浙科版（2019）生物必修一 第二章第三节课时2 （共53张PPT）叶绿体、中心体、液泡、细胞溶胶及细胞骨架的结构与功能课件

(共53张PPT)
课时2　叶绿体、中心体、
液泡、细胞溶胶及细胞骨架的结构与功能
阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
1.归纳比较叶绿体、中心体及液泡三种细胞器的结构与功能,分析其在细胞生理代谢中的作用。
2.观察细胞中的叶绿体,并能对实验流程和实验结果进行分析讨论。
3.归纳、概括细胞溶胶及细胞骨架的组成,分析其在细胞代谢中的作用。
4.基于某一现象,能利用细胞的结构与功能关系作出合理分析与解释。
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1
一、叶绿体、液泡、中心体
1.叶绿体
(1)形态结构。
呈 或椭球形,具有 层膜结构。
(2)特点。
①叶绿体基质中具有复杂的膜结构,称为 ,该结构可堆叠成 ,附着有与光合作用有关的色素。
②叶绿体基质中也具有 、RNA和核糖体。
(3)功能。
植物细胞进行 的场所。
球形
双
类囊体
基粒
DNA
光合作用
2.液泡
(1)形态结构。
由 层膜构成的充满水溶液的泡状细胞器。
(2)特点。
①刚分裂形成的细胞中,具有 的液泡。
②随着植物细胞逐渐成熟,小液泡融合成 ,并占据细胞中央。
单
小而多
大液泡
(3)功能。
①含有 使某些植物的花、叶和果实呈现不同的颜色。
②为植物细胞储存 。
③调节 平衡、酸碱平衡、离子平衡,维持细胞正常形态。
④富含 ,能吞噬衰老的细胞器,类似动物细胞的溶酶体。
色素
水分和营养物质
细胞渗透压
水解酶
3.中心体
(1)形态结构。
是一种 膜结构的细胞器,由两个空间相互垂直的 .
及其周围物质组成。
(2)特点。
主要存在于 细胞和 细胞中。
(3)功能。
在 中起重要作用。
无
中心粒
动物
低等植物
细胞增殖
1.正常生长的月季,叶片呈现绿色,这与叶肉细胞中哪种细胞器
有关 开花后花瓣具有鲜艳的颜色,这是哪种细胞器中色素的作用
提示:月季叶片呈绿色与叶绿体有关。花瓣呈现鲜艳的颜色与液泡中的色素有关。
2.小麦的根尖分生区细胞中是否存在中心体 判断的依据是什么
提示:不存在;中心体主要存在于动物细胞和低等植物细胞中,小麦是高等植物。
二、细胞溶胶与细胞骨架
1.细胞溶胶是细胞代谢的主要场所
胶状
能量交换
信息传递
某些脂质
蛋白质
移动
2.细胞骨架维持细胞形态并控制细胞运动和胞内运输
(1)组成:由 交错连接的网络结构构成。 和
是构成细胞骨架的重要结构。
(2)结构与功能。
蛋白质纤维
构成 成分或结构 功能
微丝 纤维 支撑、维持 的作用;参与细胞运动、植物细胞的 与肌肉细胞的收缩等一系列生理功能
微管 管状 参与构成 、纺锤体等结构;在细胞器等物质和结构的 中发挥重要作用
微丝
微管
细胞形态
细胞质流动
中心体
移动
现已知秋水仙素可阻碍微管的形成,用秋水仙素处理细胞后,会对囊泡移动、细胞器的运动等生理功能产生什么样的影响
提示:秋水仙素处理后,微管不能正常形成,细胞内的囊泡移动、细胞器的运动等生理功能均会受到影响。
三、活动:观察叶绿体和细胞质流动
1.实验目的
(1)观察黑藻叶肉细胞中叶绿体的 和分布。
(2)观察黑藻细胞中 现象。
形态
胞质环流
2.方法步骤
预处理:将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养
↓
取材:用镊子从黑藻新鲜枝条上取一片幼嫩小叶
↓
清水
制作黑藻叶片临时装片
盖玻片
↓
低倍镜下找到黑藻 .
↓
高倍镜下观察叶绿体的 、颜色、分布和 .
叶肉细胞
形态
运动
3.实验结论
(1)叶绿体在细胞质中的颜色是 的,形态呈椭球形或球形。
(2)黑藻叶片处于有充足水分的状态时,细胞质沿一定的方向处于环形 状态。
绿色
流动
1.观察叶绿体时,临时装片中的材料要随时保持有水状态的
原因是什么
提示:保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞溶胶中,否则细胞失水皱缩,将影响对叶绿体形态的观察。
2.观察叶绿体和细胞质流动时为什么可用藓类和黑藻的小叶直接制成临时装片
提示:藓类和黑藻的叶片小而薄,仅由单层叶肉细胞构成。
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1.细胞溶胶可参与某些脂质的合成、蛋白质的加工和
降解、大分子物质和细胞器的移动等。(　　)
2.叶绿体是植物细胞特有的结构,存在于植物的各种细胞中。(　　)
提示:叶绿体并非存在于植物的各种细胞中,如植物的
根部细胞不含有叶绿体。
√
×
3.叶绿体中的色素使某些植物的花、叶、果实呈现不同的颜色。液泡中的色素维持酸碱平衡、离子平衡。
(　　)
提示:细胞液为植物细胞储存水分和营养物质,调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡,维持细胞正常形态。液泡中的色素使某些植物的花、叶、果实呈现不同的
颜色。
×
4.微丝在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用。
(　　)
提示:微丝具有支撑、维持细胞形态的作用,参与细胞
运动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩等一
系列生理功能。微管在细胞器等物质和结构的移动中
发挥重要作用。
×
5.若在光学显微镜下观察到内质网和叶绿体,则该细胞为成熟的绿色植物细胞。(　　)
提示:若在光学显微镜下观察到中央大液泡和叶绿体,
则该细胞为成熟的绿色植物细胞。
6.光学显微镜下可观察到由微丝和微管构成的细胞骨架。
(　　)
提示:光学显微镜下不能观察到细胞骨架。
×
×
7.制作菠菜叶的临时装片时,应取菠菜叶的上表皮作为
观察对象,因为该细胞内的叶绿体的体积较大,数目较多。
(　　)
提示:制作菠菜叶的临时装片时,应取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉作为观察对象,因为该细胞内的叶绿体的体积较大,数目较少。
×
8.中心体是动物和各种植物细胞中与分裂有关的一种
细胞器。(　　)
提示:中心体与动物和低等植物细胞的分裂有关,高等
植物中不存在中心体。
×
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2
任务一　探究液泡、叶绿体及中心体的
结构与功能
[任务突破1]
列表比较线粒体和叶绿体
项目 线粒体 叶绿体
结构模式图
增大膜面 积方式 内膜向内凹陷 形成嵴 由类囊体堆
叠成基粒
生理功能 是细胞能量代谢中心, 是需氧呼吸 的主要场所 光合作用的
主要场所
相同点 ①均具有双层膜;②都含DNA、RNA和核糖体;③都与能量转换有关
[迁移应用]
[典例1-1] (2022·浙江三校高一联考)下列关于细胞中线粒体和叶绿体的叙述,正确的是(　　)
A.都含有色素
B.存在于所有植物细胞中
C.都与细胞的能量代谢有关
D.能合成自身所需的所有蛋白质
√
解析:叶绿体是植物细胞中进行光合作用的场所,含有叶绿素等色素,线粒体不含色素;线粒体是广泛存在于动物细胞和植物
细胞中的细胞器,但并不是所有植物细胞中都有叶绿体,只有
绿色部分(例如叶和幼茎中等)含有叶绿体;线粒体是细胞需氧
呼吸的主要场所,与能量代谢有关;叶绿体是植物细胞中进行
光合作用的场所,合成有机物,储存能量,二者都与细胞的能量
代谢有关;线粒体和叶绿体都含有少量的DNA,是半自主性细胞器,能合成自身所需的部分蛋白质。
[任务突破2]
运用归纳与概括对细胞器进行多角度分类和比较
内容 特点 细胞器名称
分布 动、植物细胞共有的细胞器 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体
植物细胞特有的细胞器 叶绿体、液泡
动物和低等植物细胞特有的细胞器 中心体
原核细胞和真核细胞共有的细胞器 核糖体
结构 具有单层膜结构的细胞器 内质网、高尔基体、
溶酶体、液泡
具有双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体
无膜结构的细胞器 核糖体、中心体
功能 与能量转换有关的细胞器 线粒体、叶绿体
与分泌蛋白的合成和分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
成分 含有DNA的细胞器 线粒体、叶绿体
含有RNA的细胞器 线粒体、叶绿体、
核糖体
含有色素的细胞器 叶绿体、液泡
[迁移应用]
[典例1-2] (2022·绿谷联盟高一月考)细胞器分布于细胞质内,具有特定的形态结构与功能。如图为某细胞中分离得到的几种细胞器模式简图,下列叙述错误的是(　　)
A.甲细胞器是能量代谢的中心
B.乙细胞器在动植物细胞中功能有所不同
C.丙细胞器通过类囊体堆叠成基粒来增大光合膜面积
D.丁细胞器与乙细胞器直接相连,构成了细胞内的物质运输通道
√
解析:甲为线粒体,是需氧呼吸的主要场所,是细胞的能量代谢中心;高尔基体主要对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输,在植物细胞中,高尔基体合成果胶物质,参与细胞壁的构建;丙为叶绿体,是绿色植物光合作用的场所,通过囊状的类囊体堆叠形成基粒,从而增大光合作用的膜面积;丁为内质网,向内与核膜相连,向外与细胞膜相连,与高尔基体之间没有直接相连。
[典例1-3] (2022·杭州高一期中)春天百花争艳,与绿叶和花朵的颜色相关的色素分别主要存在于(　　)
A.叶绿体,细胞溶胶
B.叶绿体,液泡
C.细胞溶胶,液泡
D.内质网,液泡
√
解析:植物细胞光合作用的色素分布在叶绿体中,叶绿素的含量多使植物呈现绿色;植物花瓣细胞的成熟的大液泡中含有花青素,使植物的花瓣呈现红色。
[任务突破3]
基于差速离心法对细胞结构进行分离和研究
(1)差速离心的原理。
差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
(2)叶肉细胞的差速离心操作。
(3)离心结果分析。
①P1中能得到细胞壁和细胞核,其他细胞器仍存在于S1中。
②P2中能得到叶绿体,其他的细胞器存在于S2中。
③P3中能得到线粒体,此外的细胞器存在于S3中。
④同理,P4中得到核糖体,此外的细胞器存在于S4中。
[迁移应用]
[典例1-4] 在适宜的条件下,研磨绿色植物的叶肉细胞,放入离心管中并依次按图示处理。下列叙述错误的是(　　)
A.图示分离出不同细胞器的方法叫差速离心法
B.将叶肉细胞直接放在水中吸水涨破释放细胞器
C.图中S1中含有进行光合作用的细胞器
D.P3结构是真核细胞需氧呼吸的主要场所
√
解析:不同细胞器的密度不同,可采用差速离心法将不同的细胞器沉淀分离;由于细胞壁有支持和保护作用,所以将叶肉细胞直接放在水中吸水不会涨破;S1离心可得到P2(叶绿体),即S1中含有叶绿体;P3所示结构为线粒体,线粒体是真核细胞需氧呼吸的主要场所。
任务二　观察叶绿体和细胞质流动
[任务突破]
“观察叶绿体和细胞质流动”实验中的操作要点
(1)材料选择。
①观察叶绿体,最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大、叶片薄的植物材料,如选择苔藓或黑藻叶片,可直接在显微镜下观察其单层细胞的部位,若用菠菜等高等植物叶片,撕取下表皮稍带些叶肉细胞,因为叶表皮细胞没有叶绿体。
②选择幼嫩叶片而不是老叶片,幼嫩叶片叶绿体数量相对较少,易于观察。
(2)材料处理:在光照充足的条件下处理材料,以便于叶绿体分散,利于观察。
(3)临时装片制作:盖盖玻片时,一定要缓慢且与载玻片成45°夹角,盖玻片一侧先接触液滴,防止装片下产生气泡。由于观察叶绿体的临时装片已经是单层细胞,因此不需要按压盖玻片。
(4)选定好参照物,运动的、易于观察的叶绿体的运动方向就是细胞质流动的方向。
[迁移应用]
[典例2-1] (2022·温州高一学考模拟)某同学从池塘中采集到黑藻取其幼叶制作成临时装片,在光学显微镜下观察叶绿体。下列叙述正确的是(　　)
A.取黑藻幼叶制作临时装片时需要切片
B.叶绿体的形态和分布有利于其进行光合作用
C.需在黑暗、室温条件下培养黑藻以利于观察叶绿体
D.在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
√
解析:黑藻为单层细胞,不需要切片;叶绿体呈球形或
椭球形,可在细胞溶胶中运动,通常随光照强度的变化而改变位置,有利于其进行光合作用;光合色素的合成需要光,培养黑藻需要在适宜光照、适宜温度下进行;在高倍镜下看不到叶绿体的基粒,需要在电子显微镜下才行。
[典例2-2] (2022·浙江三校高一联考)下图为显微镜下黑藻细胞的细胞质环流示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.黑藻中叶绿体呈均匀分布
B.细胞质环流实际的方向为顺时针
C.图示叶绿体实际位于液泡右上方
D.通过观察细胞质环流速率可判断细胞的代谢程度
√
解析:叶绿体颗粒在细胞中的分布是不均匀的,在不同的光照条件下叶绿体可以运动,改变其方向,这样既能接受较多的
光照,又不至于被强光灼伤;视野中叶绿体位于液泡的右方,
而实际上,黑藻细胞中叶绿体位于液泡的左方;但细胞质的
环流方向和实际细胞质的环流方向一致,视野中细胞质的环流方向为逆时针,则实际上,黑藻细胞中细胞质环流方向也是
逆时针;细胞质环流速率可以在一定程度上反映出细胞代谢的程度,若流动缓慢,说明细胞代谢速率慢。
任务三　探究细胞溶胶、细胞骨架的组成及功能
[任务突破]
明确细胞溶胶与细胞骨架的结构与功能
(1)细胞溶胶是一种黏稠的胶体,其中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,是细胞代谢的主要场所。
(2)细胞溶胶所承担的功能往往不是孤立单一的,而是与细胞内其他结构相配合,协同完成各项生命活动。
(3)细胞骨架的存在为细胞提供了一个支架,具有维持
细胞形态的重要作用,同时细胞骨架也构建了细胞中的
运动网络。细胞骨架的运动性,是细胞存在胞质环流现象,囊泡和细胞器有规律性运动的基础。
[迁移应用]
[典例3-1] (2022·浙江7月学考)细胞骨架是细胞质中的蛋白质纤维网架
结构。某些两栖类动物的皮肤中含有色素细胞,这些细胞中有数量众多的
黑素体(含黑色色素的颗粒),在细胞骨架参与下,黑素体可在数秒钟时间内从细胞中心分散到细胞各处,使皮肤颜色变深;又能快速回到细胞中心,
使皮肤颜色变浅,以适应环境的变化。上述现象体现了细胞骨架具有(　　)
A.细胞内物质运输功能
B.维持细胞形态功能
C.细胞间信息交流功能
D.细胞变形运动功能
√
解析:由题干“在细胞骨架参与下,黑素体可在数秒钟时间内从细胞中心分散到细胞各处,使皮肤颜色变深;又能快速回到细胞中心,使皮肤颜色变浅,以适应环境的变化”,体现了细胞骨架的胞内运输功能。
[典例3-2] (2022·绿谷联盟高一月考)下列关于细胞溶胶和细胞骨架的叙述,错误的是(　　)
A.细胞溶胶中的水分子多数以结合水的形式存在
B.细胞溶胶可参与某些脂质的合成以及蛋白质的加工和降解
C.细胞骨架通常为永久性结构,方便细胞形态维持与变形运动
D.细胞骨架与细胞内物质运输有关,而细胞溶胶是物质运输的重要介质
√
解析:细胞溶胶中只有部分水分子是游离的,多数水分子以结合水的形式存在;细胞溶胶中有多种酶,是多种代谢活动的场所,可参与某些脂质的合成以及蛋白质的加工和降解;细胞骨架是由蛋白质构成的微丝微管,大部分微管是一种暂时性的结构,可以快速解体和重排,在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用;细胞骨架与细胞内物质运输有关,而细胞溶胶是物质运输的重要介质。