课件72张PPT。第1节 细胞膜—系统的边界一、体验制备细胞膜二、细胞膜的成分三、细胞膜的功能四、细胞壁控制物质进出细胞将细胞与外界环境分隔开进行细胞间的信息交流细胞质细胞质基质:细胞器: 许多化学反应在此进行
(是活细胞进行新陈代谢的主要场所)呈胶质状态,由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成是指细胞质内的具有一定的形态、结构和功能的小器官。光学显微镜——显微结构细胞骨架电子显微镜——亚显微结构“A Busy Factory”细胞核细胞膜线粒体内质网高尔基体核糖体 细胞内部就像一个繁忙的工厂,工厂的车间就是各种具一定结构的细胞器。第三章 细胞的基本结构第二节 细胞器——系统内的分工合作本节聚焦:
细胞器之间的分工
细胞器之间的协调配合
细胞的生物膜系统学习目标1.熟记细胞器的结构和功能及生物膜系统的组成和功能,提高过程分析能力。
2.自主学习,合作探究,掌握同位素标记研究问题的方法。
3.分享生命的奥秘,高效学习,体验学习的快乐。最想放弃的时候,最不能放弃!!学习重难点1.教学重点
(1)几种主要细胞器的结构和功能。
(2)生物膜系统的结构和功能。
2.教学难点
(1)细胞器之间的协调配合。
(2)制作人的口腔上皮细胞临时装片,使用高倍显微镜观察线粒体。1、破坏细胞膜,制成细胞匀浆分离各种细胞器的方法——差速离心法2、匀浆放入离心管3、离心器离心4、细胞器分离以逐步增高的转速重复离心,利用不同的离心速度所产生的不同离心力,使细胞器分离开分离各种细胞器的方法——差速离心法八大
细胞器一、细胞器之间的分工线粒体内质网核糖体高尔基体液泡
溶酶体叶绿体中心体双层膜(外膜、内膜)、嵴、基质(含少量DNA和有关酶) 、形状:功能:圆球形?、短棒状、线形、哑铃状等结构:有氧呼吸的主要场所---“动力车间”分布:动植物细胞线粒体——动力车间线粒体在新陈代谢旺盛的部位比较多,如:心肌细胞、胸肌细胞、肝细胞中。线粒体外膜内膜嵴基质叶绿体结构:形状:功能:扁平的椭球形或球形双层膜(外膜、内膜)、基粒、基质(含少量DNA和有关酶)光合作用的场所—“养料制造车间”和“能量转换站”分布:植物细胞(植物叶肉细胞和幼嫩茎秆的皮层细胞)——养料制造车间、能量转换站在植物非绿色部位(如根)细胞中无叶绿体外膜内膜基粒基质内质网分布:结构:功能:
蛋白质合成和加工(粗面内质网)
脂质合成的“车间”(滑面内质网) 动植物细胞单层膜.形态:——有机物合成车间种类:粗面内质网、滑面内质网网状内质网——有机物合成车间高尔基体分布:动植物细胞形态:扁平囊状结构,有大小囊泡功能:与动物细胞分泌物形成有关与植物细胞细胞壁形成有关结构:单层膜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”分 布:结 构:主要功能:细胞内合成蛋白质(多肽)的场所核糖体——生产蛋白质的机器存在部位:附着在粗面内质网上游离在细胞质基质中形 态:动植物细胞颗粒体无膜中心体无膜结构(由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成)功能:动物细胞内和低等的植物细胞(衣藻、团藻)中与细胞有丝分裂有关。分布:结构:形态:“+”形中心体功能:与细胞有丝分裂有关。液泡与渗透吸水有关,与代谢产物贮存有关,与花、果等颜色有关。分 布: 结 构:主要功能:植物细胞(成熟的植物细胞具中央大液泡)表面有单层液泡膜, 内有细胞液 (含糖类、无机盐、色素、有机酸、生物碱和蛋白质等)调节细胞内的环境,使细胞保持坚挺;形 态:泡状溶酶体功 能: 分 布:形态结构:动植物细胞单层膜包裹的小泡,含有多种水解酶。“消化车间”,内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入的病毒或病菌——消化车间各种细胞器的对较表动、植物双层膜有氧呼吸的主要场所动力车间植 物动、植物动、植物动、植物动、植物动、低等植物植 物双层膜单层膜单层膜单层膜单层膜无膜无膜光合作用的场所蛋白质的加工和运输;糖类、脂质的合成。合成蛋白质的场所蛋白质的加工、转运、分泌;合成多糖与有丝分裂有关调节细胞内环境;储存物质;保持细胞的渗透压,维持细胞形态吞噬、分解
无用结构和异物养料制造车间
能量转换站有机物的合成车间生产蛋白质的机器消化车间蛋白质的加工、分类、包装的车间和发送站结合课本图3-7,分析动物细胞和高等植物细胞在结构上的区别动物细胞含有中心体,植物细胞含有叶绿体、液泡、细胞壁【探究点一】在细胞器上的区别?中心体、核糖体(“中和”)线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡【探究点二】从膜的角度将细胞器进行分类:细胞膜线粒体高尔基体内质网(滑面)内质网(粗面)核糖体中心体细胞核动物细胞内质网液泡细胞膜叶绿体高尔基体细胞核核糖体线粒体细胞壁植物细胞低等植物细胞八种细胞器的结构和功能动植物细胞粒状、
棒状双内膜内折成嵴有氧呼吸的主要场所,“动力车间”主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细胞中球形、椭球形双基质中有类囊体构成的基粒光合作用场所,“养料制造车间”,“能量转换站”动植物细胞椭球形粒状小体无“蛋白质的生产机器”动植物细胞网状单增大了膜内面积,蛋白质合成加工、脂质合成“车间”,运输通道动植物细胞囊状单蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,与动物细胞分泌物形成有关,与植物细胞细胞壁的形成有关植物细胞泡状单调节植物细胞内环境动植物细胞囊状单“酶仓库”和“消化车间”动物、低等植物细胞两个中心粒互相垂直无与细胞有丝分裂有关生物期中考复习注意的一些知识点原核和真核细胞的区别及原核、真核生物
实验:显微镜的使用、有机物的鉴定、DNA和RNA在细胞中的分布等,注意试剂的使用、原理、条件、现象等。
细胞中元素和化合物的种类、含量、比例等。
细胞内各种有机物的组成元素,大分子有机物的组成单位,多聚体和单体的关系等。
氨基酸结构通式、肽链、肽键、脱水缩合过程及有关计算等;核酸、核苷酸、碱基的种类及核苷酸的组成等。
关于生物的遗传物质:有细胞生物与病毒的区别?
蛋白质、DNA多样性的原因;动植物糖的分类、区别、功能
细胞膜的成分与功能、相互关系。
细胞亚显微结构模式图示中各种细胞器的识别、功能等。
细胞器的分类、动物和高等植物细胞器的区别,与蛋白质合成、加工、分泌等有关的细胞器。高度重视,认真细致,夯实基础,识记要点,查漏补缺,回归课本,务必重视导学案的复习,祝取得佳绩!!蛋白质:注意注意!!!有关有机化合物的组成元素!主要是C、H、O、N糖类:C、H、OC、H、O、N等核酸:C、H、O、N、P脂质:脂肪:主要是C、H、O,有的还含有P和N只有C、H、O八大
细胞器一、细胞器之间的分工线粒体内质网核糖体高尔基体液泡
溶酶体叶绿体中心体双层膜(外膜、内膜)、嵴、基质(含少量DNA和有关酶) 、形状:功能:圆球形?、短棒状、线形、哑铃状等结构:有氧呼吸的主要场所---“动力车间”分布:动植物细胞线粒体——动力车间线粒体在新陈代谢旺盛的部位比较多,如:心肌细胞、胸肌细胞、肝细胞中。线粒体外膜内膜嵴基质叶绿体结构:形状:功能:扁平的椭球形或球形双层膜(外膜、内膜)、基粒、基质(含少量DNA和有关酶)光合作用的场所—“养料制造车间”和“能量转换站”分布:植物细胞(植物叶肉细胞和幼嫩茎秆的皮层细胞)——养料制造车间、能量转换站外膜内膜基粒基质线粒体与叶绿体的结构和功能比较练习册P27页表格共同点:都具有______,都与_________有关,都含有少量的_______________。双层膜能量代谢DNA、RNA各种细胞器的对较表动、植物双层膜有氧呼吸的主要场所动力车间植 物动、植物动、植物动、植物动、植物动、低等植物植 物双层膜单层膜单层膜单层膜单层膜无膜无膜光合作用的场所蛋白质的加工和运输;糖类、脂质的合成。合成蛋白质的场所蛋白质的加工、转运、分泌;合成多糖与有丝分裂有关调节细胞内环境;储存物质;保持细胞的渗透压,维持细胞形态吞噬、分解
无用结构和异物养料制造车间
能量转换站有机物的合成车间生产蛋白质的机器消化车间蛋白质的加工、分类、包装的车间和发送站细胞膜线粒体高尔基体内质网(滑面)内质网(粗面)核糖体中心体细胞核动物细胞内质网液泡细胞膜叶绿体高尔基体细胞核核糖体线粒体细胞壁植物细胞低等植物细胞二、细胞器之间的协调配合细胞中的“生产线”——分泌蛋白的合成与运输1、何为分泌蛋白?常见的分泌蛋白有哪些?请举例。
2、科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,以什么细胞为研究对象,使用了什么研究方法?
3、往豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸3min、17min、117min后,被标记物所在的位置。
4、分泌蛋白是在哪里合成的?
5、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞结构?
6、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗?能量由谁提供?
G7、画出分泌蛋白合成、加工、分泌(运输)过程的示意图(用文字和箭头表示)
G8、请根据7组画出的示意图,尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。
G9、请总结与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器,各细胞器的功能是什么?请阅读P48页资料分析—分泌蛋白的合成和运输,小组讨论(3min)。二、细胞器之间的协调配合细胞中的“生产线”——分泌蛋白的合成与运输分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。如消化酶、抗体和一部分激素。 1、何为分泌蛋白?常见的分泌蛋白有哪些?请举例。2、科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,以什么细胞为研究对象,使用了什么研究方法?细胞中的“生产线”——分泌蛋白的合成与运输——分泌消化酶研究对象:豚鼠胰腺腺泡细胞研究方法:在胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸——同位素示踪技术有核糖体的内质网高尔基体细胞膜内侧的小泡和释放到细胞外的分泌物中“生产线”——分泌蛋白的合成和运输3分钟后17分钟后117分钟后囊泡细胞膜高尔基体核糖体内质网黑点代表未被标记的分泌蛋白,红点代表被标记的分泌蛋白线粒体“生产线”——分泌蛋白的合成和运输1、分泌蛋白是在哪里合成的?2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞结构?3、此过程需要消耗能量吗?能量由哪里提供?在内质网上的核糖体中合成的经过了核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜等结构需要 线粒体黑点代表未被标记的分泌蛋白,红点代表被标记的分泌蛋白核糖体内质网高尔基体细胞膜囊泡囊泡
“生产线”——分泌蛋白的合成和运输G9:导学案[探究点三]请总结分析分泌蛋白形成过程所涉及的细胞器及各细胞器的功能。①核糖体——氨基酸________形成肽链/多肽
②内质网——初步加工,盘曲折叠成具有一定空间结构的蛋白质,以_______的形式,形成_____,运输至高尔基体
③高尔基体——再次修饰加工内质网运来的蛋白质,然后形成包裹着蛋白质的_____,运至细胞膜
④线粒体——为整个过程_____脱水缩合囊泡“出芽”供能囊泡核糖体、内质网、高尔基体、线粒体“生产线”——分泌蛋白的合成和运输_线粒体_附着核糖体 肽链__ 内质网高尔基体细胞膜一定空间结构的蛋白质分泌蛋白组装,折叠修饰加工脱水缩合分泌氨基酸成熟的蛋白质(供能)由此可见,细胞内的各种细胞器在功能上既有分工又相互联系。囊泡囊泡核糖体内质网高尔基体细胞膜囊泡囊泡
三、细胞的生物膜系统一、生物膜系统的构成
_________、______以及_______等结构,共同构成细胞的生物膜系统。细胞器膜核膜细胞膜内质网与核膜外层相连内质网与细胞膜相连内质网膜与细胞膜、核膜的联系 细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系内质网核 膜细胞膜直接联系间接联系高尔基体间接联系(借助囊泡)(借助囊泡) 1:细胞膜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_________中起着决定性作用。
2:许多重要的化学反应都在生物膜上进行,这些化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种____提供了大量的附着位点。
3:生物膜将细胞分隔成小的区室,使细胞内能够同时进行多种________,而不互相干扰,保证了细胞生命活动___________地进行。物质运输能量转换信息传递化学反应酶高效、有序二、生物膜系统的作用:(至少以下三方面)1、在人体细胞中,含核糖体和高尔基体数目较多的细胞是 (????)?
?A.肝细胞 B.神经细胞 C.唾液腺细胞 D.肌肉细胞?2、雌性家兔体细胞中高尔基体数量最多的是 (????)?
?A.神经细胞 B.心肌细胞 C.乳腺细胞 D.红细胞?CC小 结高等植物细胞特有的细胞器:
动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器:
高等动植物细胞共有的细胞器:
真、原核细胞唯一共有的细胞器:线粒体、 内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体叶绿体、液泡中心体核糖体没有膜结构的细胞器:
双层膜结构的细胞器:
单层膜结构的细胞器:小 结核糖体、中心体(“中和”)内质网、高尔基体、液泡、溶酶体线粒体、叶绿体有膜(单层膜和双层膜)结构的细胞器:线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
含有DNA和RNA的细胞器:
与能量转换有关的细胞器:
含有色素的细胞器:
动植物细胞都有但功能不同的细胞器:
与分泌蛋白形成有关的细胞器:小 结线粒体、叶绿体叶绿体、液泡线粒体、叶绿体高尔基体核糖体、内质网、
高尔基体、线粒体13.中心体1.细胞膜 2.细胞质3.高尔基体 8.内质网9.线粒体11.内质网上的核糖体12.游离的核糖体识图题细胞膜高尔基体内质网内质网线粒体中心体核糖体细胞质基质细胞膜高尔基体内质网细胞核中心体核糖体内质网线粒体细胞壁高尔基体核糖体细胞核线粒体课件26张PPT。第二节 细胞器 ——系统内的分工合作线粒体高尔基体内质网核糖体中心体细胞核细胞膜4.蛋白质加工、分类、包装,“发送站”:线粒体、叶绿体1.与能量转换有关的细胞器:2.生产蛋白质的机器:细胞的“动力车间”:细胞的“养料制造车间”,“能量转换站”:线粒体叶绿体高尔基体核糖体3.蛋白质合成加工,糖类脂质合成的“车间”:内质网阅读课本P48“资料分析”部分,并以小组形式讨论其中的3道思考题。 二、细胞器之间的协调配合分泌蛋白:在细胞中合成,分泌到细胞外面起作用的蛋白请同学们举出一些分泌蛋白的例子:消化器官分泌的各种酶如:唾液淀粉酶部分调节作用的激素,胰岛素免疫细胞分泌的抗体实验材料:豚鼠的胰腺细胞 豚鼠胰腺细胞内质网细胞膜线粒体高尔基体核糖体实验方法:3H标记氨基酸(亮氨酸)注射给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。然后每隔一段时间进行检测。3H:氢元素的一种,化学性质与氢相同;
物理性质不同,如有放射性 3分钟17分钟117分钟核糖体内质网高尔基体细胞膜问题一:分泌蛋白合成的细胞器是?问题二:分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,进过了哪些细胞器或细胞结构??核糖体合成分泌蛋白,为什么要经过内质网和高尔基体,而不是直接运输到细胞膜呢?内质网和高尔基体与蛋白质的形成有何关系呢? 内质网细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”功能:功能:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装——“发送站”高尔基体3分钟17分钟117分钟核糖体内质网高尔基体细胞膜 豚鼠胰腺细胞内质网细胞膜高尔基体分泌蛋白在他们之间又是如何传递的呢??内质网膜高尔基体膜细胞膜??内质网膜高尔基体膜细胞膜囊泡囊泡核糖体囊泡囊泡多肽链合 成初步加 工运输较成熟蛋白质进一 步加工
成熟蛋白质排 出分泌蛋白线粒体提供能量细胞生命活动分泌蛋白细胞器密切配合细胞器协调配合?这些膜在结构上有没有联系呢?这些细胞器为什么在功能上有如此紧密的联系呢?这是由它们什么结构决定的? 膜结构?内质网与核膜外层相连内质网与细胞膜相连内质网膜与细胞膜、核膜的联系内质网膜、高尔基体膜、细胞膜的联系高尔基体膜化学成分介于内质网膜与细胞膜之间。细胞器膜细胞膜核膜生物膜系统二、细胞的生物膜系统生物膜系统:细胞内所有膜结构的统称这些生物膜的组成成分相似,结构和功能紧密联系。生物膜系统在细胞生命活动中作用极为重要 №1:使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的运输与交换及信息传递中起决定性作用。生物膜系统有以下三方面的功能: №2:增大膜的面积,供酶、核糖体等附着在上面。使各种化学反应有序进行。№3:将细胞分隔成许多小区室,使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。小结:分泌蛋白合成的过程核糖体内质网高尔基体细胞膜囊泡囊泡线粒体二、细胞器之间的协调配合三、细胞的生物膜系统细胞器膜细胞膜核膜概念:生物膜系统细胞内所有膜结构功能: 1:形成稳定的内部环境
2:增大膜的面积
3:使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。生物膜在结构和功能上紧密联系制作分泌蛋白合成到运输到细胞外的过程模型1. 包括与分泌蛋白合成到分泌过程相关的细胞器或细胞结构。要求:2. 在模型上标出分泌蛋白合成到分泌的路径图3. 先要有科学性,再追求艺术性。 1. 一种细胞器的部分生物膜是怎样转移
到另一种细胞器的?( )
A.随着细胞质的流动到达特定部位
B.从高尔基体到内质网
C.从内质网直接到达细胞膜
D.通过形成囊泡而转移 D课堂练习:2. 将用放射性同位素标记的氨基酸注入胰岛B细胞,一段时间后发现哪些结构可能具有放射性(多选)
A、线粒体 B、内质网
C、核糖体 D、高尔基体BCD3、下列有关生物膜的叙述,不正确的是( )
A各种生物膜的化学组成和结构完全相同
B不同细胞器或细胞结构的生物膜之间是可相互转变的
C生物膜的研究已经进入到分子水平
D细胞内的生物膜既各司其职,又相互协作共同完成细胞的生理功能A4、生物膜化学组成的表达最全面的是( )
A蛋白质、糖类、类脂
B糖蛋白、类脂
C蛋白质、糖类、脂类
D糖蛋白、脂类C5 .在一定的时间内使用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,依次先后出现在图中的1、2、3、4、5、6、7、8部位。
请据图回答。(1)图中的[7]是 __________, [1]的功能是________________,在[ ]________中合成糖蛋白。 [3]是来自_____________。
(2) 在图中[4]________中形成的是成熟蛋
白
(3) [7]的合成、加工和运输过程所需的大量能量由[ ]_______供给。
(4)此动物细胞对[7]具有__________功能。8分泌蛋白合成蛋白质内质网的小泡高尔基体8 线粒体合成和分泌2 内质网
第2节 细胞器——系统内的分工合作
●从容说课
本节教材的编写不仅仅是介绍有关细胞器的基本结构以及功能的知识,而是把细胞作为一个基本的生命系统,引导学生用系统的观点来认识细胞,探讨组成生物体的各个细胞是怎样相对独立,又紧密联系的,细胞的生命活动是怎样通过各组成成分的协调配合完成的。由于该节知识微观、抽象,教学时,首先引导学生联系生活经验进行类比,认识细胞内各个细胞器及其分工,然后采用:识图——感知科学过程和方法——实验观察——解决问题的流程进行教学。
本节课计划用三个课时来完成。第一课时通过引导学生识图,感知科学过程和方法,了解细胞,细胞器的结构、形态和功能,达到从理性上认识细胞器。第二课时安排用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的实验,以增强学生对叶绿体和线粒体的感性认识,进一步了解叶绿体、线粒体的形态和分布,为下一步学习其功能打下伏笔,同时巩固使用高倍显微镜的方法步骤。
学生在学习了各种细胞器的结构和功能之后,脑子里还是一个个独立的细胞器的印象,还没有把这些细胞器作为一个系统的组成成分联系起来,所以,第三课时教师以分泌蛋白的合成和运输为例,通过设计的问题,创设问题情境,让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程,体会细胞器之间的分工和协调配合,引导学生思考,在激活学生原有知识的基础上,进一步发现新的知识。细胞内的各种生物膜在结构上有一定的联系,同时,结构又决定功能,各种生物膜在功能上分工、协作,才能保证细胞的生命活动高效、有序地进行。因此必须以此为切入点,明确各种生物膜在结构上有哪些联系,在功能上又是如何分工协作的,才能深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位。使学生进一步理解生物膜系统的概念,形成一定的知识体系。最后适当补充一些资料,使学生知道相关知识发展的新动向,了解一些科研方法,并且有利于培养学生的阅读和分析能力。
●三维目标
1.知识与技能
(1)举例说明几种细胞器的结构和功能。
(2)了解分离各种细胞器的科学方法。
(3)了解植物细胞和动物细胞的区别。
(4)用高倍镜观察叶绿体、线粒体在细胞中的分布和形态。
(5)制作人的口腔上皮细胞临时装片;制作藓类植物叶片的临时装片。
(6)实验原理
①叶绿体是细胞中最大的细胞器之一,数量多,呈绿色,用高倍显微镜在活细胞状态下,不需要染色就可以清晰地看到。
②线粒体在动植物代谢比较旺盛的细胞中数量较多,健那绿染液是针对线粒体的专一性很强的活细胞染料,对活细胞进行染色后可以把线粒体染成蓝绿色,并用显微镜观察。
(7)明确生物膜的化学组成和基本结构。
(8)理解细胞的生物膜系统的概念和作用。
(9)理解细胞的生物膜系统是一个在结构和功能上都是紧密联系的统一整体。
(10)了解生物膜的研究成果及研究意义。
2.过程与方法
(1)自主学习:让学生通过类比认识细胞内各细胞器及其分工。通过资料的阅读和设计的问题的引导,培养学生分析和理解问题的能力,进而发展综合的能力。
(2)思维训练:利用课本插图、教学挂图和课件,培养和发展学生的读图能力,提高分析、类比归纳的学习方法。
(3)合作实验、自主探究、讨论答疑。
3.情感态度与价值观
(1)引导学生认同: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。
(2)让学生体验到科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合。
(3)通过细胞内各种生物膜在结构和功能上联系的学习,进一步明确结构与功能相统一的观点以及事物之间存在普遍联系的观点。
(4)通过生物膜的研究成果的介绍,充分调动学生学习生物学知识的兴趣,激励他们对生命科学知识要有不断探索的精神,同时渗透STS思想。
(5)参与小组合作交流,体验合作学习的快乐。
●教学重点
1.几种细胞器的结构和功能。
2.使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
3.各种生物膜在结构和功能上的联系。
4.细胞的生物膜系统的重要作用。
●教学难点
1.如何掌握几种细胞器的结构和功能。
2.如何将这些细胞器的功能和生物体的相关生命现象联系起来并灵活运用。
3.各种生物膜在结构和功能上的联系。
4.实验材料的选择。
5.生物图的绘制。
●教具准备
1.教师课件、细胞亚显微结构模型。
2.各种实验仪器、试剂。
3.教师准备观察材料:新鲜的藓类叶片、菠菜叶。
4.课前10分钟制作藓叶的临时装片和人的口腔上皮细胞临时装片。
●课时安排
3课时
第一课时 细胞器的结构和功能
●教学过程
[课前准备]
1.教师制作教学课件。
2.学生查阅资料,收集在“探究细胞的微观世界”方面的科学家及研究成果。
[情境创设]
利用课本“问题探讨”创设问题情境,同时出示本节课题:细胞器的结构和功能。
[师生互动]
教师:工厂一般都由若干个车间和部位组成,那么一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的?细胞内也存在类似的部门或车间吗?你能举出例子吗?
学生:讨论并回答上述问题。
教师:细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化。细胞内部像一个繁忙的工厂,在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”,这些“车间”都有一定的结构,如:线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等,它们统称为细胞器。同学们可能会感到很疑惑:细胞器这么小,科学家是怎样把各种细胞器分离开来,分别去研究它们的生理功能的呢?
课前我曾请几位同学去做了这方面的资料收集工作,现在我们来看看他们的成果如何。
学生1:汇报科学家分离各种细胞器的分法。
学生2:汇报科学家对不同细胞器的研究方法及成果。
教师:这几位同学收集到的资料都非常珍贵。我们大家要向他们学习,现在我们一起来阅读课本P44和P51介绍的方法。
学生:阅读课文,并归纳。
1.分离各种细胞器的方法是差速离心法。
2.科学探究离不开探究精神、理性思维和技术手段的结合。
教师:细胞内有哪些细胞器?它们在形态、结构上有什么不同?在功能上如何分工?它们又是如何协调配合完成各种生命活动的呢?
课本中展示了各种细胞器的图,以及动物细胞、植物细胞的亚显微结构模式图。请仔细观察图、文和老师展示的资料,说出各种细胞器在细胞中的分布位置、形态结构,并推测它们的功能。
线粒体:
屏幕显示资料一:
学生:观察资料以及课本P45图3-3和P46图3-7,讨论回答:
1.解析:用“结构与功能相统一”的观点解释。
答案:(1)心肌细胞运动量大,因不停地收缩舒张,需能量多 (2)冬眠时,动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强,需能量多 (3)细胞新陈代谢的强弱
2.答案:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量的能量,所以,飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数目多。同样道理,新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛,所以线粒体多。
教师:线粒体大多是颗粒状、短线状,均匀地分布在细胞质基质中,但它在活细胞中能自由移动,往往在细胞内代谢旺盛的部位比较集中。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,为细胞生命活动提供能量。所以,线粒体是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,95%来自线粒体。线粒体由内外两层膜构成,外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开,内膜向内折叠成嵴,加大了内膜的表面积,有利于有氧呼吸的顺利进行。
叶绿体:
屏幕显示资料二:
叶绿体是绿色植物叶肉细胞中,进行光合作用的细胞器。因此,有人把它比喻为“养料制造工厂”和“能量转换站”。
在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体,可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下,可以看到叶绿体的外面有双层膜,使叶绿体内部与外界隔开,叶绿体的内部含有几个到几十个基粒。基粒与基粒之间充满着基质。叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状的结构堆叠而成的,在囊状结构的薄膜上,有进行光合作用的色素,这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必需的酶。基质中还含有少量的DNA。
学生:观察资料以及课本P45图3-4和P46图3-7,讨论。
教师:叶绿体是扁平的椭球形或球形,有两层膜,膜光滑透明,内部含有几个到几十个基粒,每个基粒是圆柱形,由一个个囊状的结构垛叠而成,囊状结构的薄膜上有进行光合作用的色素,可以吸收、传递和转化光能,是进行光合作用的场所。它是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
内质网:
屏幕显示资料三:
从某腺体的细胞中,提取出附着有核糖体的内质网,放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样,并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况,结果如图3-2-1所示。请回答:
图3-2-1
(1)放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累,最可能的解释是________。
(2)放射性氨基酸继在核糖体上积累之后,在内质网中也出现,且数量不断增多,最可能的解释是_____________________。
(3)实验中,培养液相当于细胞中的________。
学生:观察资料以及课本P45图3-5和P46图3-7讨论回答。
解析:用“结构与功能相统一”的观点解。首先知识归类:核糖体是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所,内质网是蛋白质的运输通道。分析:在细胞内,游离的氨基酸应先进入核糖体,在核糖体内合成蛋白质,蛋白质合成后进入内质网被内质网运输。与图中曲线对照(读图),看是否符合曲线变化态势。整个实验过程中,培养液相当于细胞质基质,内含蛋白质合成等生化反应所需的一系列酶及必要条件。
答案:(1)核糖体是蛋白质合成的场所 (2)蛋白质进入内质网中 (3)细胞质基质
教师:内质网是由膜连接而成的网状结构,有光面内质网和滑面内质网两种类型。内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着很多种酶,它是细胞内蛋白质合成和加工,以及糖类、脂质合成的“车间”。
高尔基体:
屏幕显示资料四:
高尔基体位于细胞核附近的细胞质中,它的形状一般呈网状。在不同的生理情况下,可以转变为颗粒状、杆状或其他形状。在电镜下,高尔基体是一些紧密地重叠在一起的囊状结构。有些膜紧密地折叠成片层状的扁平囊,有些扁平囊的末端扩大成大小不等的泡状或囊泡状结构。
高尔基体的主要功能有三方面。一是与分泌有关。早期根据光镜的观察,已有人提出高尔基体与细胞的分泌活动有关。近年来,运用电镜、细胞化学及放射自显影技术更进一步证实和发展了这个观点。放射自显影技术证明,高尔基体自身还能合成某些物质,如多糖类。它还能使蛋白质与糖或脂结合成糖蛋白和脂蛋白的形式。在某些细胞(如肝细胞),高尔基体还与脂蛋白的合成、分泌有关。二是与溶酶体的形成有关。三是高尔基体还有其他功能,如在某些原生动物中,高尔基体与调节细胞的液体平衡有关系。
学生:观察资料以及课本P46图3-6和图3-7,讨论。
高尔基体是单层膜结构,由一些紧密地重叠在一起、排列比较整齐的扁平囊状结构和囊状小泡组成。在动物细胞中,高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和分泌,所以它是蛋白质的“加工车间”和“发送站”。在植物细胞中,高尔基体与新细胞壁的形成有关。
教师:刚才同学们对细胞中的四种细胞器进行了详细的分析讨论,从课本的图中我们可以看出,细胞中还有其他的细胞器,你能根据课本的介绍对它们进行比较,并完成下列表格吗?
屏幕显示八种细胞器的比较表。
学生:小组讨论,并完成表格。
八种细胞器的比较表
名 称
分 布
形 态
结 构
成 分
功 能
线粒体
普遍存在于动植物细胞
大多数呈椭
球形
外膜、内膜(双层膜结构)、嵴、基粒、基质
蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶、少量DNA和RNA
有氧呼吸的主要场所,“动力车间”
叶绿体
主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细
胞内
球形、椭球形
外膜、内膜(双层膜
结构)
蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素、少量DNA和RNA
光合作用的场所,“养料制造车间”,“能量转
换站”
内质网
绝大多数动植物
细胞
网状
(单层膜
结构)
蛋白质、磷脂等
增大了细胞内的膜面积;与蛋白质、脂质、糖类的合成有关;蛋白质等的运输通道;“有机物的合成加工车间”
高尔
基体
普遍存在于动植物细胞
囊状
(单层膜
结构)
蛋白质、磷脂等
动物细胞:与分泌物的形成有关,表现在对蛋白质的加工和转运
植物细胞:与植物细胞壁的形成有关
“蛋白质的加工车间”和“发送站”
核糖体
普遍存在于动植物细胞
椭球形粒状
小体
游离于基质,附着在内质网、核外膜上(无膜结构)
蛋白质、rRNA
合成蛋白质的场所,“生产蛋白质的机器”
中心体
动物细胞、低等植物细胞
“十”形
两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成(无膜结构)
微管蛋白
动物细胞的中心体与有丝分裂有关
液泡
植物细胞
泡状
液泡膜、细胞液(单层膜)
蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等
调节细胞的内环境,使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀状态
溶酶体
动物细胞、植物细胞
囊状
囊状(单
层膜)
“酶仓库”和“消化
车间”
教师:引导学生一起,利用表格对各种细胞器的分布、形态、结构和功能进行归纳,然后提问:我们如何去记忆和理解这些细胞器的结构和功能呢?
学生:小组讨论提出记忆的方法。
方法一:通过列表比较来记忆。
方法二:用“结构与功能相适应”的生物学科思想来理解记忆。
方法三:用绘结构简图的形式来记忆各种细胞器的结构。
方法四:将这些细胞器的功能与生物体的相关生命现象联系起来理解记忆及表格运用。(要求举例说明)
教师:对学生提出的方法进行简单的评价和补充。
教师:通过上面的学习,谁能归纳细胞质的结构由哪几部分组成?
学生回答:
[教师精讲]
通过对细胞质各种成分的学习,我们知道,细胞质主要包括细胞质基质和细胞器两大部分,各种细胞器的结构和功能虽然不同,但它们分工协作,密切配合,共同完成细胞的各种生命活动。
[评价反馈]
教师出示细胞的亚显微结构模型(一半为动物细胞,另一半为植物细胞)并提问:
1.请说出各个细胞器的名称。
2.这个模型是否为一个完整的细胞?你判断的依据是什么?
学生:
1.到讲台面向全体同学说出各个细胞器的名称。
2.不是一个完整的细胞,它分别属于植物细胞和动物细胞,判断的依据是:有一半模型中有细胞壁、叶绿体、液泡,所以它是植物细胞;而另一半模型中则没有这些细胞器,但它有中心体,所以它是动物细胞。
教师:从刚才同学的回答中,由我们今天的学习内容可拓展了解动物细胞和植物细胞的区别。现请同学们完成下列表格(出示植物细胞和动物细胞的比较表)。
学生:讨论完成表格。
植物细胞和动物细胞结构的比较表
动物细胞
植物细胞
不同点
没有细胞壁
有细胞壁
没有叶绿体
有叶绿体
有中心体
中心体见于低等植物
某些低等动物有液泡
有液泡
相同点
都有细胞膜、细胞质、细胞核。细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、核糖体和高尔基体等
[课堂小结]
1.请4~5名学生来总结本节课的学习内容和自己掌握的情况。
2.教师重新出示“八种细胞器的比较表”和“植物细胞和动物细胞的比较表”对本节内容的知识点、重点、难点进行总结。
[布置作业]
课本P50基础题1、2、3。
[课后拓展]
1.阅读下文,并回答问题。
把菠菜叶放进适当的溶液中,进行研磨,将研磨液用纱布过滤后,除去未磨碎的组织,得到一种绿色的液体。把其放入离心管中,进行适当强度的离心分离,得到沉淀(沉淀A),将此沉淀用电子显微镜进行观察,可发现细胞壁的碎片和(甲)膜上具有许多小孔的球状结构。将其上层清液的绿色部分进行较强的离心分离时,绿色部分几乎全部沉淀(沉淀B)。用电子显微镜观察此沉淀,发现有许多直径为几微米的细胞器(乙)。又把几乎透明的上层清液,用更强的离心力分离时,可得沉淀(沉淀C)。用电子显微镜观察此沉淀,则发现许多直径为0.5 μm的球形或短棒形,内外包着两层膜且向内折叠的细胞器(丙)。如继续进行强力离心,可使上部的澄清部分中的小微粒都沉淀,此沉淀(沉淀D)其中含有许多直径为0.02 μm的致密小颗粒(丁)和由该颗粒所附着的膜构成的细胞器(戊)。
(1)上述文章中画线处(甲)~(戊)所示的细胞结构名称分别是
A.细胞核—叶绿体—线粒体—内质网—核糖体
B.线粒体—叶绿体—细胞核—内质网—核糖体
C.细胞核—叶绿体—线粒体—核糖体—内质网
D.线粒体—叶绿体—细胞核—核糖体—内质网
(2)下文①~⑨是对上述沉淀A~D所含有细胞结构的叙述,请从①~⑨中找出正确答案填写在各自横线上。
沉淀A___________;沉淀B___________;沉淀C___________;沉淀D___________。
①与渗透吸水有关
②具有全透的性质,对植物细胞的形态具有维持作用
③是蛋白质合成的场所
④含有大量的DNA
⑤含有与有氧呼吸有关的酶
⑥与氧的产生和ATP的生成有关
⑦细胞内CO2浓度最高处
⑧含有与CO2合成葡萄糖或淀粉有关的酶
⑨是合成某些专供输送到细胞外的蛋白质的细胞器
参考答案:
(1)C (2)②④ ⑥⑧ ⑤⑦ ③⑨
●板书设计
第2节 细胞器——系统内的分工合作
第一课时 细胞器的结构和功能
一、分离细胞器的方法
二、细胞器的结构和功能
三、细胞质基质
成分:多种物质和酶。
功能:新陈代谢的主要场所。
四、细胞质的统一性
细胞质基质和细胞器及细胞器之间相互依存,密切联系,是一个不可分割的整体。
●习题详解
一、练习(课本P50)
(一)基础题
1.图1中,注字的“内质网”应是“高尔基体”,“高尔基体”应是“内质网”。染色质的注字指示线位置有误。中心体还应包括指示线下方的中心粒。
图2中,注字的“核仁”应是“叶绿体”,“叶绿体”应是“线粒体”,“核糖体”应是“中心体”。
2.C
3.B
二、问题探讨(课本P44)
1.提示:一件产品是由许多个零部件组成的,不同车间生产不同的零部件后,要有组装车间完成装配工作,质量检测部门负责检查产品的质量。同时要有部门提供原材料,有部门提供设计图,还要有部门负责动力供应,等等。部门齐全,配合协调,才能生产出优质产品。
2.提示:例如蛋白质的合成。细胞核是遗传信息库,蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行,核糖体是合成蛋白质的场所,同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
三、本节聚焦(课本P44)
1.不同的细胞器功能不同,线粒体是有氧呼吸的主要场所;叶绿体是光合作用的场所;内质网增大了细胞内的膜面积,还与蛋白质、脂质、糖类的合成有关;是蛋白质等的运输通道;动物细胞的高尔基体与分泌物的形成有关,表现在对蛋白质的加工和转运,植物细胞的高尔基体与植物细胞壁的形成有关;核糖体是合成蛋白质的场所,是“生产蛋白质的机器”;动物细胞的中心体与有丝分裂有关;植物细胞的液泡可调节细胞的内环境,使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀状态;溶酶体是细胞的“酶仓库”和“消化车间”。
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白是在内质网上的核糖体初步合成,在内质网内加工。由囊泡运输到高尔基体做进一步加工,再由囊泡运输到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
3.细胞中线粒体、叶绿体、溶酶体等的膜化学组成相似,基本结构大致相同,统称为生物膜。这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
生物膜系统有下列三点重要功能:第一,使细胞具有一个相对稳定的内环境,并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、信息传递;第二,为酶提供大量的附着位点,为生化反应有序进行创造条件;第三,将细胞分成小区室,使生化反应互不干扰。
四、旁栏思考题(课本P45)
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量的能量,所以,飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数目多。同样道理,新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛,所以线粒体多。
第二课时 实验:用高倍镜观察叶绿体和线粒体
●教学过程
[课前准备]
课前培训8名学生充当“小老师”,协助教师指导同学进行实验。课前10分钟制作藓叶的临时装片和人的口腔上皮细胞临时装片。
[情境创设]
屏幕显示:课前教师制作的几种材料的临时装片,并显微投影给学生观察。
教师:上节课我们通过图片和资料,了解了细胞器的分布、形态和功能,那么实际生物体中的细胞器是怎样的呢?这是老师刚才制作的临时装片,请仔细观察其中的叶绿体和线粒体的分布和形态,下面请各小组自行制作临时装片并观察。
屏幕显示本节课题:用高倍镜观察叶绿体和线粒体。
[师生互动]
1.观察叶绿体的形态和分布情况
屏幕显示:制作藓类叶片的临时装片的方法步骤和观察叶绿体的方法步骤。
制作藓类叶片临时装片的方法:在洁净的载玻片中央滴一滴清水,用镊子取一片藓类的小叶,或者撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮,放入水滴中,盖上盖玻片。
观察叶绿体的步骤:将制作好的叶片临时装片放在低倍镜下观察,找到叶片细胞后,换用高倍镜仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布情况。
学生:各小组在小组长的指导下,制作和观察临时装片,并绘制图。
教师:巡回检查,指导。
学生:各小组分别用显微投影仪展示自己制作的装片,并指出叶绿体的位置,以及自绘的叶绿体形态图,提出疑惑。
学生:各小组讨论,对展示小组的实验结果进行评价,对展示小组的疑惑进行解答。
教师:(1)点评学生实验过程中操作的优点和存在的不足,如:叶片取材不当,装片中的水分过多或过少等。
(2)由于取材于活的植物体,叶片中的叶绿体在不同的光照条件下是可以运动的,因此,在不同光照条件下采集的葫芦藓,其叶内叶绿体椭球形的形状不完全一样。
(3)点评并纠正高倍显微镜操作中错误的做法。
2.观察线粒体的形态和分布情况
屏幕显示:制作人的口腔上皮细胞临时装片的方法和步骤,以及使用高倍显微镜观察线粒体的步骤。
制作人的口腔上皮细胞临时装片的方法和步骤:在洁净的载玻片中央滴一滴健那绿染液,用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下,把牙签上附有碎屑的一端,放在染液中涂抹几下,盖上盖玻片。
观察线粒体的步骤:在高倍镜下观察经过染色的口腔上皮细胞临时装片,可以看到蓝绿色的线粒体,细胞质接近无色。
学生:各小组在小组长的指挥下,制作和观察临时装片,并绘图。
教师:巡回检查、指导。
学生:各小组分别用显微投影仪展示自己制作的临时装片,指出线粒体的位置,同时展示自己绘制的线粒体图。
学生:各小组讨论,对展示小组的实验结果进行评价,对展示小组的疑惑进行解答。
教师:(1)点评学生实验操作过程中的优缺点。
(2)点评学生绘制的生物图。
[教师精讲]
1.生物图的画法和注意事项(屏幕显示):
①图的大小要适当,在纸上的位置要适中,一般稍偏左上方,以便在右侧和下方留出注字和写图名的地方。
②先用削尖的铅笔(一般为3H的),根据观察到的物像(不能抄书),轻轻地画出轮廓,经过修改,再正式画好,务必使图形真实。
③图中比较暗的地方,如叶绿体、细胞核,用铅笔点上细点来表示,越暗的地方,细点越多,不能涂阴影表示暗处。
④字尽量注在图的右侧,用尺子引出水平的指示线,然后注字。
⑤在图的下方写上所画图形的名称。
2.叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,一般散布在细胞质基质中,靠近细胞膜的叶绿体较多一些,光照强的一面叶绿体分布较多一些。靠边叶脉部分的叶肉细胞中的叶绿体数量要多一些。
3.线粒体的形态多种多样,有短棒状、圆珠状、线形、哑铃形等。人的口腔上皮细胞中的线粒体均匀地分布在细胞质基质中。在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中,例如,在人的受精卵分裂面附近线粒体较多,人的心肌细胞中线粒体的数量比平滑肌细胞中线粒体的数量多。
[评价反馈]
1.绿色植物叶片细胞中含有大量的叶绿体,叶绿体位于细胞的________中,显________色,一般呈____________形状。
2.线粒体的主要功能是____________,其形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。在实验中观察发现,染色后的线粒体显___________色,细胞质显___________色。
参考答案:
1.细胞质基质 绿 扁平的椭球形或球形 2.有氧呼吸的场所 无 蓝绿
[课堂小结]
1.观察叶绿体、线粒体的形态和分布的实验方法和步骤
取材→制片→观察
2.实验中几个问题的分析
(1)为什么用藓类的小叶,或者菠菜叶的下表皮(稍带叶肉)作观察叶绿体的实验材料?
藓类属阴生植物,菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面,这样的细胞中的叶绿体大且数目少,便于观察叶绿体的形态和分布。
(2)为什么观察叶绿体的临时装片时要始终保持有水状态?
防止细胞内的叶绿体失水。如果叶绿体失水,叶绿体就缩成一团,无法观察叶绿体的形态和分布。
(3)细胞质基质中的叶绿体,是不是静止不动的?为什么?
不是静止不动的。叶绿体存在于细胞质中,它会随着细胞质的流动而运动。
(4)叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系?
①叶绿体呈椭球形或球形,可以减少运动时的阻力,有利于叶绿体的运动。叶绿体在细胞质中散乱地分布,相互不重叠,有利于其内部的每一个基粒充分接受光照。
②叶绿体呈椭球体形,在不同的光照下可以运动,改变椭球体的方向,这样即能接受较多的光照。叶绿体在细胞中的运动又有利于其内部的每一个基粒充分接受光照。
③叶绿体的形态和分布都有利于按受光照,完成光合作用,如叶绿体呈椭球体形,能够对不同光照条件改变方向;又如,叶肉细胞中的栅栏组织,其中的叶绿体分布比海绵组织的多,可以接受更多的光照。
3.高倍镜使用中的注意事项
(1)一般地讲,在低倍镜下调节清晰后,可直接转动转换器,使高倍镜对准通光孔。但若高倍镜不是原配的,则应先稍微转动粗准焦螺旋,使镜头上升后再换高倍镜,下降镜筒时必须从一侧注视物镜下降到一定距离。
(2)换高倍镜后因镜头与装片间的距离很小,切记不可再转动粗准焦螺旋,以防损坏镜头或装片。应该一面从目镜里观察,一面逆时针方向转动,直到清晰为止。
(3)在高倍镜下若要换装片,必须升高镜筒后才能进行。
[布置作业]
1.高倍镜下看到的叶绿体是
A.绿色、棒状 B.红色、棒状
C.红色、扁平的椭球形或球形 D.绿色、扁平的椭球形或球形
2.如图3-2-3所示,1、2为物镜长度;3、4为目镜长度;5、6为观察时物镜与标本装片距离大小。欲获得最大放大倍率的观察效果,其正确的组合是
图3-2-3
A.1、3、5 B.2、4、6 C.2、3、5 D.2、4、5
3.在不同光强下,有关叶绿体的椭球体方向改变的说法正确的是
A.强光下,叶绿体的椭球正面朝向光源 B.强光下,叶绿体的椭球侧面朝向光源
C.任何光下,叶绿体的椭球体正面朝向光源 D.弱光下,叶绿体的椭球体侧面朝向光源
4.植物叶片含叶绿体较多的是
A.下表层 B.叶肉海绵组织 C.叶肉栅栏组织 D.导管
5.在视野右上方发现一后期的细胞,要将其移至视野正中,应将装片移向
A.左上方 B.左下方 C.右上方 D.右下方
6.下列关于高倍物镜使用的叙述中,正确的是
A.因为藓类的叶片大,在高倍镜下容易找到,所以可以直接使用高倍物镜观察
B.在低倍镜下找到叶片细胞,即可换高倍物镜观察
C.换用高倍物镜后,必须先用粗准焦螺旋调焦,再用细准焦螺旋调到物像最清晰
D.为了使高倍镜下的视野亮一些,可用最大的光圈或凹面反光镜
7.(2001年上海高考题)某学生用显微镜观察装片时,见视野中有甲、乙、丙三异物。为判断异物的位置,他先转动目镜,见甲异物动,然后转换物镜,三异物仍在。据此,三异物可能在
A.目镜 B.物镜 C.反光镜 D.目镜和装片
8.制作菠菜叶的临时装片时,应取菠菜叶的________表皮并稍带些叶肉为观察对象,因为该细胞内的叶绿体的体积________,而且数目________。高倍镜下可观察到叶绿体分布于细胞质基质中,并随细胞质的流动而________。
9.现有如下材料和器具,欲观察植物细胞叶绿体的形态和分布,及光照强弱对叶绿体分布的影响,请选择最理想的材料完成实验并回答问题。
材料和用具:藓类的小叶、菠菜叶、棉花叶、玉米叶、200 W灯泡、25 W灯泡、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子等。
(一)实验原理
高等植物的叶绿体存在于____________细胞的细胞质基质中,一般呈绿色、扁平的椭球形或球形,可以用____________显微镜观察它的形态和分布。高等植物的叶绿体作不同的光照下,可以运动,改变椭球形的方向,改变其分布。
(二)实验步骤
(1)取材:选取最理想的材料________三份。该材料最理想的原因是______________________。
(2)将上述三份材料分别放在载玻片中的清水滴中,盖上盖玻片,制成临时装片。
(3)将三个临时装片分别入在200 W、25 W的白炽灯和暗处,依次处理5 min、10 min、10 min。
(4)观察:先用________观察,找到相应的细胞,然后转动________,换上________,调节________使视野高度适宜,最后调节________螺旋,直到物像清晰。
(三)实验现象
(1)叶绿体的形态:___________________。
(2)在弱光下,叶绿体以其________面朝向光源,好处是________;在强光下,叶绿体以其________面朝向光源,好处是________。
10.图3-2-4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。请看图回答:
图3-2-4
(1)仔细观察叶绿体的形态时,显微镜的目镜、物镜及其与盖玻片间距离的组合为________(用标号作答)。此时放大的倍数为________。
(2)在观察叶绿体时,③与④的显微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,此异物可能在________。
A.物镜上 B.目镜上 C.装片上 D.反光镜上
参考答案:
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.D 7.D
8.下 大 少 流动
9.(一)叶肉 高倍 (二)(1)藓类的叶 藓类植物的叶片薄而小,叶片是单层细胞,叶绿体清楚,不需要加工即可进行观察 (4)低倍镜 转换器 高倍镜 光圈 细准焦 (三)(1)扁平的椭球形或球形 (2)椭球形的正 便于接受较多的光照 椭球形的侧 不至于被强光灼伤
10.(1)②③ 600 (2)④ (3)B
[课后拓展]
1.增加“不同光照条件下叶绿体的形态变化”的实验,使学生了解叶绿体对不同光照条件的适应性。实验课前,在讲台前摆放3台显微镜,载物台上分别放着强光(200 W灯泡照射5 min)、弱光(25 W灯泡照射10 min)、黑暗处理过的3片葫芦藓小叶装片。让学生轮流观察,看清楚不同条件下叶绿体位置的改变。应该注意的是,如果用强光照射叶的装片,灯泡不能离装片太近(灯泡距装片应大于20 cm),否则叶绿体会被强光灼伤而解体。
某同学在观察细胞质流动实验时,选用了如下材料和用具:新鲜的黑藻、带有测微尺的显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、秒表、30 ℃的温水、室温下的温水、冰水。现请你利用上述材料,完成下面的实验,以观察细胞质的流动,证明温度对细胞质流动速率的影响,并回答问题。
Ⅰ.实验原理
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态,观察细胞质的流动,可用细胞质基质中________的运动作为标志,利用测微尺和秒表分别测出不同温度下运动距离和所用的时间,就可求出各自细胞质的流动速率。
Ⅱ.方法步骤
第一步:用事先培养好的黑藻和室温下的水做成临时装片。
第二步:在室温下用显微镜观察。寻找靠近________部位的细胞进行观察,以___________作为标志,测出运动的距离和时间,计算出室温下的细胞质流动速率。
第三步:________________________________。
第四步:________________________________。
Ⅲ.实验结果和结论:_____________________。
Ⅳ.问题
(1)用黑藻作实验材料的原因是___________________。
(2)细胞质处于不断流动状态的意义是___________________。
影响黑藻细胞质流动的外界因素还有___________________;影响黑藻细胞质流动的内部因素是___________________。
2.增加“不同外界条件下细胞质的流动情况”的演示实验。在讲台前摆放3台显微镜,分别是缺水(萎蔫)、光照(强光照射过)、化学刺激(质量分数为5%的盐酸刺激过)三种不同条件下黑藻叶的装片,让学生轮流观察细胞质的流动情况。要使学生了解,细胞质的流动不是一成不变的,而是在不同的外界条件下,细胞质的流动速度不完全一样。
观察细胞质流动可用小麦根毛细胞作为实验材料。实验步骤如下:
(1)剪下0.5~1 cm小麦根(带有根毛),纵剖为二,将剖面朝下,放于载玻片上。
(2)制装片,滴一滴蔗糖溶液,盖上盖玻片。
(3)观察。观察时首先在________镜下找到根尖成熟区,选取1个细胞,然后换上________镜。由于根毛细胞无色透明,光照充足时难以观察到它的细胞质流动。要________光圈,改用___________面反光镜,进行观察,在辨认细胞质流动时,要选取细胞内____________结构作为________。结果可以发现细胞质流动从根尖端转向基部,然后回转不断循环。
枟卉同学想观察小麦根毛细胞质流动,于是做了如下实验:
步骤:剪下一段长0.5~1 cm的带有根毛的小麦根,纵剖成两半。让剖面向下,放在载玻片上。然后加一两滴预先制备的蔗糖溶液。盖上盖玻片,轻压盖玻片。观察时,先在低倍镜下找到根毛区,再选取一个根毛细胞换用高倍镜观察。
(4)根据根毛细胞的细胞质的特点,观察它的细胞质流动,为使观察效果显著,应采用________反光镜、________光圈。
(5)实验中,她滴加蔗糖溶液的目的是_____________________。
(6)她选择根毛区细胞观察的原因是_____________________。
(7)实验时,老师要她将盖玻片四周用凡士林封好,原因是___________。
(8)最后,她向老师借了块秒表,说是想测细胞质的流动速度。你知道她准备怎样做吗?
1.解析:本题主要考查学生对课内实验的拓展和探究能力,对于实验的具体操作能力,对实验现象进行分析的能力及应用课本理论知识,灵活处理及解答问题的能力。
答案:Ⅰ.叶绿体
Ⅱ.叶脉 叶绿体 在载玻片上不断滴加30 ℃的温水,按上述方法观察测量 在载玻片上滴加冰水,按第二步的方法观察、测量
Ⅲ.在30 ℃温水中的黑藻细胞,细胞质流动速度最快,冰水中的黑藻细胞,细胞质的流动速度最慢
结论:细胞质的流动速度受温度的影响
Ⅳ.(1)黑藻的叶片薄而扁平,含有叶绿体便于观察;(2)有利于细胞内物质的运输和交换,有利于细胞器的移动,能够为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质及合适的条件 (3)光照、含水量 新陈代谢的强弱
2.解析:本题主要考查学生对课内实验的拓展和探究能力,对不同实验材料的处理能力,对实验现象进行分析的能力及应用课本理论知识,灵活处理及解答问题的能力。
答案:(3)低倍 高倍 缩小 平 相对 参照物 (4)平面 缩小 (5)维持根细胞的生命活动 (6)此处的细胞生命活动旺盛,细胞质流动较快 (7)避免水分蒸发散失,导致蔗糖浓度较高,影响实验效果 (8)知道在一定放大倍数下的视野直径,或者用带有计量刻度的目镜观察,并用秒表测出所用的时间,就可以计算出细胞质的流动速度。
●板书设计
第二课时 实验:用高倍镜观察叶绿体和线粒体
一、观察叶绿体的形态和分布
先低倍镜
后高倍镜→绘图
二、观察线粒体的形态和分布
先低倍镜
后高倍镜→绘图
●习题详解
实验(课本P47)
叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,一般散布在细胞质基质中,靠近细胞膜的叶绿体较多一些,光照强的一面叶绿体分布较多一些。靠边叶脉部分的叶肉细胞中的叶绿体数量要多一些。
线粒体的形态多种多样,有短棒状、圆珠状、线形、哑铃形等。人的口腔上皮细胞中的线粒体均匀地分布在细胞质基质中。
第三课时 细胞的生物膜系统
●教学过程
[课前准备]
将豚鼠胰腺腺泡细胞中分泌物的形成过程,制作成课件,动态演示分泌物的运输过程,适当补充一些资料并配以一定的问题,这样,可以帮助学生理解教材内容,使文字内容形象地保留在记忆中,从而降低了本知识点的难度。
课前给学生布置作业:通过网络、报纸、杂志等渠道收集科学界对生物膜和生物膜工程研究的相关资料,经筛选后,课上交流。
[情境创设]
屏幕显示细胞的亚显微结构。并设计如下问题:
(1)细胞内有哪些细胞器?各有何功能?
(2)蛋白质的合成场所是什么?
(3)核糖体有哪几种存在形式?
教师引导:这两种类型的核糖体所合成的蛋白质有何不同呢?
教师:科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,发现了各种生物膜在功能上有一定联系。下面介绍证明各种生物膜在功能上有一定联系的实验。
屏幕显示课题:细胞的生物膜系统
屏幕显示资料一:
蚕的丝腺细胞在5龄的初期主要是细胞本身增大,这时细胞质中的核糖体多为游离型的,而内质网很贫乏。但到5龄的后半期,腺细胞开始大量合成和分泌丝心蛋白时,则核糖体都与内质网结合,形成发达的粗面内质网。
[师生互动]
1.细胞器之间的协调配合
教师:通过资料一事实你可得出什么结论?
学生:丝心蛋白是在附着于内质网上的核糖体上合成的,它是一种分泌蛋白。
教师:有些蛋白质是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用,这类蛋白质叫做分泌蛋白。豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程的研究就采用了同位素标记法。
屏幕显示资料二:简介同位素标记法
同位素用于追踪物质运行和变化过程时,叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物,化学性质不变。人们可以根据这种化合物的放射性,对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。
屏幕显示:豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程
首先给豚鼠的胰腺腺泡细胞注射氚(3H)标记的亮氨酸,进行脉冲标记,然后制作电镜的显微放射自显影标本,如课本P48的三组图。
课件显示观察结果是:3 min后,被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中。
教师:被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中说明了什么?
学生:在附着有核糖体上合成的蛋白质进入到内质网中。
课件继续显示:脉冲标记后17 min和117 min后的情况。学生仔细观察并回答下列问题:
教师:17 min和117 min后被标记的氨基酸相继出现在哪些部位?
学生:分别在高尔基体和细胞外出现。
教师:与此分泌物的合成和分泌有关的结构有哪些?
学生:核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
教师:这些分泌物的合成和运输方向是怎样的?
学生:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外。
教师:这些分泌物通过哪种方式被运输到细胞外?
学生:外排作用。
课件连续显示豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程,教师引导学生总结分泌蛋白的合成与分泌的过程。
教师:在核糖体上合成的分泌蛋白,为什么要经过内质网和高尔基体,而不是直接运输到细胞膜呢?内质网和高尔基体与蛋白质的形成有何关系呢?
学生思考并复习内质网和高尔基体的功能,然后讨论回答。
教师归纳:分泌蛋白的形成过程是这样的:首先在内质网的核糖体上由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网后,还要经过一些加工,如折叠、组装、加上一些糖基团等,才能形成具有一定空间结构的蛋白质。然后,由内质网腔膨大、出芽形成具膜的囊泡,囊泡包裹着蛋白质转移到高尔基体,与高尔基体膜融合,把蛋白质输送到高尔基体腔内,作进一步的加工。接着,高尔基体边缘突起形成囊泡,把蛋白质包裹在囊泡里,运输到细胞膜,囊泡与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中,需要大量的能量。这些能量的供给来自线粒体。
同时教师板书。
在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙的运输“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽的作用。
综上所述,细胞内的各种细胞器在功能上既有明确的分工,又有紧密的联系。各种细胞器相互配合,协同工作,才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。这些细胞器为什么在功能上有如此紧密的联系呢?这是由它们的结构决定的。(引出下一个内容)
2.细胞的生物膜系统
屏幕显示细胞的亚显微结构。并设计如下问题:
(1)具有单层膜的细胞结构有哪些?
(2)具有双层膜的细胞结构有哪些?
(3)细胞膜的化学成分是怎样的?结构如何?
学生讨论并回答如下:
(1)图中所标注的一些结构:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体的膜等均为具单层膜的细胞结构。
(2)而线粒体、叶绿体膜为具双层膜的细胞结构。
教师:是不是所有膜的成分和结构都与细胞膜一样呢?
学生:阅读课本P41和P49后,讨论回答。
(3)生物膜的化学组成是蛋白质、脂类和糖类。
教师点拨:但生物膜的化学成分中的脂类不是专指磷脂,实际上组成脂双层的脂类成分随不同生物而不同。在动物细胞中,胆固醇在脂双层中所占的比例较大,特别是在哺乳动物细胞中,它可和磷脂分子一样多。而细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞中一般没有胆固醇,细胞中线粒体、叶绿体、溶酶体等的膜化学组成相似,基本结构大致相同,统称为生物膜。这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
教师:各种生物膜在结构上有什么联系呢?
学生观察课件和课本插图,分析出各种生物膜在结构上有哪些联系。
学生1:内质网向内与外层核膜相连,内质网腔与内、外隔膜之间的腔相通;内质网膜向外与细胞膜相连,并与核糖体、线粒体紧密相连。
学生2:从刚才对细胞器之间的协调配合的学习中可见,各细胞器膜之间以及与细胞膜之间可通过“具膜小泡——囊泡”以“出芽”“突起”“内陷”的形式相互融合。
教师引导:生物膜的厚度一般为7~8 nm,真核细胞的生物膜约占细胞干重的70%~80%,最多的是内质网膜,因此内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。需给学生指出的是:液泡、叶绿体的膜与其他有膜结构也有一定的联系。
教师提问:内质网既可以与核膜、线粒体、细胞膜直接相连,还可以借助于囊泡与高尔基体间接相连,其物质基础是什么?
学生:他们的物质基础都是蛋白质、脂类和糖类。
教师引导:既然它们之间有着直接或间接的联系,它们之间能否相互转化呢?
大屏幕显示资料
Grimstone曾观察到:饥饿的原生动物逐渐停止形成高尔基体,同时粗面内质网也减少或几乎完全消失,由于这些细胞于实验期间还继续形成分泌小泡,所以每一个高尔基体的囊的数目减少了,但当给动物重新喂食后,形成了新的粗面内质网,同时产生新的高尔基体,囊的功能也恢复了。
教师提问:该实验说明了什么问题?
学生思考并回答:
细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性,它们之间是可以相互转化的。
教师归纳:可见,细胞内的各种生物膜不仅在功能上有明确的分工和紧密的联系,在结构上也有一定的联系。各种生物膜相互配合,协同工作,才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。
教师:细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着什么样的作用呢?
学生:根据已有的各种生物膜的基础知识,加以讨论、分析,试述生物膜的重要作用。
学生:阅读课本,总结生物膜系统的重要作用如下:
第一,使细胞具有一个相对稳定的内环境,并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、信息传递。
第二,为酶提供大量的附着位点,为生化反应的有序进行创造条件。
第三,将细胞分成小区室,使生化反应互不干扰。
教师:设计问题,温故知新,加深学生对知识的理解。
(1)细胞膜使细胞所具有的内环境与人体的内环境有何区别?
(2)细胞膜在控制物质进出细胞时是如何发挥作用的?
(3)列举实例说明在生物膜上发生的重要的化学反应。
教师介绍:20世纪70年代以来,由于各种新的物理、化学技术和方法的使用,使得生物膜的研究已深入到分子水平,并且取得了突飞猛进的发展,成为分子细胞生物学研究中的前沿领域之一。
课前给同学们已经通过网络、报纸、杂志等渠道收集科学界对生物膜和生物膜工程研究的相关资料,现在请各小组的代表上台来介绍,让我们大家共享。
学生:各小组的代表上台来介绍。
教师:对学生的汇报进行简评,然后把自己收集的资料展示给大家。
屏幕显示:生物膜与膜生物工程国家重点实验室的介绍。
(1)生物膜与膜生物工程国家重点实验室是由中国科学院与我国著名的北京大学、清华大学有关实验室组成的联合实验室之一,它是在中国科学院动物研究所、北京大学生物系、清华大学生物科学与技术系有关从事生物膜及工程的实验室基础上于1988年创建的,1990年建成,向国内外开放。
中国科学院动物研究所膜生物化学分实验室
清华大学膜生物物理分实验室
北京大学兴奋膜电生理分实验室
主要研究方向:在近代生物学与近代物理学及有关工程学科相互结合的基础上,探讨生物膜的能量转换、信息识别与传递和物质转移等基本生命现象的分子机理及其结构基础;揭示这些与生物膜密切相关的基本生命过程的内在联系。一方面,为发展膜分子生物学和解决生物学、医学及农学中的重大理论问题服务,如肿瘤和其他主要疾病的防治,神经和免疫功能的调节,发育和遗传的控制等;另一方面,通过生物膜的人工模拟研究,当前着重运用人工膜生物技术作为药物和遗传物质的定向导运系统,为解决医学临床和动、植物和微生物遗传工程等方面的重大实际问题服务。从较长远的发展方向上看,膜生物工程将包括在阐明生物膜的换能机理、选择透性、信息感受、识别和传递等工作原理的基础上结合其他工程技术发展“生物换能器”“生物分离浓缩器”“生物传感器”“生物电子计算机”及“生物光计算机”等新兴技术领域,更广泛地为国民经济和国防建设服务。
主要研究成果:
研究了线粒体氧自由基的生成、转移和靶向的作用机制,提出活性氧理论。
研究了Mf细胞膜上离子通道活动的变化与GM-CSF激活过程的关系以及Mf与NK细胞对同种和异种抗原的识别作用。
研制出对癌细胞恶性增殖有较强抑制活性的药物和有明显降糖效果的口服脂质体新剂型。
蛋白质构象变化及基因导入的研究。用表面园二色谱法以及FTIR-ATR(全内反射傅利叶红外谱)和固体荧光谱法测定了蛋白质与生物医用材料表面作用后蛋白质构象的变化;
在国内率先建立了磁园二色谱(MCD)技术,在蛋白质二维晶体组装的基础研究和突触形
成过程中突触前后膜相互作用的研究中,都取得了许多重要的成果。研制并开展了一系列导入外源基因的新方法,用超声波法在植物完整细胞及组织块中实现外源基因的转移。
细胞膜离子通道特性的研究。人工合成的22肽在肌细胞膜上组装成具有离子选择性的通道,分离纯化了具有生物活性的抗吗啡肽和芋螺毒素,在离子通道水平上研究其作用机理;阐明心肌细胞早后去极化的发生机制、电生理学特性及各种抑制因素。
(2)介绍科学技术在攻克人类疾病、提高粮食产量、改善作物品质等方面的例子。
工业上:人工模拟生物膜功能。如:海水淡化、污水处理。
农业上:改善作物品质。如:抗寒、抗旱、耐盐机理的研究。
医学上:人工膜代替病变器官。如:人工肾中的“血液透析膜”。
(3)归纳研究生物膜的重要意义。生物膜与膜生物工程是现代生物科学的重大方向之一,它将近代生物学与近代物理学及有关工程学科互相结合起来,对阐明生物能量转换、信息识别、传递和物质转移等诸多生命现象具有重大意义,同时在生物学、医学及农学中具有实际应用的前景。随着科学技术的不断发展,可以更广泛地为国民经济和国防建设服务。
[教师精讲]
本节内容课要求同学们从分析细胞器之间的协调配合为切入点,重点掌握各种生物膜在结构和功能上的联系;细胞的生物膜系统的概念和细胞的生物膜系统的重要作用。
细胞内的各种生物膜在结构上有一定的联系,同时,结构又决定功能,各种生物膜在功能上分工、协作,才能保证细胞的生命活动高效、有序地进行。因此必须明确各种生物膜在结构上有哪些联系,在功能上又是如何分工协作的,才能深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位。
[评价反馈]
1.对生物膜化学组成的表述最全面的是
A.蛋白质、糖类、类脂 B.糖蛋白、类脂
C.蛋白质、糖类、脂类 D.糖蛋白、脂类
2.内质网膜与核膜、细胞膜相连,这种结构特点表明内质网的重要功能之一是
A.扩展细胞内膜,有利于酶的附着 B.提供细胞内物质运输的通道
C.提供核糖体附着的支架 D.参与细胞内某些代谢反应
3.完成与内环境之间的信息传递的膜是
A.细胞膜 B.核膜 C.高尔基体膜 D.内质网膜
4.生物膜结构与功能的研究成果,在工业生产和医学实践中有重要的用途,下列有关生物膜的应用叙述中,错误的是
A.模拟生物膜可以处理污水、淡化海水
B.研究生物膜可以找寻改善农作物品质的途径
C.模拟生物膜可以人工合成人体的病变器官
D.通过生物膜工程技术可以诊断、治疗疾病、病变细胞的遗传特征
参考答案:
1.C 2.B 3.A 4.C
[课堂小结]
4.细胞的生物膜系统
内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜和细胞膜、核膜等都由膜构成,这些膜的化学组成相似,基本结构大致相同,共同构成细胞的生物膜系统。
[布置作业]
课本P50一、基础题:4,二、拓展题。
[课后拓展]
阅读下列资料后,回答问题:
人工肾能部分替代真正的肾脏起作用。患者的血液在中空纤维中向一侧流动,一种称为透析液的水溶液在中空纤维外向相反方向流动(图3-2-8)。血液中的小分子废物通过血液透析膜(中空纤维壁)进入到透析液中。为了防止某些盐类等有用的物质随着废物离开血液,透析液中的酸碱度和渗透压应与血液中的基本相同。血液从患者臂部或腿部的血管通路流入人工肾,经过人工肾得到净化后,又流回静脉(图3-2-9)。患者的血液要流经人工肾许多次之后,才能除去大部分的小分子废物。
图3-2-8 人工肾的透析原理
图3-2-9 患者与人工肾的连接方式示意图
(1)人工肾中流出的溶液中含有尿素。试加以解释。
(2)患者的血液要流经人工肾许多次之后,才能除去大部分的小分子废物,原因是_____________________。
(3)该治疗每隔一段时间要重复进行(每星期约2~3次)。为什么?
(4)灌入人工肾的溶液中应含有________、________、____________(答三种)等物质。患者某一段时间因病情严重不能饮食,只能注射葡萄糖,请写出葡萄糖转化成蛋白质的生理生化过程。_____________________。
(5)治疗肾衰竭的另一种办法是进行肾移植。肾移植的最大问题是缺乏供肾者,克隆是解决这一问题的好办法。从理论上分析,利用患者皮肤的生发层细胞是否能培养出肾脏来?请说明理由。
参考答案:
(1)由于人工肾的透性与人的微血管壁的透性相似,血液在流经透析管时,其中的尿素就渗到人工肾溶液中。(2)一次透析不能全部交换充分 (3)因为人体蛋白质代谢过程中,通过脱氨基作用继续产生尿素。(4)无机盐 葡萄糖 氨基酸 葡萄糖丙酮酸丙氨酸蛋白质
5.能。因为生发层细胞具有一定的全能性。
●板书设计
第三课时 细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合
核糖体(合成肽链)内质网膜(折叠、组装、糖基化)高尔基体(浓缩、加工、运输)细胞膜(外排作用)细胞外。
二、细胞的生物膜系统
1.概念:内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜和细胞膜、核膜等都由膜构成,这些膜的化学组成相似,基本结构大致相同,共同构成细胞的生物膜系统。
2.三种膜之间的转化关系
图中①②⑤⑥是以“出芽”的形式形成“小泡”而发生膜的转移,③④则是膜之间的直接转变。
3.生物膜系统在细胞的生命活动中的重要作用
●习题详解
一、练习(课本P50)
(一)基础题
4.C
(二)拓展题
提示:溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过修饰等,不会被溶酶体内的水解酶水解。
二、资料分析(课本P48)
1.分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白是在内质网上的核糖体上初步合成,在内质网内加工。由囊泡运输到高尔基体作进一步加工,再由囊泡运输到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
3.需要,如核糖体在氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量。这些能量是由线粒体进行有氧呼吸提供的。
第2节 细胞器——系统内的分工合作
一、选择题
1.下表是关于各种细胞器的结构和功能的比较,其中正确的是( )
选项
细胞器
结构或部位
功能
A
高尔基体
一层膜
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
一层膜
蛋白质生产机器
D
溶酶体
存在于动植
物细胞中
是“消化车间”
解析:高尔基体是由一层膜构成的,它是蛋白质加工、分类、包装和发送的车间;叶绿体主要存在于叶肉细胞中,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,它普遍存在于动植物细胞中,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
答案:D
2.分泌蛋白的运输方向是( )
A.游离的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
B.附着的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
C.核糖体→高尔基体→内质网→细胞膜
D.内质网→核糖体→高尔基体→细胞膜
解析:分泌蛋白合成、分泌的过程:
/
凡是分泌到细胞外的蛋白质,都是由附着在内质网上的核糖体合成的。
答案:B
3.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:用高倍显微镜观察到的黑藻叶绿体呈绿色椭球形,不能观察到叶绿体的结构。在电子显微镜下才能观察到叶绿体的结构。A、C两项为叶绿体的亚显微结构,用普通显微镜是不能分辨出来的。水绵的叶绿体呈带状。
答案:D
4.下列关于细胞中细胞器的叙述,错误的是( )
A.大肠杆菌无线粒体,有核糖体
B.水稻叶肉细胞有叶绿体,也有液泡
C.酵母菌有线粒体,也有叶绿体
D.小鼠肝细胞有线粒体,也有内质网
解析:大肠杆菌是原核生物,只有核糖体这一种细胞器,没有线粒体,A项正确;水稻叶肉细胞是成熟的植物细胞,含有叶绿体、液泡,B项正确;酵母菌属于真菌,是真核生物,有线粒体,但没有叶绿体,C项错误;小鼠肝细胞为动物细胞,具有线粒体和内质网,D项正确。
答案:C
5.电子显微镜下观察狗尾巴草幼茎皮层绿色细胞,可观察到的结构如下图中的( )
/
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.①③④⑤ D.①②③⑤
解析:狗尾巴草属于高等植物,其幼茎皮层绿色细胞中含有①线粒体、②叶绿体、③内质网、④高尔基体。⑤中心体一般位于动物细胞和一些低等植物细胞中。
答案:B
6.下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.有内质网的细胞不一定是真核细胞
B.有中心体的细胞一定是动物细胞
C.有高尔基体的细胞不一定有分泌功能
D.有核糖体的细胞合成的蛋白质一定是分泌蛋白
解析:有内质网的细胞一定是真核细胞,原核细胞没有内质网;有中心体的细胞可能是低等植物细胞,也可能是动物细胞;动物细胞的高尔基体与分泌功能有关,植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关;有核糖体的细胞合成的蛋白质不一定是分泌蛋白。
答案:C
7.在蝌蚪发育成蛙的过程中,对尾部消失起主要作用的细胞器是( )
A.溶酶体 B.中心体
C.线粒体 D.高尔基体
解析:细胞中溶酶体产生的酶对蛙尾部的消失起主要作用。
答案:A
8.下列物质不属于分泌蛋白的是( )
A.唾液淀粉酶 B.胰岛素
C.抗体 D.血红蛋白
解析:分泌蛋白是在细胞内合成,分泌到细胞外发挥作用的。而血红蛋白在红细胞内发挥作用。
答案:D
9.关于下列结构的说法,不正确的是( )
/
A.胰岛素的合成和分泌涉及的细胞器只有①②⑤
B.②④都具有双层膜,都能进行能量转换
C.观察活细胞中的②常用健那绿染液进行染色
D.①与③之间通过“出芽”形式进行膜的转化
解析:图中①为高尔基体,②为线粒体,③为内质网,④为叶绿体,⑤为核糖体。胰岛素为分泌蛋白,其合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体参与;线粒体和叶绿体具有两层膜,且都与能量转换有关;观察线粒体常用健那绿染液进行染色;内质网与高尔基体之间可通过“出芽”形式形成囊泡进行膜的转化。
答案:A
10.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,下表为在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
附着有核糖体的内质网
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.高尔基体具有合成分泌蛋白的作用
D.靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成
解析:形成分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成,高尔基体并不直接与内质网和细胞膜相连,而是通过囊泡间接相连。
答案:D
11.下图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①②③表示细胞器,a、b、c表示某些过程。下列相关说法不正确的是( )
/
A.①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B.该过程可以说明各细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C.a表示脱水缩合过程,b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D.图解中的过程在原核细胞中也可以进行
解析:原核生物只有核糖体一种细胞器,无其他细胞器,D项错误。
答案:D
12.内质网膜与核膜、细胞膜相连,这种结构特点表明内质网的重要功能之一是( )
A.扩展细胞内膜面积,有利于酶的附着
B.提供细胞内物质运输的通道
C.提供核糖体附着的位点
D.参与细胞内某些代谢反应
解析:四个选项均是内质网的功能。但就题中所阐述的结构特点看,表达的是其重要功能之一——提供细胞内物质运输的通道。
答案:B
13.细胞质基质是细胞结构的重要组成部分,下列关于细胞质基质的叙述,错误的是( )
A.有许多化学反应在细胞质基质中进行
B.在活细胞内呈静止状态
C.由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成
D.呈透明的胶质状
答案:B
14.下列有关细胞的生物膜系统的说法,正确的是( )
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜以及小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系
D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰
解析:小肠黏膜不属于细胞的生物膜系统;有些酶分布在细胞质基质中;生物膜的组成成分基本相同,但是含量存在一定差异;生物膜使细胞内区室化,从而使细胞内的多种化学反应不会互相干扰。
答案:D
15.在动植物细胞中结构相同、功能不同的细胞器是( )
A.叶绿体 B.线粒体
C.高尔基体 D.核糖体
解析:动物细胞中的高尔基体主要与分泌蛋白的加工、分类、包装有关,植物细胞中的高尔基体主要与细胞壁的形成有关。
答案:C
16.关于观察叶绿体的形态和分布的实验,下列说法正确的是( )
A.选用含叶绿体少而小的细胞来观察
B.活细胞中,细胞质基质中的叶绿体是静止不动的
C.选用含叶绿体大而少的细胞来观察
D.制片时叶片应保持干燥
解析:选材时应选用含叶绿体大而少的细胞,如菠菜叶下表皮并稍带些叶肉,叶绿体在叶的上表皮中分布多,下表皮中分布少。临时装片中的叶片要保持有水状态,以便叶片保持正常生活状态。活细胞中,叶绿体会随着细胞质的流动而运动,并且叶绿体可根据光的强弱调整其方向。
答案:C
17.下图是某细胞在进行某项生命活动前后几种生物膜面积的变化,在此变化过程中最可能合成的是( )
/
A.呼吸酶 B.抗体
C.性激素 D.血红蛋白
解析:由柱形图可看出,前后相比内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增大,由此推测此变化过程中最可能合成的是分泌蛋白。
答案:B
二、非选择题
/
18.识图作答(题中[ ]填写图内指示结构的数字)。
(1)右图是细胞的亚显微结构模式图,该细胞是 细胞,作出此判断的依据是此细胞具有[ ] 、[ ] 和[ ] ,无 。?
(2)细胞进行生命活动所需要的能量主要由[ ] 供给,该结构的主要功能是进行 。?
(3)图中细胞器在动物细胞中也含有的是 (填标号),在洋葱根尖分生区细胞中也含有的是 (填标号)。?
(4)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞,则色素主要存在于[ ] 中。?
(5)如果该细胞是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是 。如果该细胞为根尖分生区细胞,应没有 (填序号)。?
(6)图中细胞内具有双层膜的细胞器有[ ] 、[ ] 。?
(7)此细胞是不是观察线粒体的理想材料? ,原因是 。?
解析:观察细胞结构图可知该细胞有[1]细胞壁、[4]叶绿体、[6]液泡,这是植物细胞所特有的结构,该细胞中无中心体,据此可判定该细胞是高等植物细胞。线粒体是有氧呼吸的主要场所,即主要功能是进行有氧呼吸,线粒体提供生命活动所需能量的95%。动物细胞除了不含有叶绿体和大液泡外,其他细胞器都含有。根尖分生区细胞无液泡和叶绿体。西瓜红色果肉细胞色素主要存在于[6]液泡中。低等植物细胞含有中心体,根尖分生区细胞无[6]液泡和[4]叶绿体。[3]线粒体和[4]叶绿体具双层膜。该细胞含有叶绿体,绿色会影响对线粒体的观察。
答案:(1)高等植物 1 细胞壁 4 叶绿体 6 液泡 中心体
(2)3 线粒体 有氧呼吸
(3)2、3、7、9 2、3、7、9
(4)6 液泡
(5)中心体 4、6
(6)4 叶绿体 3 线粒体
(7)不是 此细胞含有叶绿体,绿色会影响对线粒体的观察
19.在适宜的条件下,研碎绿色植物的叶肉细胞,放入离心管中并依次按下图处理,根据P1、P2、P3、P4中所含成分回答下列问题。
/
(1)由图可知从细胞中分离各种细胞器的方法是先将细胞破坏,再用 的方法获得各种细胞器结构。?
(2)图中DNA含量最多的是 ,合成蛋白质的结构存在于 (填写S1~S4、P1~P4)。?
(3)P2中的细胞器与下图的图 相对应。?
/
(4)若要在高倍镜下观察P3的棒状结构,一般需要利用 进行染色处理。?
解析:(1)分离细胞器时需要先破坏细胞,再用差速离心的方法获得各种细胞器结构。(2)由于核物质含DNA量最多,由图分析知应是P1,合成蛋白质的结构是核糖体,存在于S1、S2、S3、P2、P3和P4中。(3)P2中的细胞器应是叶绿体,与图②相对应。(4)P3中的棒状结构为线粒体,一般需要利用健那绿染液进行染色处理。
答案:(1)差速离心 (2)P1 S1、S2、S3、P2、P3和P4中 (3)② (4)健那绿染液
第10课时 细胞器——系统内的分工合作
目标导航 1.举例说出几种细胞器的结构和功能。2.简述生物膜系统的结构和功能。
3.制作临时装片,使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。4.讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。
一、细胞器之间的分工
1.细胞质的组成
细胞质主要包括__________和________________。
2.各种细胞器的功能(分离各种细胞器的常用方法是________________)
(1)线粒体是细胞进行____________的主要场所,是细胞的“____________”。
(2)叶绿体是绿色植物进行____________的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“______________”。
(3)内质网是细胞内__________合成和加工,以及________合成的“车间”。
(4)高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行________、________和________的“车间”及“发送站”。
(5)核糖体是“生产________________的机器”,有的附着在__________上,有的游离分布在细胞质中。
(6)溶酶体是“________车间”,内部含有多种__________。
(7)液泡主要存在于________细胞中。
(8)中心体是由两个互相垂直排列的__________及周围物质组成,与细胞的____________有关,分布于________和某些____________的细胞中。
二、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1.实验材料
观察叶绿体应选用新鲜的________的叶(或菠菜叶的下表皮、黑藻叶等);观察线粒体应选用人____________细胞。
2.染色
叶绿体呈绿色,不需染色;线粒体需用__________染液染色,染色后为________色。
三、生物膜系统
1.组成:____________、细胞膜和________等结构。
2.特点:各种生物膜的____________和________很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
知识点一 细胞内的细胞器
1.根据细胞器的功能推测,下列叙述错误的是 ( )
A.汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体
B.心肌细胞比骨骼肌细胞具有更多的线粒体
C.胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体
D.生命活动旺盛的细胞比衰老的细胞具有更多的线粒体
2.右图中①~④表示某细胞的部分细胞器,下列有关叙述正确的是 ( )
A.该图是高倍光学显微镜下看到的结构
B.动物细胞中存在结构②,它与细胞的有丝分裂有关
C.结构①是细胞进行有氧呼吸的主要场所,结构③主要是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间”
D.此细胞不可能是原核细胞,只能是动物细胞
知识点二 观察叶绿体和线粒体
3.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
4.下列关于叶绿体在细胞中的分布,正确的是 ( )
A.在强光下,叶绿体以其侧面对着光源,以利于接受较多的光
B.在弱光下,叶绿体以其较大的面对着光源,可以接受更多的光
C.在弱光下,叶绿体会较多地聚集在背光一侧
D.对于一般的叶片,背光面的细胞中含有较多的叶绿体
知识点三 生物膜系统
5.用35S标记一定量的氨基酸,并用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图),下列分析不正确的是 ( )
A.甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体
B.与乳腺分泌蛋白的合成与分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体
C.乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜
D.35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
6.为了研究胰腺细胞内蛋白质的合成,研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后,观察相应变化。其相关结构如图,几种结构中最早检测到放射性的时间如下表。下列叙述中不正确的是 ( )
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.从表中可知,图中首先可观察到3H标记的细胞器是③
B.能在图中④上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成
C.观察到3H标记的靠近细胞膜的囊泡,是由高尔基体形成的
D.培养一段时间后,细胞膜上能观察到3H标记
基础落实
1.科学研究发现,附着在内质网上的核糖体主要合成某些专供输送到细胞外面的分泌物质。下列哪种是由核糖体合成且分泌到细胞外的物质 ( )
A.血红蛋白 B.呼吸氧化酶
C.胃蛋白酶原 D.性激素
2.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.线粒体和叶绿体 D.内质网和核糖体
3.生物膜在结构和功能上具有一定的联系。高尔基体具有极性,靠近细胞核的一面称为形成面,接近细胞膜的一面称为成熟面。从形成面到成熟面,膜的厚度和化学成分发生逐渐改变,下列关于膜的结构的叙述中正确的是 ( )
A.形成面似内质网,成熟面似细胞膜
B.形成面似核膜,成熟面似内质网
C.形成面似核膜,成熟面似细胞膜
D.形成面似内质网,成熟面似核膜
4.下列有关细胞结构和功能的叙述,错误的是 ( )
A.核糖体是细菌仅有的一种细胞器
B.叶绿体是所有生物进行光合作用的场所
C.液泡内有糖类、无机盐、色素等物质,它对植物细胞内的环境起调节作用
D.溶酶体中富含水解酶,能分解细胞内衰老、损伤的细胞器
5.右图是根据细胞器的相似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
6.下面关于线粒体和叶绿体的相同点的叙述中,错误的是 ( )
A.都是具有双层膜结构的细胞器
B.基质中都含有少量的DNA
C.都与能量转换有关
D.所含酶的种类基本相似
7.结核杆菌是胞内寄生菌,下列关于结核杆菌的描述正确的是 ( )
A.像蓝藻一样,结核杆菌是自养生物
B.其生命活动所需要能量主要由线粒体提供
C.该菌感染机体后能快速繁殖,表明其可抵抗溶酶体的消化降解
D.具有主要由纤维素和果胶构成的细胞壁
能力提升
8.细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所,不同细胞器增大膜面积的方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述中,错误的是 ( )
A.叶绿体通过类囊体堆叠来增大膜面积
B.内质网通过折叠广泛分布于细胞质基质
C.线粒体通过内膜向内折叠来增大膜面积
D.高尔基体通过产生小泡而增大膜面积
9.下列关于用高倍显微镜观察人的口腔上皮细胞线粒体实验的说法不正确的是 ( )
A.牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性
B.制作装片时在载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液,目的是维持口腔上皮细胞的正常形态
C.在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色
D.高倍显微镜下观察可以看到线粒体有两层膜
10.将用3H标记的谷氨酸注入胰腺的腺泡细胞后,合成物质X并分泌到细胞外,如图,其中的①②及物质X分别是 ( )
核糖体―→①―→②细胞膜细胞外
A.内质网、高尔基体、胰岛素
B.内质网、线粒体、胰高血糖素
C.高尔基体、中心体、胰蛋白酶
D.内质网、高尔基体、呼吸酶
11.下列有关生物膜系统的叙述,正确的是 ( )
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于细胞内的生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系
D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰
12.下列关于细胞器的叙述,不正确的是 ( )
A.核糖体是合成蛋白质的场所
B.叶绿体中能完成光合作用全过程
C.内质网能进行分泌蛋白的加工
D.细胞生命活动所需能量全部由线粒体提供
13.细胞膜、核膜及细胞器膜统称为生物膜,下列对生物膜的叙述正确的是 ( )
①各种生物膜的化学组成和结构完全相同 ②细胞内广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点,为多种化学反应的进行提供了条件 ③细胞膜在细胞和环境之间进行物质运输
④生物膜把细胞分割成多个微小的区室,使多种化学反应同时进行,互不干扰 ⑤目前人们还不能在分子水平上对生物膜进行研究
A.①③④ B.②③④ C.①④⑤ D.②③⑤
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
综合拓展
14.图一表示植物细胞亚显微结构,图二表示动物细胞某种活动情况。据图作答。
(1)图一细胞内完成能量转换的结构有________________________________(填标号和名称)。
(2)研究图二细胞生命活动过程,一般采用的研究方法是_____________________。
(3)若图二细胞表示动物胰脏内的细胞,⑥可能为__________________________。
(4)从图二中可看出,通过形成囊泡形式相互转化的生物膜是_______________________。
(5)若图一是油脂腺细胞,参与油脂合成与分泌过程的细胞结构和参与图二所示物质的合成和分泌活动的细胞结构相比,不同的是____________________________________。
答案 知识清单
一、1.细胞器 细胞质基质 2.差速离心法 (1)有氧呼吸 动力车间 (2)光合作用 能量转换站 (3)蛋白质 脂质 (4)加工 分类 包装 (5)蛋白质 内质网 (6)消化 水解酶 (7)植物 (8)中心粒 有丝分裂 动物 低等植物
二、1.藓类 口腔上皮 2.健那绿 蓝绿
三、1.细胞器膜 核膜 2.组成成分 结构
对点训练
1.A [细胞的功能不同,所含细胞器的种类和数量不同。核糖体是蛋白质的合成场所,蛋白质合成旺盛的细胞中,核糖体数量多。肠腺细胞需合成多种消化酶,而汗腺细胞分泌物中无蛋白质,所以汗腺细胞中核糖体数量比肠腺细胞中的少。代谢旺盛的细胞中含线粒体多,心肌细胞的代谢强度高于骨骼肌细胞,因此心肌细胞中含有更多的线粒体。高尔基体与细胞分泌物的形成有关,胰腺细胞具有较强的分泌功能,因此其高尔基体的数量比心肌细胞的多。生命活动旺盛的细胞代谢强度高于衰老细胞,因此生命活动旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体。]
方法点拨 熟记一些特殊类型的细胞结构
(1)根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡,是观察有丝分裂的好材料;不见光的部位的细胞都无叶绿体。
(2)叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体,但表皮细胞不含叶绿体。
(3)肾小管细胞、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛,线粒体含量多;肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞,核糖体、内质网、高尔基体多。
(4)蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体,只进行无氧呼吸,原料为葡萄糖,产物为乳酸,且人的红细胞无细胞核,不再进行分裂,是提取细胞膜的理想材料。
(5)神经细胞表面形成突起——树突和轴突,是产生和传导兴奋的功能细胞。
(6)癌细胞:无限增殖,表面糖蛋白等物质减少,黏着性降低,因不断合成蛋白质,故核糖体多而且代谢旺盛,核仁较大。
(7)原核细胞只有核糖体,无其他细胞器,无细胞核。
2.B [该图表示的是细胞的亚显微结构,只有在电子显微镜下才能观察到;结构①为线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,结构③是高尔基体其主要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”,而细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间”是内质网;原核细胞中除具有核糖体外,不具备其他细胞器,该细胞中含有中心体,可能是动物细胞或低等植物细胞。]
3.C [本题考查教材实验,考查学生的实验操作及理解能力。活细胞的细胞质处于不断流动的状态,叶绿体随着细胞质的流动而运动,A错误;叶绿体在细胞内的分布是不均匀的,B错误;叶肉细胞中含有叶绿体,也含有线粒体,只是线粒体为无色的,未经染色等处理,不能观察到,D错误。]
实验链接 观察线粒体材料的选取
不用植物细胞观察线粒体,因为植物细胞线粒体较少,且呈现出绿色的叶绿体与被健那绿染成蓝绿色的线粒体的颜色相近,会掩盖并影响对线粒体的观察。
4.B [在细胞中,叶绿体的分布与是否有光、光线强弱等有密切的关系。在强光下,叶绿体以侧面对着光源,以减小强光对叶绿体的伤害。在弱光下,叶绿体不仅较多的聚集在向光面,而且以最大的表面朝向光源。一般的叶子,上面较下面颜色深,是因为近上表皮的叶肉细胞排列整齐、紧密,而且其中含叶绿体较多。]
知识链接 (1)叶绿体和线粒体的分布:对于植物叶片,上表皮叶绿体分布较多,便于吸收光照进行光合作用。线粒体在细胞中的分布是不均匀的,代谢旺盛的部位,线粒体较多。
(2)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源;强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。
5.C [蛋白质在核糖体上合成后进入内质网进行加工,内质网再以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体,导致内质网膜面积减少,由此知d为内质网膜;囊泡与高尔基体融合导致高尔基体膜面积增加,被进一步加工的蛋白质再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜,导致高尔基体膜面积减少,则f为高尔基体膜;囊泡与细胞膜融合导致细胞膜面积增加,因此膜面积增加的e为细胞膜。在此过程中需要消耗的能量主要由线粒体提供。]
思路导引 本题主要考查分泌蛋白合成与分泌过程中,各细胞器所起的作用及各种膜结构的面积变化,正确解答应注意以下几点:
(1)正确读图,提取有用的信息,转化为文字语言。
(2)回忆各种细胞器的作用及各生物膜之间的转化。
实验链接 实验结果的表示
(1)实验结果:是实验过程中观察到的现象或收集的数据,是实验反映的客观存在。
(2)表示方法:①文字表述;②表格;③坐标曲线图;④柱形图。本题是用曲线图表示的实验结果。
6.A [分泌蛋白的形成过程:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→膜外。多肽在核糖体中合成,故首先可观察到3H标记的细胞器是②。图中的④是高尔基体,高尔基体与分泌蛋白的加工、运输有关,因此若高尔基体上出现3H标记,则表明可能有分泌蛋白合成。]
方法点拨 解答类似题目必须几点的突破
(1)知识储备:掌握分泌蛋白的合成和分泌过程。
(2)识图能力:分析示意图确定放射性标记的氨基酸出现的先后顺序。
(3)整体性观点:生物体的大部分生命活动都不是单个细胞器能独立完成的,而应分工协作。
课后作业
1.C [核糖体是合成蛋白质的场所,则该物质应是一种蛋白质类的分泌物。血红蛋白和呼吸氧化酶是蛋白质,但不分泌到细胞外;性激素是固醇类物质,不是蛋白质。故A、B、D项都不合题意。只有胃蛋白酶原是在胃腺细胞的核糖体上合成且分泌到细胞外的物质。]
2.C [细胞内与能量转换有关的细胞器有线粒体和叶绿体。线粒体的功能是把体内储存的有机物氧化分解,释放能量,供生命活动利用;叶绿体是把光能转化为储存在有机物中的化学能。]
3.A [有分泌蛋白的合成和分泌过程中内质网膜以出芽形式形成囊泡,囊泡与高尔基体融合;高尔基体再形成囊泡,该囊泡与细胞膜融合。]
4.B [蓝藻为原核生物,其内没有叶绿体,但其仍然可进行光合作用。]
5.A [线粒体、叶绿体、高尔基体和液泡等都具有膜结构。]
6.D [线粒体和叶绿体都具有双层膜结构,基质中都含有少量的DNA和RNA,都与能量转换有关,叶绿体中进行的光合作用将光能转换为电能再转换为化学能,线粒体中进行的呼吸作用将稳定的化学能转换为活跃的化学能和热能等,由于两者的功能不同,所以它们所含酶的种类也不相同。]
7.C [结核杆菌营寄生生活,是异养生物,也是原核生物,除了核糖体外,没有线粒体等其它细胞器,细胞壁的主要成分是肽聚糖,该菌感染后,在寄主细胞内进行增殖,能增殖的结核杆菌不能被溶酶体消化降解,只能通过特异性免疫才能将其消灭清除。]
8.D [高尔基体产生的囊泡的膜已不属于高尔基体膜了。]
9.D [此题考查用高倍显微镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验,逐项分析如下:
A项正确,牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰,而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响,这两者都是为了保证实验的准确性;B项正确,滴一滴质量分数为0.9%的生理盐水,可以让离体的口腔上皮细胞处于一个与原先一样的生存环境,以维持正常的形态;C项正确,健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞内的线粒体呈蓝绿色,而细胞质接近无色;D项错误,光学显微镜下才能看到线粒体的两层膜。]
10.A [由图示可知,是分泌蛋白的合成过程,首先在核糖体上合成肽键,然后进入内质网,进行合成和初加工,再进入高尔基体进行再加工、分类和“包装”。胰腺能分泌胰液(含消化酶等)胰高血糖素和胰岛素。]
11.D [小肠黏膜不属于生物膜,A错误;细胞内有些酶并不附着在生物膜上,如细胞质基质中分布着多种酶,B错误;不同的生物膜的成分和组成大致相同,而不是完全相同,C错误。]
12.D [原核生物的生命活动所需能量不是线粒体提供的,因为原核细胞无线粒体。]
13.B [①错误:各种生物膜的化学组成大体相同,主要是由蛋白质、脂质和少量糖类组成的,但在不同的生物膜中,三种物质的含量是有差别的,因此不能说完全相同;⑤错误:目前人们主要在分子水平上对生物膜进行研究,已掌握了生物膜的分子组成及相应功能。]
14.(1)1线粒体、3细胞质基质、6叶绿体(基粒和基质) (2)放射性同位素标记法
(3)胰液(消化酶)、胰岛素、胰高血糖素 (4)内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜
(5)合成和分泌油脂不需要核糖体参与
解析 (1)与能量转换有关的结构是细胞质基质、线粒体和叶绿体。(2)在研究分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,可用放射性同位素标记的氨基酸示踪法。(3)胰腺包括内分泌部和外分泌部,内分泌部可分泌胰岛素和胰高血糖素,外分泌部分泌胰液,内含各种消化酶。(4)以形成囊泡或“出芽”形式转化的生物膜是内质网膜和高尔基体膜以及高尔基体膜和细胞膜。(5)分泌性油脂在内质网上合成后,经高尔基体再加工后分泌排出,核糖体不参与此过程。
第2节 细胞器——系统内的分工合作
教学目标
1.知识与技能
①举例说明几种细胞器的结构和功能。
②了解分离各种细胞器的科学方法。
③了解植物细胞与动物细胞的区别。
2.过程与方法
①自主学习:让学生通过类比认识细胞内各细胞器及其分工。通过资料的阅读和实际的问题的引导,培养学生分析和理解问题的能力,进而发展综合的能力。
②思维训练:利用课本插图、教学挂图和课件,培养和发展学生的读图能力,提高分析、类比归纳的学习方法。
3.情感态度与价值观
①应得到学生认同: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。让学生体验到科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合。
②通过细胞内各种生物膜在结构和功能上的联系的学习,进一步明确结构与功能相同意的观点以及事物之间纯在普遍联系的观点。
③通过生物膜的研究成果的介绍,充分调动学生学习生物知识的兴趣,极力他们对生命科学知识要有不断探索的精神,同时渗透STS思想。
④参与小组合作交流,体验合作学习的快乐。
二、教学重点
①几种细胞器的结构和功能。
②各种生物膜在结构和功能上的联系。
③细胞的生物膜系统的重要作用。
三、教学难点
①如何掌握集中细胞器的结构和功能。
②如何将这些细胞器的功能和生物体的相关生命现象联系起来并灵活运用。
各种生物们在结构和功能上的联系。
四、教具准备
教师课件、细胞亚显微结构模型。
五、课时安排
2课时
教学过程
[课前准备]
教师制作教学课件
[师生互动]
教师:课本中展示了各种细胞器的的模式图,以及动物细胞、植物细胞的亚显微结构模式图。请仔细观察图,文和老师展示的资料,说出各种细胞器在细胞中的分布位置、形态结构,并推测他们的功能。
线粒体:
屏幕显示资料一
德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量(见下表)。分析回答:
肝细胞
肾皮质细胞
平滑肌细胞
心肌细胞
动物冬眠状态下的肝细胞
950个
400个
260个
12500个
1350个
心肌细胞的线粒体数量最多,这是因为什么?
动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多,这是为什么?
从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关?。
2.通常线粒体均匀分布在细胞质基质中,但在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中,例如:在小鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物的不同组织、器官的细胞中线粒体的数量也有很大差别,例如:线粒体数量在人的心肌细胞中比在人的平滑肌细胞中多。在不同的生物体,因为代谢程度的不同,线粒体数量也有差别,例如:一般动物中线粒体的数量,比植物细胞多一些,飞翔鸟类胸肌细胞线粒体数量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时,新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。为什么?
学生:观察资料以及课本45页图3-3和46页图3-7,讨论回答:
1:解析:用“结构与功能想统一”的观点解释。
答案:(1)心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张,需能多
(2)冬眠时,动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强,需能多
(3)细胞新陈代谢的强弱
2:答案:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔,运动员运动需要大量能量,所以,飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。同样道理,新生细胞的 生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛,所以线粒体多。
教师:线粒体大多是颗粒状、短线状,均匀的分布在细胞质基质中,但它在活细胞中能自由移动,往往在细胞内代谢旺盛的部位比较集中。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,为细胞生命活动提供能量。所以,线粒体是细胞的“动力车间”细胞生命活动所需的能量,95%来自线粒体。线粒体由内外两层膜构成,外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开,内膜向内折叠成嵴,加大了内膜的表面积,有利于有氧呼吸的顺利进行。
叶绿体:
屏幕显示资料二:
叶绿体是绿色植物叶肉细胞中,进行光合作用的细胞器。因此,有人把它比喻为“养料制造工厂”和“能量转换站”。
在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体,可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下,可以看到叶绿体的外面有双层膜使叶绿体内部与外界隔开,叶绿体的内部还有几个到几十个基粒。基粒与基粒之间充满基质。叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状的结构堆叠而成的,在囊状结构的薄膜上,有进行光合作用的色素,这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必须的酶。基质中还含有少量的DNA。
学生:观察资料以及课本45页图3-4和46页图3-7,讨论
教师:叶绿体是扁平的椭球形或球形,有两层膜,膜光滑透明,内部还有几个到几十个基粒,每个基粒是圆柱形,由一个个囊状的结构堆叠而成,在囊状结构的薄膜上,有进行光合作用的色素,这些色素可以吸收、传递和转化光能,是进行光合作用的场所。他是植物细胞的“养料制造工厂”和“能量转换站”。
内质网:
屏幕显示资料三:
从某腺体的细胞中,提取出附着有核糖体的内质网,放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成起功能所需的物质和条件。很快连续取样,并分离核糖体的内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体的内质网中的情况,结果如图所示。请回答:
内质网
放射性氨基酸量
核糖体
时间
放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累,最可能的解释是
放射性氨基酸继在核糖体上积累之后,在内质网中也出现,且数目不断增多,最可能的解释是 。
实验中,培养液相当于细胞中的 .
学生:观察资料以及课本45页图3-5和46页图3-7,讨论回答。
解析:用“结构与功能想统一”的观点解释。首先知识归类:核糖体是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所,内质网是蛋白质的运输通道。分析:在细胞内,游离的氨基酸应先进入核糖体,在核糖体内合成蛋白质,蛋白质合成以后进入内质网被内质网运输。与图中曲线对照(读图),看是否符合曲线变化态势。整个实验过程中,培养液相当于细胞质基质,内含蛋白质合成等生化反应所许的一系列酶及必要条件。
答案:(1)核糖体是蛋白质合成的场所(2)蛋白质进入内质网中(3)细胞质基质
教师:内质网是由膜连接而成的网状结构,有光面内质网和糙面内质网两种类型。内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着很多种酶,它是细胞内蛋白质合成和加工,以及糖类、脂质合成的“车间”。
高尔基体:
屏幕显示资料四:
高尔基体位于细胞核附近的细胞质中,它的形状一般呈网状。在不同的生理情况下,可以转变为颗粒状、杆状或其它形状。在电镜下,高尔基体是一些紧密的重叠在一起的囊状结构。有些膜紧密的折叠成片层状的扁平囊,有些扁平囊的末端扩大成大小不等的泡状或囊泡状结构。
高尔基体的主要功能有三个方面。一是与分泌有关。早期根据光镜的观察,已有人提出高尔基体与细胞的分泌活动有关。近年来,运用电镜、细胞化学以及放射自显影技术更进一步证实和发展了这个观点,放射自显影技术证明,高尔基体自身还能合成某些物质,如多糖类。它还能使蛋白质与糖或脂结合成糖蛋白和脂蛋白的形式。在某些细胞(如肝细胞),高尔基体还与脂蛋白的合成、分泌有关。二是与溶酶体的形成有关。三是高尔基体还有其他功能,如在默写原生动物中,高尔基体与调节细胞的液体平衡有关系。
学生:观察资料以及课本46页图3-6和图3-7,讨论。
教师:刚才同学们对细胞中的四种细胞器进行了详细的分析讨论,从课本的图中我们可以看出,细胞中还有其他的细胞器,你能根据课本的介绍对她们进行比较,并完成下列表格吗?
屏幕显示八中细胞器的比较表
学生:小组讨论,并完成表格。
八中细胞器的比较表
名称
分布
形态
结构
成分
功能
线粒体
普遍存在与动植物细胞中
大多数呈椭球形
外膜、内膜(双层膜结构)、嵴、基粒、基质
蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶,少量DNA和RNA
有氧呼吸的主要场所,“动力车间”
叶绿体
主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细胞内
球形、椭球形
外膜、内膜(双层膜结构)
蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素少量DNA和RNA、
光合作用的场所、“养料制造工厂”、“能量转换站”
内质网
绝大多数动植物细胞中
网状
单层膜结构
蛋白质、磷脂等
增大了细胞内的膜面积、与蛋白质、脂质、糖类的合成有关;蛋白质等的运输通道;“有机物的合成加工车间”
高尔基体
普遍存在与动植物细胞中
囊状
单层膜结构
蛋白质、磷脂等
动物细胞:与分泌物的形成有关,表现在对蛋白质的加工和转运。
植物细胞:与植物细胞壁的形成有关
蛋白质的“加工车间”和“发送站”
核糖体
普遍存在与动植物细胞中
椭球形粒状小体
游离于细胞质,附着在内质网、核外膜上(无膜结构)
蛋白质、rRNA
合成蛋白质的场所,“生产蛋白质的机器”
中心体
动物细胞,低等植物细胞
“十”形
两个互相垂直的中心粒以及周围物质构成(无膜结构)
微管蛋白
动物细胞的中心体与有丝分裂有关
液泡
植物细胞
泡状
液泡膜、细胞液(单层膜)
蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等
调节细胞的内环境,使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀状态
溶酶体
植物细胞、动物细胞
囊状
囊状(单层膜
“酶仓库”和“消化车间”
教师:引导学生一起,利用表格对各种细胞器的分布、形态、结构和功能进行归纳,然后提问:我们如何去记忆和理解这些细胞器的结构和功能呢?
学生:小组讨论提出记忆的方法。
方法一:通过列表来记忆。
方法二:用“结构与功能想适应”的生物学科思想来理解记忆。
方法三:用绘结构简图的形式来记忆各种细胞器的结构。
方法四:将这些细胞器的的功能与生物体的相关生命现象联系起来记忆及表格运用(要求举例说明)
教师:对学生提出的方法进行简单的评价和补充。
教师:通过上面的学习,谁能归纳细胞质的结构由哪几部分组成?
学生回答: 成分:多种物质和酶
细胞质基质
细胞质 功能:新陈代谢的主要场所
细胞器
[教师精讲]
通过对细胞质各种成分的学习,我们知道,细胞质主要包括细胞质基质和细胞器两大部分,各种细胞器的结构和功能虽然不同,但他们分工协作,密切配合,共同完成细胞的各种生命活动。
[评价反馈]
教师出示细胞的亚显微结构模式图(动物细胞和植物细胞)并提问:
请说出各个细胞器的名称。
学生:到讲台前面向全体同学说出各个细胞器的名称。
教师:从今天我们学习的内容当中还可以拓展了解动物细胞和植物细胞的区别。现在就请同学们完成下列表格(出示植物细胞和动物细胞的比较表)。
学生:讨论完成表格。
植物细胞和动物细胞的比较表
动物细胞
植物细胞
不同点
没有细胞壁
有细胞壁
没有叶绿体
有叶绿体
有中心体
没有中心体
某些低等动物有液泡
有液泡
相同点
都有细胞膜、细胞质、细胞核。细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、核糖体和高尔基体等
[课堂小结]
请4~5位学生来总结本节课的学习内容和自己掌握的情况。
请教师重新出示“八种细胞器的比较表”和“植物细胞和动物细胞的比较表”对本节内容的知识点、重点、难点进行总结。
[布置作业]
课本P50 基础题1、2、3。
课件77张PPT。第2节 细胞器——系统内的分工合作自主学习 新知突破1.知道动、植物细胞中的细胞器。
2.掌握主要细胞器的结构和功能。
3.比较线粒体、叶绿体的结构。
4.结合实例理解分泌蛋白的合成与分泌。1.线粒体:分布于动、植物细胞。细胞器之间的分工有氧呼吸有关的酶 嵴 (2)功能:是细胞进行___________的主要场所。 有氧呼吸2.叶绿体:主要存在于__________、幼茎皮层细胞和保卫细胞中。叶肉细胞类囊体光合色素(2)功能:光合作用的场所。 3.内质网:广泛分布在动、植物细胞中。
(1)结构:由________连接而成的网状结构。
(2)种类
粗面内质网:有________附着。
滑面内质网:无核糖体附着。
(3)功能
①细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”;
②增大了细胞内的膜面积,膜上附着有酶,为细胞内各种化学反应的进行提供条件。单层膜核糖体4.高尔基体:分布在动、植物细胞中。
(1)结构:由大小囊泡组成。
(2)功能。
①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”。
②与植物________的形成有关。细胞壁5.核糖体:分布在动、植物细胞及______细胞中。
(1)成分:________________。
(2)功能:是蛋白质的合成场所。原核rRNA和蛋白质7.液泡:分布在成熟的植物细胞中。
(1)结构:由________围成。
(2)功能:调节植物细胞内的环境,使细胞保持坚挺。单层膜8.中心体:分布在动物细胞和某些低等植物细胞。
(1)组成:由两个相互垂直排列的________和周围物质组成。
(2)功能:与细胞有丝分裂有关。中心粒 [思考探讨] 1.分离细胞器的方法是什么?
2.植物特有的细胞器是什么?
3.进行光合作用的细胞一定有叶绿体吗?
提示: 1.差速离心法。
2.植物特有的细胞器是液泡、叶绿体。
3.不一定。某些原核细胞,如蓝藻没有叶绿体,但有叶绿素、藻蓝素,也能进行光合作用。1.叶绿体与线粒体的比较
2.细胞器的分类归纳
(1)从结构方面。
①具双层膜结构的细胞器:线粒体和叶绿体。
②具单层膜结构的细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
③不具有膜结构的细胞器:核糖体、中心体。
(2)从分布方面。
①高等植物细胞特有的细胞器: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细胞器:中心体。
③原核细胞与真核细胞共有的细胞器:核糖体。(3)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DNA的细胞器:线粒体和叶绿体。
③含RNA的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体。
④不含磷脂的细胞器:核糖体、中心体。
(4)从功能方面。
①与能量转换有关的细胞器:线粒体和叶绿体。
②具相对独立遗传功能的细胞器:线粒体和叶绿体。 (1)细胞器的分布:①有叶绿体的细胞一定是植物细胞,但植物细胞不一定有叶绿体,如根细胞;能进行光合作用的细胞中也不一定有叶绿体,如蓝藻。②进行有氧呼吸的细胞中不一定有线粒体,如某些需氧型细菌。③动物细胞中一定有中心体,但有中心体的细胞不一定是动物细胞。
(2)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。
(3)细胞显微结构是在光学显微镜下观察到的,能够观察到细胞壁、细胞质、细胞核、叶绿体、线粒体;细胞亚显微结构是在电子显微镜下观察到的,能够观察到细胞膜结构、细胞器的结构、核膜、核仁、染色质等结构。
1.分泌蛋白:是指在细胞内__________________合成后,分泌到_________起作用的蛋白质,如消化酶、______和部分激素。
2.分泌蛋白的合成与运输
(1)合成场所:附着在内质网上的________。细胞器之间的协调配合内质网上核糖体抗体核糖体细胞外(2)加工、运输过程:(3)提供能量的细胞器:________。 线粒体
[思考探讨] 4.分泌蛋白的合成与分泌经过了几层膜结构?
5.分泌蛋白经过了哪些细胞结构?
提示: 4.0层。
5.核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。1.分泌蛋白和细胞内蛋白的比较2.研究方法:同位素标记法。
3.分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程(1)与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器:
①参与的四种细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
②经过的三种细胞器:核糖体、内质网、高尔基体。
(2)细胞器之间的合作:
上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的,但完成某一项生命活动,并不是只靠一种细胞器,而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。(3)与分泌蛋白合成、分泌有关的放射性、膜面积变化
①图甲表示放射性物质在不同时间内不同细胞器上的放射性强度,则a、b、c分别代表的是核糖体、内质网、高尔基体。
②图乙中的膜面积变化表示不同细胞器膜面积随时间的变化,则d、e、f分别代表内质网膜、细胞膜和高尔基体膜。1.组成:由_________________________等结构组成。
2.特点
(1)各种生物膜的_______________很相似;
(2)在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。生物膜系统细胞器膜、细胞膜和核膜成分和结构
3.功能
(1)保证内环境的相对稳定,对_______________________ ____________等过程起决定作用。
(2)为多种酶提供附着位点,是许多生化反应的场所。
(3)分隔开细胞器,保证____________________________ _______。物质运输、能量转换和信息交流细胞生命活动的高效、有序进行
[思考探讨] 6.原核细胞有生物膜系统吗?
提示: 没有。1.生物膜系统之间的联系
(1)在化学成分上:各种生物膜组成成分相似,由脂质、蛋白质和少量糖类组成,但每种成分所占的比例不同。
(2)在结构上的联系。(3)在功能上的联系:在分泌蛋白合成、运输、加工、分泌等过程中,各细胞器之间协调配合。
2.生物膜系统的功能[记知识纲要] [背关键语句]
1.分离细胞器的方法是差速离心法。
2.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,叶绿体是进行光合作用的场所。
3.内质网内连核膜,外连细胞膜,是细胞内蛋白质合成和加工、脂质合成的车间。
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.分泌蛋白是由内质网上的核糖体合成,分泌到细胞外起作用的蛋白质,主要有抗体、激素、消化酶。参与分泌蛋白合成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
6.细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。合作探究 课堂互动各种细胞器的结构和功能 生物膜将真核细胞分隔成不同的区室,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰。下列叙述正确的是( )
A.细胞核是mRNA合成和加工的场所
B.高尔基体是肽链合成和加工的场所
C.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O
D.溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶
[自主解答] ________ 解析: 熟知生物膜系统中的细胞核、高尔基体、线粒体和溶酶体等多种细胞结构及其功能,即可得出正确答案。细胞核是基因表达的第一步——转录发生的主要场所,转录的产物有mRNA,A正确;高尔基体是肽链加工的场所,不是合成的场所,肽链合成的场所是核糖体,B错误;葡萄糖氧化分解的第一步形成丙酮酸,是在细胞质基质中进行的,丙酮酸进入线粒体再被氧化分解成CO2和H2O,因此葡萄糖不能直接在线粒体中被氧化分解,C错误;水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体而不是溶酶体,D错误。
答案: A【互动探究】 1.线粒体、叶绿体各是以什么方式增加膜面积的?
提示: 线粒体以内膜向内腔突起形成嵴的方式增大膜面积,叶绿体是以类囊体垛叠成基粒的形式增大膜面积。 1.在组成生物体的细胞中有许多忙碌不停的细胞器,如图①~⑤,有关叙述不正确的是( )
A.①与③间膜的相互转化体现了生物膜的流动性
B.需氧型生物的细胞中都含有②,如绿色植物、各种动物等
C.②④结构都具有双层膜,都能进行能量转换
D.②④⑤结构中都能产生水,其中②④中都有⑤解析: 结构①为高尔基体、②为线粒体、③为内质网、④为叶绿体、⑤为核糖体。内质网和高尔基体间膜的相互转化体现了生物膜的流动性,A正确;有的需氧型生物(如蓝藻等原核生物)细胞中不含有线粒体,B错误;②④都为双层膜结构,②是有氧呼吸的主要场所,④是光合作用的场所,都能进行能量转换,C正确;②是在有氧呼吸的第三阶段产生水,④在暗反应阶段有水生成,⑤是蛋白质合成的场所,氨基酸脱水缩合的过程有水生成,②④是半自主性细胞器,其内都有核糖体,可合成自身需要的蛋白质,D正确。
答案: B生物膜系统的组成及作用 下面为某物质的合成与分泌过程示意图,甲、乙、丙、丁、戊表示细胞结构。其中甲、戊中含有RNA。下列说法中不正确的是( )A.图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系
B.图示过程的实现与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关
C.在图中戊结构内,丙酮酸氧化分解产生CO2的阶段没有O2参加
D.X的分泌过程能发生在无甲、乙、丙、丁、戊等结构的原核细胞中
[自主解答] ________
解析: 物质X是分泌蛋白,图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系,A正确;物质X的分泌依赖于膜的流动性,即与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关,B正确;戊是线粒体,在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸氧化分解产生CO2,没有O2参加,C正确;甲为核糖体,是原核细胞中唯一的细胞器,且是蛋白质合成所必需的,D错误。
答案: D【互动探究】 2.细胞膜的成分中,是否含有高尔基体膜的成分?为什么?
提示: 含有高尔基体膜的成分。因为分泌蛋白在运输过程中,包裹分泌蛋白的囊泡由高尔基体膜形成,最后再与细胞膜融合 。 (1)生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称,而不是生物体内各种膜结构的总称。
(2)生物膜系统是真核生物独有的,原核生物中只有细胞膜这一种生物膜,不存在生物膜系统。2.下图是细胞生物膜系统的概念图,下列对其叙述正确的是( )A.图中1是指细胞膜 B.图中9是指叶绿体内膜
C.图中12是指线粒体外膜 D.图中8是指内质网膜
解析: 根据图中信息可知4、5分别为叶绿体膜和线粒体膜,6→7→8→7→3表示分泌物的合成和分泌过程,故6、7、8、3可分别为内质网膜、囊泡膜、高尔基体膜、细胞膜,故1为核模。图中9上进行了光反应,说明9为叶绿体的类囊体膜。11为线粒体内膜,12则为线粒体外膜。
答案: C用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 关于观察叶绿体的形态和分布的实验,下列说法正确的是( )
A.选用含叶绿体少,且叶绿体小的细胞来观察
B.活细胞中,细胞质基质中的叶绿体是静止不动的
C.选用含叶绿体少,而叶绿体大的细胞来观察
D.制片时叶片应保持干燥
[自主解答] ________
解析: 选材时应选用含叶绿体少,而叶绿体大的细胞来观察,A错误;活细胞中,叶绿体会随着细胞质的流动而运动,B错误;临时装片中的叶片要保持有水状态,以便叶片细胞保持正常生活状态,D错误。
答案: C [实验步骤]
1.观察叶绿体
(1)制作临时装片。(2)观察:先用低倍显微镜观察,再用高倍显微镜观察。 2.观察线粒体
(1)制作临时装片。3.下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体实验的说法,不正确的是( )
A.牙签消毒和实验前漱口都是为了保证该实验的准确性
B.制装片时在载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液,目的是保持口腔上皮细胞的正常形态
C.在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色
D.高倍镜下观察可以看到线粒体有2层膜组成解析: 用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体这一实验中,牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰,而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响,这二者都是为了保证实验的准确性,A正确;滴一滴浓度为0.9%的生理盐水,可以让离体的口腔上皮细胞处于一个与原先一样的生存环境中,以维持其正常的形态,B正确;健那绿染液是专一性染线粒体的染料,可以使线粒体呈蓝绿色而细胞质无色,C正确;光学显微镜下不能看到线粒体的两层膜及磷脂分子层,D错误。
答案: D4.用显微镜观察叶绿体和线粒体,请回答:
(1)制作菠菜叶的临时装片时,应取菠菜叶的________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________,数目________。高倍镜下可观察到叶绿体呈______________形,分布在________中。观察一段时间后,可以发现叶绿体是移动还是静止的?________。
(2)如果先用高倍镜观察,可能会出现什么情况?
(3)观察线粒体时所用的染料名称是______________,染色后可以使线粒体呈________色,而细胞质呈________色。染色后30分钟,细胞还能保持活性吗?________。解析: 菠菜叶下表皮细胞含有的叶绿体体积较大,但数目较少。叶绿体为绿色,一般为扁平的球形或椭球形。一般先使用低倍镜找到观察目标,然后将观察目标移到视野中央后转动转换器使高倍镜对准通光孔用高倍镜进一步观察。一般用健那绿染液对线粒体进行染色,最终使线粒体呈现蓝绿色。
答案: (1)下 大 较少 扁平的椭球形或球 细胞质 移动的 (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、损坏镜头现象 (3)健那绿染液 蓝绿 无 能高效测评 知能提升1.真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构。下列不属于此类结构的是( )
A.神经细胞的树突
B.线粒体的嵴
C.甲状腺细胞的内质网
D.叶绿体的基粒解析: 神经细胞的树突虽然扩大了细胞膜的表面积,但这并不是为了酶的附着,A不属于此类结构;线粒体内膜折叠成嵴,增加了膜面积,同时附着大量的与有氧呼吸有关的酶,B属于此类结构;内质网膜面积大,酶可以附着在内质网上,C属于此类结构;叶绿体增加膜面积的方式为类囊体堆叠形成基粒,基粒上附着与光合作用光反应有关的酶,D属于此类结构。
答案: A2.下图表示细胞内的三种结构,关于它们的叙述,正确的是( )
A.它们都是具有双层膜的细胞器
B.它们都是遗传物质的主要储存场所
C.它们可存在于同一细胞中
D.图1中的Ⅰ部位和图2中的Ⅱ部位会发生相同的物质和能量变化
解析: 图1~图3分别表示线粒体、叶绿体和细胞核。细胞核属细胞结构,但不是细胞器,它是遗传物质的主要储存部位,A、B错误;线粒体和叶绿体内的遗传物质较少,一般能进行光合作用的绿色植物细胞中均可同时存在以上三种结构,C正确;线粒体内的代谢是分解有机物释放能量,但叶绿体内是合成有机物储存能量,D错误。
答案: C3.线粒体和叶绿体是生物细胞内重要的细胞器,下列关于线粒体和叶绿体结构与功能相联系的叙述,不正确的是( )
A.从结构上看,二者都有双层膜
B.从功能上看,二者都与细胞的能量代谢有关
C.从所含物质上看,二者都含有少量DNA
D.二者的功能虽然不同,但它们所具有的酶非常相似解析: 叶绿体和线粒体都由双层膜构成,A正确;叶绿体是光合作用(储存能量)的场所,线粒体是细胞内有氧呼吸的主要场所,所以,它们都跟生物的能量代谢有关,B正确;叶绿体和线粒体中都含有少量DNA,在遗传上有一定的独立性,C正确;光合作用和有氧呼吸是不同的代谢方式,所需要的酶也不同,所以叶绿体和线粒体的功能是不相同的,D错误。
答案: D4.下图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物质X代表氨基酸;a、b、c、d、e表示细胞结构)。下列说法正确的是( )A.图中a、b、c和d依次表示内质网、高尔基体、具膜小泡和细胞膜
B.激素蛋白的加工和分泌过程说明生物膜在功能上具有密切联系
C.在图中e结构内,葡萄糖可氧化分解产生CO2
D.有分泌功能的细胞才有a、b、c、d结构,抑制e的功能会影响主动运输
解析: 图中可以看出a、b、c、d、e代表的细胞结构依次是内质网上的核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体,A错误;线粒体只能进行有氧呼吸的第二、三阶段,葡萄糖分解为丙酮酸在细胞质基质中进行,C错误;真核细胞一般都具有a、b、c、d结构,D错误。
答案: B5.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
解析: 先用低倍镜找到观察的结构,再换用高倍镜。
答案: D6.下图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图,请回答下列问题:
(1)内质网上合成的蛋白质不能穿过________进入细胞核,表明这种转运具有________性。
(2)细胞膜选择透过性的分子基础是________________具有疏水性和______________具有专一性。
(3)若该细胞是高等植物的叶肉细胞,则图中未绘制的细胞器有________________。
(4)若该细胞为小鼠骨髓中的造血干细胞,则图示细胞处于细胞周期的________,此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有________存在。
(5)研究表明硒对线粒体膜有稳定作用,可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是________(填序号)。
①脂肪细胞 ②淋巴细胞 ③心肌细胞 ④口腔上皮细胞解析: (1)内质网上合成的蛋白质主要是分泌蛋白,如各种消化酶、蛋白质类激素、抗体等,其发挥作用的场所在细胞外,不能通过核孔进入细胞核。核膜上的核孔是控制大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性。(2)细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,磷脂分子具有疏水性的尾部;细胞膜上的转运蛋白具有专一性,一种转运蛋白只能与特定的被转运物质结合。(3)高等植物的叶肉细胞中应该含有叶绿体和大液泡。 (4)图示细胞中细胞核未解体,观察不到染色体,应处在分裂间期,染色体以染色质的状态存在。此时若在光学显微镜下观察,则可观察到细胞核中折光性较强的核仁。
(5)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,缺硒会影响线粒体膜的稳定,进而影响细胞有氧呼吸产生能量。在所列细胞中,心肌细胞生命活动需要的能量最多,其含有的线粒体最多,所以最易受损。
答案: (1)核孔 选择 (2)磷脂双分子层 膜转运蛋白 (3)叶绿体和液泡 (4)分裂间期 核仁 (5)③谢谢观看!