确以下两点:
(1)细胞的相对表面积限制细胞无限长大。
(2)细胞的长大受细胞核的控制。
【精讲精析】 细胞的表面积与细胞体积之比,叫 ( http: / / www.21cnjy.com )做细胞的相对表面积。细胞的体积越小,其相对表面积越大,则细胞的物质运输效率越高。制约细胞体积大小的另一个因素是细胞核与细胞质的体积比。
【答案】 C
2.生物体生长时,体积不断增大,其原因是( )
A.只是由于细胞体积的增大
B.只是由于细胞数目的增多
C.细胞数目增多,同时细胞体积也有所增大
D.以上说法都不正确
【解析】 生物体生长包括细胞体积的长大和细胞数目增多,多细胞生物的个体大小,不是取决于细胞的大小,而是取决于细胞数目的多少。
【答案】 C
显微镜使用的注意事项
【问题导思】
①显微镜下所成的像是实像还是虚像?
②显微镜放大倍数与物镜、目镜有何关系?物镜与装片之间的距离与放大倍数又有什么关系?
③如何判断显微镜中异物的位置?
1.成像特点:放大倒立的虚像。
2.放大倍数的计算:物镜的放大倍数×目镜的放大倍数。放大倍数指的是物体的长或宽。
3.物像的移动方向与装片的移动方向相反。
4.高倍镜与低倍镜成像的比较
物像
大小 细胞
数目 视野
亮度 物镜与玻
片的距离 视野
范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
5.物镜和目镜的判断方法:物镜有螺纹,目镜无螺纹。
6.放大倍数的判断方法
(1)目镜:镜头长放大倍数小,镜头短放大倍数大。
(2)物镜:镜头长放大倍数大,镜头短放大倍数小。
(3)物镜与装片之间的距离:距离近放大倍数大,距离远放大倍数小。
(2013·丽水高一期末)如图所示:甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是( )
甲 乙 丙
A.观察物像丙时应选用甲中①④⑥组合
B.从图中的乙转为丙,正确的调节顺序:转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
C.若丙是由乙放大10倍后的物像,则细胞的面积增大为原来的10倍
D.若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞,从图中的乙转为丙时,应向右上方移动装片
【审题导析】 解答本题的关键有以下几点:
(1)依据物像放大时应选用的镜头组合
(2)明确丙与乙的关系
(3)根据显微镜成像特点装片移动方向
【精讲精析】 丙图是乙图放 ( http: / / www.21cnjy.com )大后的物像,应选用甲图中的②③⑤组合。由低倍镜换高倍镜的顺序为:移动装片→转动转换器→调光圈(根据需要)→调细准焦螺旋。放大倍数是指长度或宽度。移动装片是物像在哪方就向哪方移动。
【答案】 D本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
细胞概述细胞学说建立过程意义内容细胞的大小、数目和种类原核细胞真核细胞
结 论 语 句
1.原核细胞与真核细胞最本质的区别在于是否有由核膜包被的细胞核。
2.细胞学说的主要观点: ( http: / / www.21cnjy.com )(1)所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;(2)细胞是所有生物的结构和功能单位;(3)所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
3.细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
4.细胞有着相似的基本结构,如细胞膜、细胞质等。
5.细胞体积越大,其表面积与体积之比就相对变小,不利于信息交流和物质交换。
(对应学生用书第20页)
1.下图分别表示形态和功能都不相同的两种细胞,但它们都有类似的基本结构,其统一性表现在( )
衣藻 大变形虫
A.都具有细胞膜、细胞质、细胞核
B.都具有细胞壁、细胞膜、细胞质
C.都具有细胞壁、细胞质、细胞核
D.都具有细胞膜、细胞质、拟核
【解析】 从所给衣藻和大变形虫图片可看 ( http: / / www.21cnjy.com )出,二者均为真核生物,前者为藻类,有细胞壁,后者为单细胞原生生物,无细胞壁,故二者统一性表现在都具有细胞膜、细胞质、细胞核。
【答案】 A
2.(2013·嘉兴高一测试)下列有关细胞学说的叙述,不正确的是( )
A.英国科学家胡克观察到的细胞为死细胞
B.菲尔肖认为所有的细胞都来自已存在的活细胞
C.细胞学说揭示细胞的差异性
D.细胞具有相对独立性
【解析】 英国科学家胡克观察的软木薄片 ( http: / / www.21cnjy.com )为死细胞。德国科学家菲尔肖认为所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。细胞既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的生物体起作用;细胞学说揭示了细胞的统一性。
【答案】 C
3.关于细胞大小及数目的说法正确的是( )
A.不同的细胞,大小差别不大
B.细胞的大小以纳米计
C.细胞的大小与生物体的大小呈正相关
D.神经细胞长达1 m之多与其功能相适应
【解析】 不同的细胞大小差别很大;细胞的大小,以微米计;细胞的大小取决于细胞的种类,与生物体的大小无关;细胞的形态结构与其功能相适应。
【答案】 D
4.(2012·青岛期末)显微镜的 ( http: / / www.21cnjy.com )目镜为10×,物镜为10×,视野中被相连的64个分生组织细胞所充满,物镜换成40×后,在视野中可检测到的分生细胞数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【解析】 当物镜为10×时,视野的面积为 ( http: / / www.21cnjy.com )S=π(d/2)2,当物镜换成40×时,视野的直径变为(d/4),视野的面积为S=π(d/8)2,视野面积变为原来的1/16,细胞数也为原来的1/16。
【答案】 B
5.原核细胞和真核细胞的主要区别是( )
A.细胞直径大小不同
B.细胞膜的化学组成不同
C.有无核膜包被的细胞核
D.细胞质的多少不同
【解析】 原核细胞与真核细胞最主要的区别是有无核膜包被的细胞核。
【答案】 C
6.(2013·金华期末)请回答下列生物学问题:
(1)人体内最大的细胞为________,最长的细胞为________,无细胞核的为________细胞。
(2)按细胞数目多少,生物分为___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____生物和________生物;按细胞结构,生物可分为________生物和________生物。
【解析】 人体内的细胞各不相同,根据不 ( http: / / www.21cnjy.com )同特点划分,有最大的卵细胞,最长的神经细胞,无细胞核的成熟红细胞;另外根据细胞数目的多少可将生物分为单细胞生物与多细胞生物;根据细胞结构可分为原核生物与真核生物。
【答案】 (1)卵细胞 神经细胞 成熟红 (2)单细胞 多细胞 原核 真核
(对应学生用书第101页)
课时作业(四) 细胞概述
一、选择题
1.草履虫是单细胞原生动物,它能够完成运动、摄食、消化、呼吸、排泄、生殖等生命活动的基础是( )
A.具有纤毛 B.具有细胞核
C.具有完整的细胞结构 D.具有伸缩泡
【解析】 单细胞生物的一个细胞就是一个个体,这个细胞能完成一切生命活动,完成这些生命活动的基础是细胞结构的完整性。
【答案】 C
2.(2013·湖州高一期末)把字形“b”正放在显微镜下,观察到的字形应是( )
A.b B.p C.q D.d
【解析】 显微镜成像是倒立的虚像,上下、左右都颠倒。
【答案】 C
3.一个成年人大约有1 800万亿个细胞,这些细胞( )
A.大小相似 B.形态相似
C.结构相似 D.功能相似
【解析】 不同的细胞形态、大小不同,功能也不同,结构相似。
【答案】 C
4.(2013·宁波高一期末)细胞学说的最主要意义是( )
A.证明病毒不具有细胞结构
B.人们对生物的研究进入微观领域
C.证明生物之间有亲缘关系
D.发现动植物细胞的不同之处
【解析】 在当时的历史条件下, ( http: / / www.21cnjy.com )还不知道有病毒的存在;显微镜的使用使人们对生物的研究进入微观领域;细胞学说使人们通过“细胞”把所有的生物联系起来,具有共同特点;随着技术的进一步发展才发现动植物细胞的不同之处。
【答案】 C
5.大部分动植物体是不透明的,不能直接 ( http: / / www.21cnjy.com )在显微镜下观察,一般要经过特殊处理,如将标本做成很薄的切片。但酵母菌、水绵、洋葱表皮等材料却可以直接做成装片放在显微镜下观察,这主要是因为它们( )
A.是单个或单层细胞
B.都带有特殊的颜色
C.是无色透明的
D.是活的细胞
【解析】 显微镜观察的材料必须要透光,否则难以观察。酵母菌、水绵、洋葱表皮为单个或单层细胞,透明,可直接做成装片观察。
【答案】 A
6.(2012·丽水检测)细胞学说的建立过程(按时间先后排序)是( )
①英国的胡克发现并命名了细胞
②德国人施万提出“所有的动物是由细胞构成的”
③德国人施莱登提出“所有的植物是由细胞组成的,细胞是植物各种功能的基础”
④细胞学说在修订中前进
A.①②③④ B.①③②④
C.③①②④ D.③①④②
【解析】 细胞学说的建立过程,是在一个科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,是很多科学家历经若干年发展起来的,今后还会继续向前发展。
【答案】 B
7.(2013·绍兴检测)下列有关细胞的叙述,错误的是( )
A.支原体的细胞是最小的细胞
B.鸵鸟蛋的卵黄是最大的细胞
C.生物体越大,组成生物体的细胞数目就越多
D.生物体越大,组成生物体的细胞体积就越大
【解析】 生物体的大小与细胞的大小不成正相关关系,但是,生物体的大小与细胞的数目之间存在正相关关系,D项错误。
【答案】 D
8.用显微镜镜检人血涂片时,发现视野内有一 ( http: / / www.21cnjy.com )清晰的淋巴细胞(如图)。为进一步放大该细胞,首先应将其移至视野正中央,则装片的移动方向应是( )
A.向右上方 B.向左上方
C.向右下方 D 向左下方
【解析】 显微镜成的是倒像,视野中淋巴细胞偏在右上角,应将装片移向右上方。
【答案】 A
9.下列有关细胞学说的叙述,正确的是( )
A.英国科学家胡克是细胞的发现者,也是细胞学说的主要提出者
B.所有的细胞不一定由已存在的细胞产生
C.细胞是由已存在的细胞产生的
D.细胞学说只揭示了细胞的统一性
【解析】 英国科学家胡克是细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞的发现者和命名者,德国科学家施万和施莱登是细胞学说的主要提出者;细胞学说指出所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的;细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
【答案】 C
10.(2013·舟山期末)下列说法不正确的是( )
A.细胞表面积与体积之比是限制细胞无限长大的因素之一
B.多细胞生物细胞数目的多少与生物体的大小成比例
C.多细胞生物细胞体积的大小与生物体大小成比例
D.微生物代谢异常旺盛的原因之一是其细胞表面积与体积比很大,有利于物质交换
【解析】 多细胞生物细胞体积的大小与生物体个体大小不成比例,但是生物体的大小与细胞数目成正比。
【答案】 C
二、非选择题
11.如图表示显微镜下看到的人口腔上皮细胞和洋葱表皮细胞。请根据图分析回答下列问题([ ]填序号,________填对应名称)。
甲 乙
(1)图甲是________细胞,图乙 ( http: / / www.21cnjy.com )是________细胞,判断的理由是洋葱表皮细胞具有[ ]________和[ ]________,人口腔上皮细胞则没有。
(2)这两种细胞在形态和功能上所存在的 ( http: / / www.21cnjy.com )差异体现了细胞的________性,但在细胞结构上由于都具有[ ]________、[ ]________和[ ]________,而使得这两者之间具有________性。
(3)由于这两种细胞都具有[ ]________,因而都属于________细胞,由这类细胞构成的生物称为____________生物。
【答案】 (1)洋葱表皮 人口腔上皮 4 细胞壁 5
液泡
(2)差异 1 细胞质 2 细胞核 3 细胞膜 统一
(3)2 细胞核 真核 真核
12.(2012·浙江高一联考)下图表示光学显微镜的一组镜头,目镜标有5×和15×字样,物镜标有10×和40×字样。请据图回答。
(1)若要获得最大的放大倍数,显微镜的目镜、物镜的组合为________(填写标号),此时放大的倍数为______。
(2)在观察中,③与④的显微镜视野中比较明亮的是__________。
(3)若在低倍镜视野中发现有一异物,当移动装片时,异物不动,转换高倍镜后,异物仍可观察到,此异物可能存在于( )
A.物镜上 B.目镜上
C.装片上 D.反光镜上
【答案】 (1)②③ 600 (2)④ (3)B第二节细胞膜和细胞壁
(教师用书独具)
●课标要求
简述细胞膜系统的结构和功能
●课标解读
1.概述细胞膜的“流动镶嵌模型”的基本内容,体会建立模型是解决问题的科学方法之一。
2.举例说出细胞膜的选择透性。
3.说出膜组成成分的生理作用。
4.说出植物细胞壁的组成和生理作用。
5.活动:“验证活细胞吸收物质的选择性”,能熟练地把对照的方法运用到探究实验设计中。
●教学地位
细胞膜为该章内容重点之一。应注意细胞膜的 ( http: / / www.21cnjy.com )结构与功能的媒体演示及分析,注意突出其结构功能特点。注意结构与功能统一性观点的培养,该内容为高考高频考点之一。
●教法指导
细胞膜和细胞壁的教学重点是质膜的结构及质膜具 ( http: / / www.21cnjy.com )有选择透性;教学难点是质膜的流动镶嵌模型。教学中可以按照从功能到结构再到功能的线索设计教学,要充分利用示意图、模型、照片和有关动态媒体等直观教具,以及科学家研究细胞获得的相关资料,同时还可以利用视频图像“活动:验证活细胞吸收物质的选择性”将“调控物质进出细胞”等细胞膜的功能形象、直观地介绍给学生。如果条件不允许,也可以利用板图、挂图,帮助学生将抽象的语言与图解结合起来,加深对细胞膜结构和功能的理解,认同结构与功能相统一的观点,为第三章学习物质出入细胞的方式做好铺垫。总之,应尽量为学生提供足够多的感性材料,甚至亲自制作流动镶嵌模型,帮助学生加深对质膜功能的理解,区分选择透性与流动性的不同,增强学生获取新知识的能力。
●活动建议
1.将第一节的“活动:观察多种多样的 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞”和第二节的“活动:验证活细胞吸收物质的选择性”合并为一个活动完成。在“活动:观察多种多样的细胞”的实验中,要提供尽可能多的不同类型的生物材料,展示不同大小、不同形态、不同功能细胞的图片,引导学生通过观察和比较来认识细胞的多样性和统一性。在实际教学中,教师要作详细的示范和指导,帮助学生学会正确使用高倍镜。
2.在进行“活动:观察叶绿体”时,叶绿 ( http: / / www.21cnjy.com )体的观察相对较容易,教师要提醒学生在观察时仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布情况,帮助和指导学生正确使用高倍镜。
(教师用书独具)
●新课导入建议
学生课前预习:阅读教材P27-32,填写 ( http: / / www.21cnjy.com )【课前自主导学】,完成“思考交流1、2、3”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:通过多媒体实验让学生总结细胞膜的成分特点。 步骤3:通过多媒体实验让学生总结细胞膜的结构、功能及特点。
步骤7:抢答方式完成【正误判断】, ( http: / / www.21cnjy.com )完成并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5、6题。 步骤6:通过【课堂互动探究】探究3总结细胞壁的成分及特点,通过例3分析提高。 步骤5:通过【课堂互动探究】探究2强化细胞膜的流动镶嵌模型,通过例2分析提高。 步骤4:通过【课堂互动探究】探究1总结出细胞膜的结构决定功能的结论,通过例1分析提高。
步骤8:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】
课 标 解 读 重 点 难 点
1.概述细胞膜的“流动镶嵌模型”的基本内容,体会建立模型是解决问题的科学方法之一。
2.举例说出细胞膜的选择透性。
3.说出膜组成成分的生理作用。
4.说出植物细胞壁的组成和生理作用。
5.活动:“验证活细胞吸收物质的选择性”,能熟练地把对照的方法运用到探究实验设计中。 1.质膜的结构。(重点)
2.质膜的流动镶嵌模型。(难点)
3.利用类比的方法理解细胞膜的功能特性。(难点)
(对应学生用书第21页)
细胞膜有选择透性
1.细胞膜
又叫质膜,是将细胞与周围环境区分开的界面。它具有选择透性,即只允许某些分子透过质膜。
2.实验验证
A B
取泡胀的玉米2粒 取煮熟的玉米2粒
用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒
加红墨水染色2 min
冲洗掉浮色
胚无色 胚变红色
3.结论
活细胞对物质的吸收具有选择性。
1.两组实验中胚乳部分都被染成红色,为什么?
【提示】 胚乳细胞是死细胞,失去对物质吸收的选择性。
质膜的结构模型
1.目前普遍接受的模型——流动镶嵌模型
2.质膜的主要成分
(1)脂双层(单位膜)是流动镶嵌模型中最基本的部分。
(2)膜蛋白:全部或部分镶嵌在膜中的蛋白质。
3.结构特点——流动性
2.变形虫不规则的运动说明质膜具有什么特性?
【提示】 说明质膜具有一定的流动性。
4.膜中各组分的作用
功能 结构基础
物质交换 膜蛋白
细胞识别 糖蛋白
免疫 膜蛋白
催化 膜蛋白
1.维生素D不易通过细胞膜。(×)
【提示】 维生素D属于脂质,根据相似相溶原理,维生素D易通过细胞膜。
2.膜蛋白的种类和数目越多,该细胞膜的功能就越多。(√)
细胞壁
1.植物和藻类的细胞壁主要是由纤维素组成的。细胞壁的作用是保护细胞和支撑植物体。
2.真菌的细胞壁由壳多糖组成。
3.细菌的细胞壁主要成分是肽聚糖。
3.参天大树为什么能挺立?试以细胞的结构知识去分析原因。
【提示】 主要靠死细胞组成的细胞壁支撑。
1.细胞膜对物质的透过具有选择性。(√)
2.质膜中最基本的部分是脂双层,所以质膜是一种双层膜。(×)
【提示】 质膜是一层单位膜。
3.质膜的结构是由两层蛋白质夹着中间的脂双层。(×)
【提示】 蛋白质全部或部分镶嵌在脂双层中。
4.脂双层能控制某些分子和离子的出入,并起识别作用。(×)
【提示】 膜蛋白起控制物质进出和细胞通讯作用。
5.细胞壁的成分主要是纤维素。(×)
【提示】 植物和藻类细胞壁的主要成分是纤维素,真菌和细菌则不是。
①脂双层 a.保护、支撑作用
②膜蛋白 B.细胞识别
③细胞外被 c.膜结构基础
④纤维素 D.控制分子、离子出入
【提示】 ①-c ②-d ③-b ④-a
(对应学生用书第22页)
细胞膜的成分及功能归纳
【问题导思】
①为什么细胞膜中的磷脂排成双层?
②细胞膜有什么成分?各成分又有什么功能?
1.细胞膜的控制作用具有普遍性,但这种能力是相对的,如环境中对细胞有害的物质,以及病毒、病菌等病原体也能侵入细胞,使生物患病。
2.膜的流动性受外界因素影响,如温度的变化可影响生物膜的流动性。
3.膜的流动性并不是与液态水一样的无规则流动,而是指磷脂分子和蛋白质分子以一定的方式运动。
(2013·宁波高一测试)如图是细胞膜的结构图,下表是海水和海洋植物细胞液的离子浓度对照表。根据图和表格的内容回答下列问题:
被测物质 K+浓度(mol/L) Na+浓度(mol/L)
海水 0.01 0.50
细胞液 0.59 0.04
(1)图中1表示的成分是________________________________________________________________________,它构成细胞膜的
__________。
(2)从表格数据可知,植物细胞从海水中 ( http: / / www.21cnjy.com )吸收________________________________________________________________________
离子并向海水中排放__________离子,由此可知植物细胞膜对离子的通过具有__________的特性。
(3)图中2表示的成分是__________,它在钾离子、钠离子通过该植物细胞膜时起__________的作用。
【审题导析】 解答本题需识记下面两点:
(1)细胞膜的成分及其功能。
(2)细胞膜的结构特点和功能特点。
【精讲精析】 (1)细胞膜是由脂双层和蛋白质构成的,图中1所示的是脂双层。脂双层是构成细胞膜的基本骨架。
(2)从表中可以看出,海水中 ( http: / / www.21cnjy.com )K+浓度比细胞液中的低,Na+浓度比细胞液中的高,说明细胞是从海水中吸收K+并向海水中排放Na+,也说明细胞膜对离子的通过具有选择透过的特性。
(3)图中2表示蛋白质,在K+、Na+通过细胞膜时起载体蛋白的作用。
【答案】 (1)脂双层 基本骨架
(2)钾 钠 选择透过
(3)蛋白质 运载离子
1.2010年上海世博会的 ( http: / / www.21cnjy.com )主题是:城市,让生活更美好。然而城市中的污水处理,清洁淡水的缺乏正困扰着人们。有人提出设想生产一种过滤膜,让水和对人有益的矿质离子通过而其他物质都不能通过。这样污水就变成了清洁的水。这种膜的作用类似于细胞膜的( )
A.选择透性 B.免疫作用
C.识别作用 D.流动性
【解析】 这种过滤膜只允许部分物质通过,应为选择透性膜。
【答案】 A
细胞膜的结构——流动镶嵌模型
介绍
【问题导思】
①细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么?
②怎样判断细胞膜的内外侧?
1.组成成分及其在膜中的分布
2.结构特点
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子可以流动,使细胞膜具有一定的流动性。
3.结构与功能的关系
结构
脂双层+蛋白质分子 决定功能
物质交换
,具
有
流动性 保证选择透性
4.生物膜流动镶嵌模型的不对称性
糖类物质位于细胞膜的外侧。
(2013·杭州期末)如图所示为细胞膜的亚显微结构模式图,下列有关叙述错误的是( )
A.①表示细胞膜外表面有些糖分子与膜蛋白结合为糖蛋白
B.②和③大都是运动的
C.③构成细胞膜的基本骨架,与物质进出无关
D.细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
【审题导析】 (1)掌握细胞膜具有哪些功能。
(2)明确题干中细胞膜受体是一种糖蛋白,与细胞识别有关。
(3)知道细胞膜流动性的功能。
【精讲精析】 逐项分析如下:
选项 内容指向·联系分析
A 细胞膜上的糖蛋白有识别作用,它由糖类和蛋白质组成,位于细胞膜的外表面
B 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以运动的,即细胞膜具有一定的流动性
C 脂双层构成细胞膜的基本骨架,像甘油等物质容易通过细胞膜,与脂类分子密切相关
D 细胞膜使细胞与周围环境隔开,从而使细胞相对独立,维持着相对稳定的内部环境,保证了细胞内各项生命活动的顺利进行
【答案】 C
2.下列关于细胞膜的叙述中不正确的是( )
A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B.不同功能的细胞其质膜上的蛋白质的种类、数量相同
C.组成细胞膜的三种成分中脂质含量最高
D.糖蛋白分布在细胞膜的外侧
【解析】 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此 ( http: / / www.21cnjy.com )外,还有少量的糖类,其中,脂质包括磷脂和部分胆固醇,磷脂含量最高;多糖和蛋白质结合形成糖蛋白,糖蛋白分布在细胞膜的表面;细胞膜上蛋白质种类数量越多,细胞膜的功能越复杂。
【答案】 B
细胞壁
【问题导思】
①细胞都有细胞壁吗?它们的成分是什么?
②细胞壁的结构和功能如何?
1.存在:植物、藻类、真菌、细菌都有细胞壁。
2.细胞壁成分
(1)植物和藻类:纤维素、果胶。
(2)细菌:肽聚糖(四肽和氨基葡萄糖的聚合物形成)。
(3)真菌:壳多糖(亦称几丁质,是氨基葡萄糖的多聚体)。
3.特点:细胞壁无选择透性(即全透性),所有的物质都能自由出入细胞壁。
4.作用:保护、支持细胞和生物体。
1.青霉素的抑菌机理:青霉素有抑菌作用,故医 ( http: / / www.21cnjy.com )学上常使用青霉素治疗由各种细菌(如菌痢、伤寒、破伤风、结核杆菌等)感染引起的疾病,青霉素的作用机理是抑制细菌合成肽聚糖,由于不能合成细胞壁物质,细菌将不能生长和繁殖。
2.细菌中的“支原体”不具有细胞壁。
(2013·金华联考)下列具有细胞壁的是( )
A.月季花的花粉 B.人体中的红细胞
C.禽流感病毒 D.家兔的骨骼肌细胞
【解析】 具有细胞壁的细胞包括植物细胞、绝大多数细菌细胞及真菌细胞;所有动物细胞均无细胞壁;所有病毒均无细胞结构。
【答案】 A
若将上述选项中的B项内容改为酵母菌;试问A、B涉及的细胞的细胞壁成分相同吗?
【提示】 不同。A项中花粉细胞细胞壁的成分为纤维素;而B项中的酵母菌细胞的细胞壁成分为壳多糖。
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
细胞膜验证活细胞吸收物质的选择性实验材料注意 ( http: / / www.21cnjy.com )事项实验步骤功能与外界环境分开控制物质进出细胞识别免疫组成成分脂双层糖萼膜蛋白细胞壁组成成分植物:纤维素细菌:肽聚糖真菌:壳多糖功能保护、支撑
结 论 语 句
1.细胞膜具有选择透性和流动性。
2.细胞膜的结构基础是脂双层,膜蛋白全部或部分镶嵌在脂双层中。
3.细胞膜具有物质交换、细胞识别、免疫等作用,膜蛋白越多,功能越多。
4.植物和藻类细胞壁的主要成分是纤维素,细胞壁无选择透性,起保护和支撑作用。
(对应学生用书第24页)
1.(2012·绍兴检测)苋菜无论怎么用清水洗,清水中仍不见红色物质,但若放入沸水中一烫,水立刻变成红色,此现象说明( )
A.在清水中没有物质出入
B.在清水中细胞膜没有选择透性
C.沸水中的色素分解成小分子物质
D.沸水使细胞膜失去选择透性
【解析】 上述现象说明沸水使细胞死亡。死细胞的细胞膜失去选择透性,而清水中细胞有活性,具有选择透性。
【答案】 D
2.对细胞膜的选择透性起主要作用的物质是( )
A.水 B.磷脂 C.糖类 D.蛋白质
【解析】 细胞是由蛋白质分子 ( http: / / www.21cnjy.com )和磷脂分子构成的,具有选择透性,这一特性的物质基础就是细胞膜上的载体蛋白的种类和数量,载体蛋白的选择性决定着哪些物质进入细胞内,进多少;哪些物质不能进入细胞内。
【答案】 D
3.(2013·启东高一检测)在细胞膜上与细胞识别、免疫反应,信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是( )
A.膜蛋白 B.磷脂
C.油脂 D.核酸
【解析】 细胞膜的组成主要是磷脂和蛋白质分子,其中与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的是细胞膜上的蛋白质分子。
【答案】 A
4.如图是神经细胞的细胞膜结构模式图,正确的是( )
【解析】 细胞膜的基本骨架是脂双层结构,头部向外,尾部向内。
【答案】 A
5.(2013·嘉兴期末)用稀释的红墨水染色可以鉴别大豆种子的死活,如果是活种子,则( )
A.种皮黄色 B.种皮红色
C.胚是白色 D.胚是红色
【解析】 活细胞的细胞膜具有选择透性,红墨水不能自由通过,因此活种子的胚应该是白色的。
【答案】 C
6.如图是细胞膜结构模式图,据图回答下列问题:
(1)从化学成分上看,图中②和③是________。
(2)细胞膜的基本骨架是[ ]______________。
(3)细胞膜的结构特点是________。这种特点表现为图中①②③大都是可以________。
【答案】 蛋白质 ① 脂双层 流动性 运动的
(对应学生用书第103页)
课时作业(五) 细胞膜和细胞壁
一、选择题
1.如图所示,若将细胞膜的磷脂分子提取后,放入盛水容器中,磷脂分子的稳定分布方式为( )
【解析】 磷脂分子的头部亲水,尾部疏水。
【答案】 B
2.细胞膜的功能特性是( )
A.具有一定的流动性 B.有保护内部结构的作用
C.一种半透膜 D.具有选择透性
【解析】 细胞膜的结构特点是具有 ( http: / / www.21cnjy.com )一定的流动性,这种结构特点使细胞膜具有选择透性,水分子可以自由通过,细胞要吸收的离子和小分子物质也可以通过,其他的离子、小分子和大分子物质都不能通过。
【答案】 D
3.(2013·金华检测)性激素是一种固醇类物质,它可以优先通过细胞膜扩散到细胞内部,这主要与细胞的哪项结构或功能有关( )
A.膜表面的糖蛋白
B.膜内含有相应的载体蛋白多
C.膜的选择透性
D.膜的骨架——脂双层
【解析】 膜的骨架是脂双层,性激素是一种固醇类物质,与磷脂同属于脂质,根据相似相溶原理,性激素能优先通过细胞膜扩散到细胞内部。
【答案】 D
4.(2013·温州高一期末)海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多,其原因是( )
A.海水中碘的含量高
B. 海带细胞膜为全透性
C. 碘的通透性强
D. 海带细胞膜对碘具有选择性
【解析】 细胞膜具有选择透性,海带细胞的碘的浓度比海水高,但仍能选择吸收碘。
【答案】 D
5.食醋中的醋酸分子是活细胞所不选择的小分子物质,蔗糖是被选择的物质。用食醋和蔗糖可将鲜蒜腌制成糖醋蒜。这是因为( )
A.醋酸分子和蔗糖分子均存在于活细胞间隙中
B.醋酸和蔗糖分解后被细胞吸收
C.腌制时间长,两种物质缓慢地渗入细胞内部
D.醋酸杀死细胞,使细胞膜失去选择透性
【解析】 醋酸杀死细胞,细胞膜失去选择透性,醋酸分子和蔗糖分子进入细胞。
【答案】 D
6.(2013·舟山检测)为了检测麦种的质 ( http: / / www.21cnjy.com )量,将100粒麦种浸入红墨水中,2 h后用刀片纵向剖开,发现胚乳被染红的占95%,胚被染红的占32%,因而断定麦种发芽率太低不宜做种。下列对此检测原理的解释最正确的是( )
A.胚和胚乳都具有选择透性,细胞不需要的色素不会被吸附和吸收
B.胚如果是活细胞,红色素就不会被选择吸收
C.胚乳没有细胞结构,主要成分是淀粉,可吸附色素
D.胚乳的活细胞少,对色素不具有选择吸收作用
【解析】 依靠膜的选择透性可以鉴别细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )是不是活的。种子萌发的前提条件是要保证胚的完整性和胚细胞必须是活的。如果胚是活细胞,红色素就不会被选择吸收。这里胚被染红的占32%,说明32%的麦种胚细胞已死亡,故断定麦种发芽率很低。
【答案】 B
7.异体器官移植手术往往很难成功,最大的障碍就是异体细胞间的排斥,这主要是由于细胞膜具有识别作用,这种生理功能的结构基础是( )
A.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
B.细胞膜的外面有糖蛋白
C.细胞膜具有一定的流动性
D.细胞膜具有一定的选择透性
【解析】 细胞膜的成分中,有识别作用的为糖蛋白。
【答案】 B
8.(2013·杭州期末)在哺乳动 ( http: / / www.21cnjy.com )物受精的过程中,精子能够与卵细胞相互识别,精子将其头部钻入卵细胞中,与卵细胞发生结合,当一个精子进入后,细胞发生变化,不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够( )
A.保障细胞内部环境的相对稳定
B.控制物质进出细胞
C.使卵细胞摄入所需要的精子
D.进行细胞间的识别
【解析】 精子和卵细胞的结合靠的是细胞膜上对应的信息分子相互识别的过程。
【答案】 D
9.下列关于植物细胞壁的叙述,错误的是( )
A.主要成分是纤维素和果胶
B.具有选择透性
C.具有支持和保护作用
D.不属于原生质体的组成部分
【解析】 植物细胞壁的成分包括纤维素和果胶,它是原生质体外面的部分,对细胞起着支持和保护作用,相对于质膜而言,它对物质具有全透性。
【答案】 B
10.(2013·衢州高一期末)下图为细胞膜流动镶嵌模型示意图,相关叙述正确的是( )
A.图示中a表示糖蛋白,与细胞的识别有关
B.图示中b表示糖蛋白,该结构可参与细胞间识别、化学信号识别及与病原体作斗争等
C.图示中c的存在可使营养物质优先通过细胞膜
D.图示中d不可运动,从而使细胞膜具有一定“刚性”
【解析】 题图中a为多糖,b为糖 ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白,c为脂双层,d为蛋白质,e为胆固醇。a代表的是多糖链,并未与蛋白质结合成糖蛋白,故A错误;c为脂双层,由于c属脂质,可使脂溶性物质优先通过细胞膜,故C错误;d为膜蛋白,能运动,而使细胞膜具有一定“刚性”的应该是e胆固醇,故D错误。
【答案】 B
二、非选择题
11.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分,如果你是课题组成员,请你设计一个简易实验得到较纯净的细胞膜,并对其成分进行鉴定。
(1)应选取人的哪种细胞做实验( )
A.成熟红细胞 B.神经细胞
C.白细胞 D.口腔上皮细胞
(2)将选取的上述材料放入________中,由于________作用,一段时间后细胞将破裂。
(3)经过(2)的实验步骤后,再用__ ( http: / / www.21cnjy.com )______法获得纯净的细胞膜。上清液中含量最多的有机物是________________________________________________________________________。
将膜成分分离提纯后,加入双缩脲试剂,如果产生__________反应,可以证明细胞膜成分中含有________。
【解析】 细胞的基本结构包括细胞膜 ( http: / / www.21cnjy.com )、细胞质和细胞核,其中细胞质中含有由膜结构构成的细胞结构,因此,要从一般细胞中分离出细胞膜比较困难,而人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器,利用成熟的红细胞较易得到细胞膜。一般做法是将成熟红细胞放入水中,细胞吸水胀破,然后利用离心法获得细胞膜。红细胞的功能是运输氧气,其中含有较多血红蛋白。利用“蛋白质遇双缩脲试剂变紫色”这一特性鉴定细胞膜中有无蛋白质的存在。
【答案】 (1)A (2)清水 吸水 (3)离心 血红蛋白 紫色 蛋白质
12.(2013·浙江高一期末)[实 ( http: / / www.21cnjy.com )验探究] 物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系,为了探究温度对膜的流动性的影响,有人做了下述实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37 ℃条件下融合并培养。40 min后,融合的细胞膜上红色和绿色均匀相间分布。
(1)该探究实验的设计不严密,请补充完整:
再设置________与题干一样的实验 ( http: / / www.21cnjy.com ),但分别放在________________________________________________________________________
________________条件下融合并培养,40 min后,观察并记录融合的细胞膜上________________________________________________________________________。
(2)本实验可以通过在相同时间后, ( http: / / www.21cnjy.com )观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断温度对膜流动性的影响,还可以通过两种荧光物质在细胞膜上分布均匀所用的________来比较说明这种影响。
(3)最可能的实验结果及结论(在纠正的基础上进行)
预期结果:10 ℃和40 ( http: / / www.21cnjy.com ) ℃条件下两种荧光物质分布均匀所用的________________________________________________________________________。
相应结论:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 根据实验目的确定自变量为 ( http: / / www.21cnjy.com )温度,再根据实验结果的提示,需要再增加10 ℃和40 ℃条件下两组实验。题干中的观察指标为“相同时间后,红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况”,可以借用到第(1)小题。换种思路,观察指标还可以改成“两种荧光物质在细胞膜上分布均匀所用的时间”。对于人来讲,37 ℃为最适宜温度,10 ℃和40 ℃条件下蛋白质的活性都下降,膜的流动性也减慢。
【答案】 (1)两组 10 ℃和40 ℃ 红色、绿色荧光分布是否均匀
(2)时间
(3)时间均大于40 min 在一定范围内,随温度的升高膜的流动性会加快,但温度过高则不利于生命活动的正常进行第三节细胞质
(教师用书独具)
●课标要求
举例说出几种细胞器的结构和功能、观察线粒体和叶绿体。
●课标解读
1.识别几种细胞器形态。
2.举例说出几种细胞器的结构和功能,树立生物体结构与功能相适应的生物学观点。
3.说出细胞溶胶的功能。
4.活动:“观察叶绿体”。 ( http: / / www.21cnjy.com )制作用于观察叶绿体的生物材料临时装片,进行一般的生物绘图技能,运用间接观察的科学方法,正确表述观察到的现象,撰写格式规范的实验报告。
5.简述细胞器的协调与配合。
●教学地位
细胞内的各种细胞器中,以线粒体 ( http: / / www.21cnjy.com )与叶绿体为重点。要重点分析叶绿体和线粒体的结构与功能。另外应分析清楚分泌蛋白有关结构及联系。其它细胞器结构与功能略讲。
●教法指导
细胞质的教学重点是各个细胞器的结构和功能,以 ( http: / / www.21cnjy.com )及“活动:观察叶绿体”;教学难点是内质网、高尔基体、溶酶体的功能以及“活动:观察叶绿体”。教学中利用实例创设问题情境,通过类比,认识细胞内的各个细胞器及其分工和协同作用。采用“识图—感知科学过程和方法—实验观察—解决问题”的教学模式进行教学。利用教科书的插图或者模型指导学生认识细胞内主要的细胞器,介绍研究细胞器的过程和方法,列表比较它们的不同。
(教师用书独具)
●新课导入建议
一个城市有许多工厂,细胞质中就有很多细胞的工厂——细胞器,有的合成,有的加工转运,有的发电,有的调节。
●教学流程设计
学生课前预习:阅读教材P34-39, ( http: / / www.21cnjy.com )填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2、3”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:通过多媒体总结细胞质的成分。 步骤3:通过多媒体总结各种细胞器的结构、功能。
步骤7:抢答方式完成【正 ( http: / / www.21cnjy.com )误判断】,完成并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5、6题。 步骤6:通过【实验探究】总结观察叶绿体的方法,通过例2分析提高。 步骤5:通过【课堂互动探究】探究3总结分泌蛋白的合成与运输相关的细胞器,通过例3分析提高。 步骤4:通过【课堂互动探究】探究1比较各种细胞器的结构、功能,通过例1分析提高。
步骤8:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】
课 标 解 读 重 点 难 点
1.识别几种细胞器形态。
2.举例说出几种细胞器的结构和功能,树立生物体结构与功能相适应的生物学观点。
3.说出细胞溶胶的功能。
4.活动:“观察叶绿体” ( http: / / www.21cnjy.com )。制作用于观察叶绿体的生物材料临时装片,进行一般的生物绘图技能,运用间接观察的科学方法,正确表述观察到的现象,撰写格式规范的实验报告。
5.简述细胞器的协调与配合。 1.细胞器的结构和功能。(重点)
2.活动“观察叶绿体”。(重点)
3.细胞器的协调与配合。(难点)
(对应学生用书第25页)
细胞质
1.概念:由质膜包被的细胞内的大部分物质,称为细胞质。
2.组成:有各种细胞器和透明、黏稠、流动着的液体。
3.细胞器:是真核细胞中具有特定功能的结构。一般有膜包被,如细胞核、线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体、液泡等。中心体、核糖体等无膜包被。
4.细胞溶胶:细胞质中除细胞器以外的液体部分,含有多种酶,是多种代谢活动的场所。
细胞器
1.内质网
(1)结构:是由一系列单位膜构成的囊腔和细管组成的细胞器,这些囊腔和细管彼此相通。内质网向内与细胞核膜相连,向外与质膜相连。
(2)类型:
①粗面内质网,有核糖体颗粒附着。
②光面内质网,无核糖体颗粒附着,有些有合成磷脂的酶等。
(3)功能:加工、运输蛋白质,是脂质的合成场所。
1.有人说内质网像蜘蛛网,有人说像川流不息的纵横交错的河流,哪个比喻更好?
【提示】 后者。
2.核糖体
(1)存在:真核细胞、原核细胞。
(2)结构:由RNA和蛋白质组成。
(3)分布:游离在细胞溶胶中或附着在粗面内质网上。
(4)功能:合成蛋白质的场所。
3.高尔基体
(1)存在:真核细胞中。
(2)结构:由一系列单位膜构成的扁平小囊和由这种小囊产生的小泡组成。
(3)功能:是真核细胞中的物质转运系统。
4.溶酶体
(1)存在:动物、真菌和某些植物的细胞中。
(2)结构:由单位膜包被的小泡,内含60多种水解酶。
(3)功能:消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣。
(4)来源:是高尔基体断裂形成的。
2.溶酶体在衰老细胞中破裂会出现什么结果?
【提示】 溶酶体中水解酶会破坏整个细胞。
5.线粒体
(1)存在:真核细胞中。
(2)形状:光学显微镜下,呈颗粒状或短杆状。
(3)结构:内、外两层膜构成,外膜平整,内膜向内折叠形成嵴,两层膜之间以及嵴的周围都是液态的基质。
(4)功能:是细胞呼吸和能量代谢的中心。
3.线粒体放入清水中会发生什么变化?
【提示】 胀大破裂。
6.质体
(1)分类:白色体和有色体。
(2)白色体:是贮存脂质和淀粉的,存在于植物和藻类不见光的细胞中。
(3)有色体(主要指叶绿体)
①存在:主要存在于植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞里。
②形态:光学显微镜下呈扁平椭球形或球形。
③结构:外面有双层膜,内部是液态的基质。
④功能:光合作用的场所。
7.液泡
(1)存在:普遍存在于植物细胞中。
(2)结构:细胞中一种充满水溶液的、由单位膜包被的细胞器。细胞液中含有无机盐类、糖类、氨基酸、色素等。
(3)功能:其中的各种色素,使得植物的花、果实、叶显示各种颜色;贮存物质;使细胞保持一定渗透压,保持膨胀状态。
8.中心体
(1)存在:大部分真核细胞中,但高等植物细胞中没有中心体。
(2)结构:由2个中心粒组成,中心粒又是由微管构成的。
(3)作用:在动物和低等植物细胞分裂过程中起关键作用。
1.所有的植物细胞都有叶绿体。(×)
【提示】 根尖细胞无叶绿体。
2.所有的动物都有线粒体。(×)
【提示】 蛔虫没有线粒体。
3.线粒体是细胞呼吸和能量代谢的中心。(√)
4.质体既能贮存脂质和淀粉,又能进行光合作用。(×)
【提示】 白色体贮存脂质和淀粉,叶绿体进行光合作用。
5.人体细胞内有溶酶体。(√)
(对应学生用书第26页)
各种细胞器的归纳比较
【问题导思】
①在光学显微镜下可见的细胞器有哪些?
②具有单层膜的细胞器有哪些?
分布
植物特有的细胞器 叶绿体、液泡
动物和低等植物特有的细胞器 中心体
结构
不具膜结构的细胞器 核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
具双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体、细胞核
光学显微镜下可见的细胞器 线粒体、叶绿体、液泡、细胞核(染色后)
成分
含DNA的细胞器 线粒体、叶绿体、细胞核
含RNA的细胞器 核糖体、线粒体、叶绿体、细胞核
含色素的细胞器 叶绿体、液泡
1.一般动植物共有的细胞器:线粒体、内质网、高尔基体、核糖体和细胞核。
2.细胞器在不同细胞中数目也有差异。
3.动植物细胞中高尔基体的作用不同:植物细胞中与细胞壁的形成有关;动物细胞中与分泌物的形成有关。
4.光合作用不一定在叶绿体中进行,如蓝细菌细胞。
(2013·杭州高一测试)下列为从一细胞中分离得到的几种细胞器模式简图。据图回答(细胞器填写标号):
(1)能把光能转变成化学能的细胞器是 ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________________________________________________。
(2)图B所表示的细胞器在植物细胞中的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用是________________________________________________________________________
__________。
(3)为各种反应的正常进行创造有利条件的细胞器是__________。
(4)在同一个叶肉细胞中,结构A产生一个CO2分子进入C中被利用,至少需要经过__________层膜。
(5)在遗传上具有相对独立性的细胞器是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________________________________________________________。
【审题导析】 解答以上有关细胞器的问题时应思考以下几点:
(1)熟知各种细胞器各自的功能。
(2)明确各细胞器具有几层膜。
(3)遗传上具有独立性的细胞器应含DNA分子。
【精讲精析】 根据图像确定A为线粒体, ( http: / / www.21cnjy.com )B、C、D依次为高尔基体、叶绿体和内质网。线粒体功能与细胞呼吸有关,由于该细胞中同时具有线粒体和叶绿体,可判断该细胞应是植物细胞,则高尔基体的功能应与细胞壁的形成有关;内质网是为细胞内生命活动的进行创造有利条件的膜系统。叶绿体和线粒体是双层膜结构的细胞器。遗传上具有相对独立性的细胞器是叶绿体和线粒体。
【答案】 (1)C (2)与细胞壁形成有关 (3)D (4)4
(5)A、C
叶绿体和线粒体的异同点
1.共同点:
(1)结构上:都具有双层膜。
(2)功能上:都与能量转换有关。
(3)成分上:都含有少量DNA、RNA。
2.不同点:
(1)分布:线粒体在动植物细胞内普遍存在,而叶绿体主要存在于叶肉细胞。
(2)形态:线粒体呈颗粒状或短杆状,叶绿体呈扁平的椭球形。
(3)增加膜面积的方式:线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,而叶绿体通过类囊体膜垛叠成基粒。
观察叶绿体
1.实验原理
高等植物的叶绿体存在于叶肉细胞中。叶绿体一般是绿色的,呈扁平的椭球形或球形,可用高倍显微镜观察它的形态和分布。
2.实验流程
取材:
用镊子取一片黑藻幼嫩的小叶放入盛有清水
的培养皿中
制片
用显
微镜
观察
绘图:绘制你所观察到的细胞简图
3.注意事项
(1)材料选取时,应选择叶绿体大、数目少、叶片薄,易得的材料。
示例:①藓类:叶片绿色、单层细胞,不需加工即可制片观察。
②水松:叶绿体大,单层细胞,易观察,装片制作方便。
③菠菜:撕下表皮稍带叶肉细胞(叶绿体主要存在于叶肉细胞中)。
(2)实验过程中始终保持有水状态。
(2012·济南高一期末)下列是与“观察叶绿体”活动有关的表述,其中正确的是( )
A.不选幼根作实验材料,因为根细胞无叶绿体,其细胞质也不流动
B.叶绿体的形态和分布不会随着光照强度和方向的改变而改变
C.细胞中叶绿体的移动是细胞质流动的标志
D.植物细胞质流动的速度标志着该细胞合成物质的快慢
【审题导析】 本题主要考查“观察叶绿体”相关活动的材料选取及过程分析等知识。
(1)明确材料选择标准。
(2)掌握实验过程中的现象与结果分析。
【精讲精析】 任何活细胞的细胞质都在运动,不 ( http: / / www.21cnjy.com )是静止的。叶绿体的形态和分布随光照强度和方向的改变而改变。植物细胞细胞质流动的速度与新陈代谢的旺盛程度有关,不代表合成物质的快慢。
【答案】 C
促进胞质环流的方法
一是把实验材料放在阳光或灯光下 ( http: / / www.21cnjy.com )光照15~20 min;二是把材料放在25 ℃温水中培养;三是采用切伤叶片的方法。以上方法均能促进细胞的代谢加快,从而使胞质环流加快。
1.用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞,正确的结论是( )
A.叶绿体在细胞内是固定不动的
B.叶绿体在细胞内是均匀分布的
C.叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因
D.叶肉细胞含有叶绿体,不含线粒体
【解析】 活细胞内细胞质是流动的, ( http: / / www.21cnjy.com )叶绿体在细胞质内,所以叶绿体不是固定不动的。叶绿体在细胞内的分布受光的影响,是不均匀的。黑藻是真核生物,细胞中有线粒体等细胞器。因为叶绿体中含有叶绿素等色素,所以叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因。
【答案】 C
分泌蛋白的合成和运输
【问题导思】
①与分泌蛋白的合成和运输有关的细胞器有哪些?
②研究分泌蛋白的合成和运输的方法是什么?
1.各种细胞器在结构上的联系
(1)内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。
(2)直接联系是指不同膜结构之间直接相连。
(3)间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的转化。
2.胞内蛋白和分泌蛋白
(1)胞内蛋白:是由细胞溶胶中游离的核糖体合成,在细胞内发挥作用的一类蛋白质,如血红蛋白、需氧呼吸有关的酶、转氨酶等。
(2)分泌蛋白:是由细胞内附 ( http: / / www.21cnjy.com )着在内质网上的核糖体合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,如消化酶、抗体、部分激素等。此类蛋白质是由粗面内质网上的核糖体合成。
3.与分泌蛋白的合成、运输、加工和分泌有关的细胞结构及相应生理作用(如图所示)
分泌蛋白最初在内质网上的核糖体内形成肽链。肽 ( http: / / www.21cnjy.com )链在内质网内加工,由囊泡运输到高尔基体进一步修饰加工,再运输到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
4.与囊泡形成有关的结构:内质网、高尔基体、细胞膜。
如下图表示某动物的一分泌细胞。向细胞内注射用放射性同位素3H标记的亮氨酸,一段时间后,在细胞外检测到含有放射性的分泌蛋白质。请回答下列问题(在[ ]内填图中序号,在空格上填该结构的名称)。
(1)被3H标记的亮氨酸最早会出现在[ ] ( http: / / www.21cnjy.com )________中。此后放射性物质依次出现的结构为________________________________________________________________________(填序号)。
(2)与分泌蛋白的加工有关的细胞器是[ ]________和[ ]________。
(3)[2]________的作用是____ ( http: / / www.21cnjy.com )____________________________________________________________________,
可由[ ]________和[ ]________形成,最终与[ ]________融合。
【审题导析】 解答本题应明确与分泌蛋白的合成、运输、加工和分泌有关的细胞器及其相应生理作用。
【精讲精析】 分泌蛋白由附着在 ( http: / / www.21cnjy.com )内质网上的核糖体合成,而胞内蛋白则由游离的核糖体合成。分泌蛋白必须由内质网和高尔基体进行加工,二者之间以小泡的形式联系。
【答案】 (1)6 核糖体 5→4→2→1
(2)5 内质网 4 高尔基体
(3)小泡 运输蛋白质 5 内质网 4 高尔基体 1
细胞膜
2.(2013·丽水期末)如图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化,该过程中最可能合成( )
A.需氧呼吸酶 B.分泌蛋白
C.性激素 D.光合作用的酶
【解析】 从图中可以看出,生物膜的变化是内质网→高尔基体→细胞膜,所以最可能是合成分泌蛋白。
【答案】 B本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
细胞质细胞溶胶细胞骨架细胞器非膜结构中心体核糖体双层膜结构线粒体叶绿体单层膜结构液泡内质网高尔基体溶酶体
结 论 语 句
1.真核细胞细胞质中有多种细胞器,其中中心体 ( http: / / www.21cnjy.com )、核糖体无膜包被,其余(如细胞核、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体、液泡等)均由膜包被。
2.内质网是细胞内分布最广的细胞器。
3.高尔基体是真核细胞中的物质转运系统;核糖体是合成蛋白质的场所。
4.溶酶体中有60种以上的水解酶。
5.线粒体由双层膜围成,是细胞呼吸和能量代谢的中心。
6.质体可分白色体与有色体,有色体中的叶绿体是光合作用的场所,只存在于光合作用的细胞中。
7.液泡普遍存在于植物细胞中,内含多种色素(非绿色色素)及多种化合物。
8.中心体存在于动物及低等植物细胞中,在细胞分裂中起重要作用。
(对应学生用书第29页)
1.(2013·湖州测试)细胞内与能量转换有关的细胞器是( )
A.高尔基体与中心体 B.中心体与叶绿体
C.线粒体与内质网 D.叶绿体与线粒体
【解析】 在全面了解各种细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞器功能的基础上分析:线粒体中含有与需氧呼吸有关的酶,是需氧呼吸的主要场所,它能将有机物中的能量释放出来,是细胞内能量转换的场所。叶绿体在进行光合作用时能把光能转变为贮存在有机物中的化学能,也是能量转换的场所。其他细胞器没有能量转换的功能。
【答案】 D
2.用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时,可见叶绿体( )
A.具有双层膜 B.呈绿色带状
C.内部有许多基粒 D.呈绿色椭球形
【解析】 普通光学显微镜下能观察到叶绿体的形态及运动状态,即呈椭球形或球形,但看不到其双层膜及内部的基粒。
【答案】 D
3.(2013·宁波高一检测)下列结构中都不含磷脂的细胞器是( )
A.线粒体和中心体 B.核糖体和细胞壁
C.高尔基体和内质网 D.核糖体和中心体
【解析】 线粒体、高尔基体和内质网都具有膜结构、含有磷脂,细胞壁不是细胞器。核糖体和中心体都没有膜结构,不含磷脂。
【答案】 D
4.(2013·嘉兴高一检 ( http: / / www.21cnjy.com )测) 为研究酵母菌细胞蛋白质的合成,研究人员在其培养液中添加3H标记的亮氨酸后,连续观察相应的变化,不可能出现的结果是( )
A.细胞核内出现3H标记
B.最先出现3H标记的是高尔基体
C.培养一段时间后,质膜上出现3H标记
D.若内质网和高尔基体上出现3H标记,则最可能表示的是分泌蛋白的合成
【解析】 最先出现3H标记的应该是核糖体。因为核糖体是合成蛋白质的场所。
【答案】 B
5.(2012·潍坊检测)在我国悠久 ( http: / / www.21cnjy.com )灿烂的文化中有许多描写植物的诗词,如“碧云天,黄叶地”和“看万山红遍,层林尽染”等。上述诗句中的“黄”与“红”两种颜色的色素分别存在于植物细胞的( )
A.叶绿体、液泡 B.液泡、叶绿体
C.叶绿体、叶绿体 D.液泡、液泡
【解析】 叶片的颜色主要是由叶肉细胞中的叶绿体中的色素显现的;而有些树种,液泡中含有大量花青素,会使叶片呈橙色或红色。
【答案】 A
6.
图1
如图1表示夏季某植物叶肉细胞中叶绿体的分布情况,图中数字为一天中的时间,请回答:
(1)中午12时左右,叶绿体的方向与其他 ( http: / / www.21cnjy.com )时段不同,表现为________________________________________________________________________,
其意义为____________________。图中其他时段显示叶绿体在不同方向的光照下能够随时改变椭球体的方向,其意义是________________________________________________________________________。
(2)如果先用高倍镜观察,可能会出现什么情况?
________________________________________________________________________。
(3)(1)所描述的现象说明叶绿体的形态和分布随________的强度和方向的改变而改变。
图2
(4)在观察胞质环流现象时,显微镜下观察到的结果如图2所示,细胞内叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为( )
A.左侧、顺时针
B.右侧、顺时针
C.左侧、逆时针
D.右侧、逆时针
【解析】 叶绿体呈扁平的椭球 ( http: / / www.21cnjy.com )形或球形,在不同的光照条件下,可以改变方向而以不同的侧面对着光源,既能避免强光将其灼伤,又能在弱光下充分地接受光照,完成光合作用。因显微镜下成的是倒立、放大的物像,所以看到的物像与实际位置恰好相反。
【答案】 (1)以较小的受光面积正对阳光 不被强光灼伤 使叶绿体能够接受较多的光照进行光合作用
(2)可能会找不到观察对象,还可能会出现高倍镜镜头压破玻片或损伤镜头的情况
(3)光照 (4)C
(对应学生用书第105页)
课时作业(六) 细胞质
一、选择题
1.有关细胞溶胶的叙述不正确的是( )
A.各种细胞器都存在于细胞溶胶中
B.细胞溶胶中能发生多种生化反应
C.细胞器能独立完成各项生命活动,细胞溶胶对细胞无作用
D.细胞核也在细胞溶胶中
【答案】 C
2.(2013·绍兴高一期末)下列模式图表示几种细胞器,有关说法不正确的是( )
A.细胞器B没有膜结构
B.细胞器F不含磷脂
C.绿色植物的细胞都含有A、C、D、E、F
D.A是真核细胞中的物质转运系统
【解析】 A为高尔基体(有扁平小 ( http: / / www.21cnjy.com )囊和小泡)、B为中心体(有一对互相垂直的中心粒)、C为线粒体(双层膜、内膜向内折叠形成嵴)、D为内质网(粗面内质网上有核糖体)、E为叶绿体(双层膜、内膜光滑,有光合色素)、F为核糖体(颗粒状)。中心体和核糖体都没有膜结构,而磷脂是膜结构的重要成分。绿色植物的细胞不一定含E(叶绿体),如根部细胞。
【答案】 C
3.表明一个细胞特殊功能的是( )
A.细胞核大小
B.细胞器的种类和数量
C.细胞膜的结构
D.细胞的大小
【解析】 细胞中细胞器的种类差异,决定细胞执行的功能有别,细胞器的数量不同,决定其完成功能的速度。
【答案】 B
4.细胞溶胶、线粒体基质和叶绿体基质的( )
A.功能及所含有机化合物都相同
B.功能及所含有机化合物都不同
C.功能相同,所含有机化合物不同
D.功能不同,所含有机化合物相同
【解析】 细胞溶胶除含有小分子和离子 ( http: / / www.21cnjy.com )外,还含有脂类、糖、氨基酸、蛋白质、RNA等。在细胞溶胶中存在着几千种酶,大多数中间代谢(包括糖酵解)、脂肪酸、氨基酸的合成都在这里进行。线粒体与叶绿体都属于细胞器,线粒体基质和叶绿体基质都通过膜与细胞质隔开。线粒体是需氧呼吸的主要场所,线粒体基质中含有与需氧呼吸作用有关的酶,还含有少量DNA等。叶绿体是光合作用的场所,叶绿体基质中含有与光合作用有关的酶,也含有少量的DNA等。所以细胞溶胶与线粒体基质、叶绿体基质相比,其功能和所含有机化合物都不同。
【答案】 B
5.(2013·台州期末)乙醇氧化酶存在于( )
A.光面内质网中
B. 粗面内质网的细管中
C. 粗面内质网的囊腔中
D. 高尔基体的囊腔中
【解析】 某些光面内质网中存在氧化乙醇的酶。
【答案】 A
6.(2012·杭州检测)将含3H标 ( http: / / www.21cnjy.com )记的氨基酸注射到细胞中,则3H出现的部位如图所示(①—②—③—④—⑤)。下列针对分泌蛋白合成过程中有关分泌小泡的叙述,不正确的是( )
A.分泌小泡在细胞内的转运说明了细胞质具有流动性
B.分泌小泡通过细胞膜的分泌过程体现了细胞膜的流动性
C.分泌小泡与细胞膜结合成为细胞膜的组成部分,从而使细胞膜膜面积增大
D.分泌小泡是细胞内具有双层膜结构的细胞器
【解析】 分泌小泡是分泌合成蛋白质过程中所形成的单层膜结构,不属于细胞器。
【答案】 D
7.下图是根据细胞器的相似点或不同点进行分类的,下列选项中不是此图分类依据的是( )
A.有无膜结构
B. 单层膜还是双层膜
C. 有无色素
D. 是否普遍存在于动植物细胞中
【解析】 图中四种细胞器都具有膜结构,所以A项错误。
【答案】 A
8.下列四项表示用3H-亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是( )
【解析】 含3H 亮氨酸的分泌蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com ),首先由附着在内质网上的核糖体合成后,进入附着有核糖体的内质网中进行加工,然后由高尔基体包装形成分泌小泡。因此放射性物质开始在附着有核糖体的内质网中较高,随后放射性物质在高尔基体中逐渐积累,最后,分泌小泡的放射性物质逐渐升高。
【答案】 C
9.下列有关细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.唾液腺细胞与汗腺细胞相比,核糖体数量较多
B.唾液腺细胞与心肌细胞相比,线粒体数量较多
C.生命活动旺盛的细胞与衰老细胞相比,内质网较少
D.在叶肉细胞中的高尔基体数量一般比唾液腺细胞中的多
【解析】 唾液腺细胞分泌的唾液中含酶 ( http: / / www.21cnjy.com ),属于蛋白质,而汗腺细胞分泌的汗液主要是水、无机盐和少量尿素,核糖体是合成蛋白质的场所,所以A正确。唾液腺细胞与心肌细胞相比,代谢较弱,所以线粒体数量较少;内质网有提供细胞内物质运输的通道、扩展细胞内膜面积的作用,有利于酶的附着,从而有利于细胞内代谢的进行,它在越年轻、代谢越旺盛的细胞中含量越多。唾液腺细胞具有旺盛的分泌唾液的功能,因此其细胞内高尔基体数量较多,多于叶肉细胞中的高尔基体数量。
【答案】 A
10.(2013·广州期末)观察黑藻中叶绿体的实验时,下列操作不正确的是( )
A.制作临时装片前,需先对材料进行染色
B.先在低倍物镜下找到细胞,再用高倍物镜观察
C.随时保持临时装片中有水
D.若视野比较暗,可调节反光镜和增大光圈
【解析】 叶绿体本身呈绿色,不需要对材料染色,可直接用显微镜观察,故A错误。
【答案】 A
二、非选择题
11.如图为动、植物细胞亚显微结构模式图,请根据图示分析回答:
(1)为细胞提供能量的细胞器是[ ]________。
(2)进行光合作用的场所是[ ]________,其中贮藏的葡萄糖要通过________层磷脂分子,才能到达相邻细胞的细胞溶胶。
(3)将氨基酸合成蛋白质的细胞结构 ( http: / / www.21cnjy.com )是[ ]________________________________________________________________________。
(4)我们所喝的西瓜汁是来自西瓜细胞中的[ ]______________,该结构中的液体称为____________。
【解析】 在初中就已经初 ( http: / / www.21cnjy.com )步学过呼吸作用和光合作用,所以不难知道线粒体是提供能量的主要场所,叶绿体是光合作用的场所,同时这两种细胞器都是双层膜。
【答案】 (1)3 线粒体 (2)4 叶绿体 8 (3)6 核糖体 (4)8 液泡 细胞液
12.(2013·舟山高一 ( http: / / www.21cnjy.com )期末)在低温条件下,将叶片置于研钵中,加入某种溶液研磨后,用离心法进行分离,第一次分离成沉淀P1(含细胞核和细胞壁碎片)和上清液S1;随后又将S1分离成沉淀P2(含叶绿体)和上清液S2;第三次离心将S2分离成沉淀P3(含线粒体)和上清液S3;最后一次将S3分离成沉淀P4(含核糖体)和上清液体S4。
现请回答下列问题(填入相应的字母符号,如S1~S4,P1~P4,见图):
(1)细胞的DNA主要存在于________部分。
(2)若要继续分离得到与光合作用有关的酶,应选取________部分。
(3)若要研究合成蛋白质的细胞器,应选取________部分。
(4)与细胞呼吸有关的细胞器存在于________。
【解析】 (1)DNA主要存在于 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞核中,因此P1部分含量最多。(2) 光合作用的场所是叶绿体,叶绿体呈椭球形或球形颗粒,存在于S1、P2中。(3)合成蛋白质的细胞器是核糖体,呈粒状小体,存在于S1、S2、S3、S4部分。(4)线粒体是细胞呼吸的场所,呈棒状颗粒,存在于S1、S2、P3中。
【答案】 (1)P1 (2)P2 (3)P4 (4)S1、S2、P3第四节细胞核
第五节原核细胞
(教师用书独具)
●课标要求
1.阐明细胞核的结构和功能
2.尝试建立真核细胞的模型
●课标解读
1.概述细胞核的结构和功能,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心,确立生物体结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的辩证观点。
2.比较动植物细胞结构,运用模型的方法清晰地展示细胞的结构,学会运用比较、分析、归纳和综合等科学思维方法。
3.说明真核细胞和原核细胞的异同点,形成生物进化的观点。
●教学地位
细胞核的结构与功能是本章的重点也是 ( http: / / www.21cnjy.com )难点。包括细胞核的结构与功能。这块内容也可以涉及一些实验问题及细胞的整体性内容。原核与真核细胞不同及相同点也是试题中常涉及内容,也是高考重点之一。
●教法指导
“第四节 细胞核”和“第五节 原核细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞”的教学重点是细胞核的结构和功能、动物细胞和植物结构上的区别,以及原核细胞的特点;教学难点是细胞核的结构。教师可以从教科书中“伞藻的实验”入手,先引导学生通过分析认识细胞核在细胞生命活动中的作用,然后进一步讲解细胞核的结构,并与其功能相联系,最后从整个细胞的角度理解局部与整体的关系,明确细胞是一个既有分工又高度统一的整体。
第五节的教学内容要与本章第一节中原核细胞和真核细胞的内容相整合,可借助模式图来分析和讨论,并列表比较原核细胞与真核细胞结构的异同。
在学完本章之后,可自选材料,课后构建细胞模型进行展示和交流。
(教师用书独具)
●新课导入建议
人的大脑可控制一个人全身代谢,使人体各种生命活动有条不紊进行,细胞也有一个类似于“大脑”的结构,那就是细胞核。
●教学流程设计
学生课前预习:阅读教材P41-45 ( http: / / www.21cnjy.com ),填写【课前自主导学】,完成“思考交流 ”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:P41的实验及P42的图形,并结合【课堂互动探究】探究1总结出细胞核的结构与功能,通过例1分析提高。 步骤3:通过多媒体的真、原核细胞结构图及【课堂互动探究】探究2总结真、原核细胞在结构上的区别,通过例2分析提高。
步骤5:引导学生以小组合作形式总结本课 ( http: / / www.21cnjy.com )时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】 步骤4:抢答方式完成【正误判断】,完成并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5、6题。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.概述细胞核的结构和功能,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心,确立生物体结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的辩证观点。
2.比较动植物细胞结构,运用模型的方法清晰地展示细胞的结构,学会运用比较、分析、归纳和综合等科学思维方法。
3.说明真核细胞和原核细胞的异同点,形成生物进化的观点。 1.细胞核的结构和功能。(重点)
2.动植物细胞的区别。(重点)
3.伞藻的实验。(难点)
(对应学生用书第29页)
细胞核
1.细胞核的功能
是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞的控制中心。
2.细胞核的结构
(1)核被膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
(2)核孔复合体:是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(3)核仁:细胞核中呈圆形或椭圆形的结构,是由某些染色体的片段构成的。细胞质中的核糖体就来源于核仁。
(4)染色质
①成分:DNA和蛋白质。
②功能:细胞核所携带的遗传信息就在染色质中的DNA分子中。
③与染色体的关系:成分相同,只是凝聚程度不同,是细胞分裂不同时期形状各异的同一种物质。
蛋白质和RNA等生物大分子可以通过核孔进出细胞核,分子比它们小的物质(如水、K+等)是否都可以通过核孔进出细胞核?
【提示】 不可以。核孔是一种特殊结构,能控制物质进出,蛋白质、RNA能通过,而离子、小分子则直接穿越核膜。
比较动、植物细胞结构的异同
项目 动物细胞 植物细胞
不
同
点
细胞壁 没有 有
质体 没有 绿色植物细胞有
液泡 一般没有
(低等动物有) 成熟的植物细胞有
中心体 有 大多数植物没
有、低等植物有
相同点 都有质膜,细胞质中都有细胞核、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器
原核生物
1.各种细菌都是原核生物,其细胞都是原核细胞。没有细胞核和由膜包被的各种细胞器,但有拟核。
2.细菌的结构
名称 说明
一般结构
拟核 原核生物DNA存在区域,DNA不与蛋白质结合,不构成染色质形态
质膜 与真核生物的质膜的结构和成分大体相同
细胞质 不含各种膜包被的细胞器,只有核糖体
细胞壁 成分是肽聚糖,起着保护并维持细胞形状的作用
特殊结构
荚膜 由多肽组成,有时也有多糖
鞭毛 是运动器官
菌毛 大概与物质吸收有关
原核生物虽然没有线粒体,但还要进 ( http: / / www.21cnjy.com )行细胞呼吸,质膜就是原核细胞进行呼吸的场所。能进行光合作用的蓝细菌,其质膜向内折叠成好几层,并且质膜中含有光合色素。这些膜就是蓝细菌的光合膜。
1.原核生物没有线粒体,都不能进行需氧呼吸。(×)
【提示】 好氧细菌能进行需氧呼吸。
2.原核生物的遗物信息贮藏在染色体的DNA上。(×)
【提示】 原核生物没有染色体,只有DNA。
3.能进行光合作用的生物一定有叶绿体,能进行需氧呼吸的生物一定有线粒体。(×)
【提示】 原核生物有的可进行光合作用与需氧呼吸,但无叶绿体与线粒体。
4.原核与真核生物细胞都有染色体。(×)
【提示】 原核细胞无染色体,只有裸露的DNA。
5.原核生物无膜性细胞器。(√)
(对应学生用书第30页)
细胞核的结构与功能相适应
【问题导思】
①细胞核有膜吗?几层?
②染色质与染色体是两种物质吗?
1.结构及相应功能
1.核被膜是和内质网膜相连的,便于物质的运输。
2.在核被膜上有许多酶的存在,有利于各种化学反应的进行。
2.染色质与染色体的关系
染色质 染色体
同一
物质
成分相同 主要是DNA和蛋白质
特性相同 易被碱性染料染成深色
功能相同 遗传物质的主要载体
不同时期 分裂间期 分裂期
两种形态 细长的丝 光镜下能看到呈圆柱状或杆状结构
3.核孔复合体的作用
核孔复合体位于双层核膜上,是大分子物质进出细胞核的通道。通过核孔复合体,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流。这些物质如:
核孔并非一个简单的孔隙,核孔实际是个十分复杂的结构,称为核孔复合体,对进出核孔的物质具有一定的选择性。
4.细胞核功能解读
(1)验证实验图示
伞藻嫁接实验
结论:伞藻的伞帽形状由细胞核控制,而与伞柄无关。
(2)细胞核的功能理解
细胞核是遗传物质(DNA)贮存和复制的主要场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性,是细胞的控制中心。
1.无细胞核的真核细胞,不能生长也不能分裂,其寿命也较短,如成熟的红细胞。
2.细胞核与细胞质相互依存,细胞质很少的精子只能活数小时或几天不等。
(2013·杭州高一联考)下列关于细胞核的叙述正确的是( )
A.真核细胞的核被膜上有大量的多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行
B.在普通光学显微镜下观察,可以看到细胞核的主要结构有核被膜、核仁和染色体
C.真核细胞的核被膜上有核孔,DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D.原核细胞的拟核除没有核被膜外,其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
【思维导图】
【精讲精析】 逐项分析如下:
选项 内容指向·联系分析
A 核被膜有利于酶的附着,进行多种化学反应
B 在电子显微镜下观察,细胞核主要由核被膜、核仁、染色质等组成
C 可以通过核孔进入细胞质的物质是RNA,而不是DNA
D 原核细胞除了无核被膜外,也无核仁和染色质
【答案】 A
1.对染色质和染色体的叙述,错误的是( )
A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
B.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质
C.染色质和染色体的形态结构完全相同
D.染色质和染色体只存在于真核细胞的细胞核中
【解析】 染色质和染色体 ( http: / / www.21cnjy.com )是同一物质的两种不同形态。染色质呈细长的丝状,主要存在于细胞分裂间期或停止分裂的细胞中,而染色体呈圆柱状或杆状,存在于细胞分裂期。
【答案】 C
真核细胞与原核细胞的比较
【问题导思】
①原核细胞与真核细胞相比是否只有细胞核有区别?
②人成熟的红细胞无细胞核它是原核细胞吗?
比较项目内容种类 原核细胞 真核细胞
大小(直径) 较小(2~8 μm) 较大(10~
100 μm)
本质区别 无细胞核,有拟核 有真正的细胞核
染色体(质) 无染色体,裸露的DNA分子 细胞核中的DNA与蛋白质结合形成染色体(质)
细胞器 无以膜为基础的特定功能的结构,但有核糖体 有许多以膜为基础的特定功能的结构,如线粒体
细胞壁 成分是肽聚糖 ①植物细胞壁的主要成分是纤维素
②真菌的细胞壁由壳多糖组成
举例 细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等生物的细胞 动物、植物、真菌等绝大多数生物的细胞
二者的统一性表现在:
(1)原核细胞与真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质。
(2)原核细胞的拟核中只有DNA分子,真核细胞染色体的主要成分是DNA,DNA是细胞生物的遗传物质。
1.判断原核细胞和真核细胞有两个“凡是”
(1)凡是动物都是真核生物,如单细胞动物中草履虫、变形虫等都是真核生物。
(2)凡是“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”“弧”字的都是细菌,都属于原核生物。
2.蓝细菌类:包括颤藻、蓝球藻、念珠藻和发菜,属于原核生物。
3.病毒无细胞结构,不能当成原核生物。
4.酵母菌等真菌属于真核生物。
(2013·温州高一检测)下面是两类细胞的亚显微结构模式图,请据图回答:
甲 乙
(1)甲图细胞属于________细胞,判断的理由是________。
(2)甲、乙两图的细胞均有的结构名称是核糖体、________和________,其中具有选择透性的结构是________。
(3)乙图中,对细胞有支持和保护作用的结构,其组成物质主要是________。蛋白质的合成场所是________。
【审题导析】 本题主要考查学生的识图能力、原核细胞与真核细胞的结构与功能的相关知识。
(1)回忆原核细胞与真核细胞的本质区别。
(2)掌握各种细胞器的形态及功能。
(3)明确质膜的功能特性。
【精讲精析】 原核细胞与真核细胞的主要区 ( http: / / www.21cnjy.com )别是有无核被膜,甲图细胞无核被膜为原核细胞;核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器;两种细胞的细胞膜均具有选择透性;虽然两种细胞都有细胞壁,但二者的成分不同,原核细胞的细胞壁的主要成分是肽聚糖;植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素。
【答案】 (1)原核 无核被膜(无成形细胞核)
(2)细胞壁 细胞膜 细胞膜
(3)纤维素 核糖体
2.(2012·烟台期末)蓝细菌细胞与黑藻细胞相比,在形态结构上有很大差别。
(1)最主要的差别是蓝细菌细胞内 ( http: / / www.21cnjy.com )没有________________________________________________________________________。
(2)两者都具有的遗传物质是__ ( http: / / www.21cnjy.com )______,都具有的细胞器是________;在细胞大小方面,相对较小的是________________________________________________________________________
细胞。
(3)尽管这两类细胞在结 ( http: / / www.21cnjy.com )构上具有很大差别,但它们都有________、________、________和________等基本结构和物质,这从另一方面说明了组成各种生物体的细胞具有 ________性。
【解析】 蓝细菌和黑藻分别属于原核生物和真核生物。因此本题主要考查了真、原核细胞的统一性和差异性。
【答案】 (1)以核膜为界限的细胞核
(2)DNA 核糖体 蓝细菌
(3)细胞壁 细胞膜 细胞质 核物质 统一
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
细胞核结构核被膜:把核内物质和 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞质分开核孔复合体:蛋白质、RNA等出入细胞核的通道染色质:核遗传信息的载体核仁:与核糖体的形成有关功能遗传物质贮存和复制的场所,细胞的控制中心原核细胞无细胞核和由膜包被的各种细胞器
结 论 语 句
1.细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞的控制中心。
2.细胞核的结构包括核被膜、核孔、核仁、染色质。染色质和染色体是细胞分裂不同时期形态不同的同一物质。
3.动物细胞与植物细胞相比,没有细胞壁、质体和液泡等结构。
4.原核细胞没有细胞核和由膜包被的各种细胞器,只有拟核、核糖体及裸露的DNA。
5.核仁与核糖体的形成有关。
(对应学生用书第32页)
1.(2012·湖州测试)下列不属于细胞核功能的是( )
A.遗传物质贮存和