資源簡介

3.2細(xì)胞器之間的分工合作學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.列舉動(dòng)植物細(xì)胞中幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、功能，加深對(duì)生命的物質(zhì)觀和結(jié)構(gòu)與功能觀的理解；
2.通過歸納與概括不同細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能，舉例說明細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力；
3.依據(jù)真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)建動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)的物理模型，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力；
4.針對(duì)不同細(xì)胞器在生命活動(dòng)中的作用，能夠?qū)?xì)胞器在動(dòng)植物體內(nèi)的不同功能應(yīng)用做出解釋，關(guān)注健康。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1．幾種主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能。
2．細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
1．細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。
2．制作葉肉細(xì)胞臨時(shí)裝片，使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)性。
【預(yù)習(xí)新知】
細(xì)胞器之間的分工
(1)無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
分　布 形　態(tài) 功　能 結(jié)構(gòu)模式圖
核糖體 動(dòng)、植物細(xì)胞。附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上或游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 不具有膜結(jié)構(gòu)，由rRNA和蛋白質(zhì)組成 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成場所
中心體 動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞的核附近 不具有膜結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)相互垂直的中心粒及其周圍的基質(zhì)構(gòu)成 與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)
核糖體有兩類，一類是附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體，主要合成分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)，如抗體、消化酶和蛋白質(zhì)類的激素；一類是游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體，主要是合成細(xì)胞自身所需的蛋白質(zhì)。如呼吸酶、血紅蛋白和各種細(xì)胞器的膜蛋白。
(2)單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
分　布 結(jié)　構(gòu) 功　能 結(jié)構(gòu)模式圖
內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 動(dòng)、植物細(xì)胞 由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有粗面型和滑面型兩種 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、加工、運(yùn)輸以及脂質(zhì)合成的場所
高爾基體 動(dòng)、植物細(xì)胞 單層膜圍成的扁平囊和大小囊泡構(gòu)成 與動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成(加工、包裝)及植物細(xì)胞的細(xì)胞壁形成有關(guān)
溶酶體 動(dòng)、植物細(xì)胞 單層膜圍成的囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含多種水解酶 細(xì)胞內(nèi)的消化車間
液泡 植物細(xì)胞 單層膜圍成的囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含細(xì)胞液 儲(chǔ)存物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡可使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺
(1)根據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上是否附著有核糖體，將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為兩種，一種是粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由扁平膜組成，排列整齊，膜的外側(cè)有核糖體附著。現(xiàn)在有大量實(shí)驗(yàn)證明，各種分泌蛋白(如血漿蛋白、血清蛋白、免疫球蛋白、胰島素等)主要是在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成的。另一種是無核糖體附著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，通常為小的管狀和小的泡狀，膜表面光滑，無核糖體附著，廣泛存在于各種類型的細(xì)胞中。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的重要場所。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過出芽方式將合成的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體。
(2)高爾基體是動(dòng)植物細(xì)胞都有的細(xì)胞器，但在動(dòng)植物細(xì)胞中其功能不同。
(3)并非所有植物細(xì)胞都含有葉綠體和大液泡，如根細(xì)胞等非綠色細(xì)胞無葉綠體，根尖分生區(qū)等非成熟細(xì)胞中無大液泡。
(3)雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
(1)葉綠體和線粒體都是能量轉(zhuǎn)換器。葉綠體把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，貯存在有機(jī)物中；線粒體把有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，以供生命活動(dòng)之需。
(2)由于在線粒體和葉綠體中都有DNA和RNA，故它們可以在細(xì)胞中自我增殖，同時(shí)控制合成部分蛋白質(zhì)，具有一定的獨(dú)立性，因此又稱為半自主的細(xì)胞器。
3．研究細(xì)胞器的方法——差速離心法
差速離心是指低速離心與高速離心交替進(jìn)行，使各種沉降系數(shù)(不同的細(xì)胞器有不同的沉降系數(shù))不同的顆粒先后沉淀下來，達(dá)到分離的目的。沉降系數(shù)差別在一個(gè)或幾個(gè)數(shù)量級(jí)的顆粒，可以用此法分離。樣品離心時(shí)，在同一離心條件下，沉降速度不同，通過不斷增加相對(duì)離心力，使一個(gè)非均勻混合液內(nèi)的大小、形狀不同的粒子分別沉淀。操作過程中一般是在離心后用傾倒的辦法把上清液與沉淀分開，然后將上清液加高轉(zhuǎn)速離心，分離出第二部分沉淀，如此反復(fù)加高轉(zhuǎn)速離心，逐級(jí)分離出所需要的物質(zhì)。
對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的總結(jié)及理解
(1)從結(jié)構(gòu)方面
①高等植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁、葉綠體、大液泡。
②動(dòng)物、低等植物細(xì)胞區(qū)別于高等植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：中心體。
③原核細(xì)胞與真核細(xì)胞共有的細(xì)胞器：核糖體。
④具有雙層膜的結(jié)構(gòu)：線粒體、葉綠體。
⑤具有單層膜的結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體。
⑥不具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：核糖體、中心體。
(2)從成分方面
①植物細(xì)胞中含有色素的細(xì)胞器：液泡、葉綠體。
②含有DNA的結(jié)構(gòu)：線粒體、葉綠體。
③含有RNA的結(jié)構(gòu)：線粒體、葉綠體、核糖體。
④細(xì)胞膜的主要化學(xué)成分：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。
⑤高等植物細(xì)胞壁的主要成分：纖維素和果膠。
(3)從功能方面
①與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的結(jié)構(gòu)：葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
②能形成“囊泡”的結(jié)構(gòu)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。
③能復(fù)制的細(xì)胞器：中心體、線粒體、葉綠體。
④具有相對(duì)獨(dú)立遺傳功能的細(xì)胞器：葉綠體、線粒體。
⑤動(dòng)植物細(xì)胞都有，但功能不同的細(xì)胞器：高爾基體。
細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
1.分泌蛋白
(1)概念：在細(xì)胞內(nèi)合成，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。
(2)舉例：消化酶、抗體和一部分激素。
2.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸
細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
1.概念：在細(xì)胞中，許多細(xì)胞器都有膜，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等，這些細(xì)胞器膜和 、 等結(jié)構(gòu)，共同組成了
2.作用：首先細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行 、 和 的過程中起著決定性的作用。第二，許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為
。第三，細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種 分隔開，使細(xì)胞內(nèi)能夠 ，而不會(huì)互相干擾，保證了 。
【易錯(cuò)提示】
　(1)顯微結(jié)構(gòu)：在普通光學(xué)顯微鏡中能夠觀察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。一般認(rèn)為普通光學(xué)顯微鏡的分辨率極限約為0.2微米。細(xì)胞中的結(jié)構(gòu)如染色體、葉綠體、線粒體、中心體、核仁等結(jié)構(gòu)的大小均超過0.2微米，用普通光學(xué)顯微鏡都能看到，因而這些結(jié)構(gòu)屬于細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)。
(2)亞顯微結(jié)構(gòu)：又稱為超微結(jié)構(gòu)。指在電子顯微鏡下觀察到的各種微細(xì)結(jié)構(gòu)。如細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜、核糖體、微體、微管和微絲等。
【鞏固訓(xùn)練】
1.下列關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是( )
①葉綠體
②染色體
③核膜
④核糖體
⑤細(xì)胞壁
⑥擬核
A.菠菜和發(fā)菜都含有①③④⑤ B.①～⑤在綠藻體內(nèi)都存在
C.酵母菌不含有①⑥ D.大腸桿菌和藍(lán)藻都含有③④⑤⑥
2.細(xì)胞中膜的存在將細(xì)胞內(nèi)部分隔成了許多小區(qū)室,使得細(xì)胞內(nèi)可以進(jìn)行多種代謝反應(yīng)。下列關(guān)于膜的敘述，正確的是( )
A.核膜的存在可以使得細(xì)胞核中的翻譯過程和細(xì)胞質(zhì)中的轉(zhuǎn)錄過程分開進(jìn)行
B.線粒體膜的存在可將有氧呼吸和無氧呼吸分隔在線粒體內(nèi)和線粒體外進(jìn)行
C.葉綠體內(nèi)外膜的存在使光合作用的光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段在不同的膜上進(jìn)行
D.高爾基體膜的存在可使來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)的加工、分類和包裝正常進(jìn)行
3.下列有關(guān)核糖體的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.組成成分中含有RNA B.全部游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
C.蛋白質(zhì)合成的場所 D.是所有生物都具有的結(jié)構(gòu)
4.“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅。”與詩句中“碧”和“紅”相關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)分別是( )
A.葉綠體、液泡 B.葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
C.線粒體、葉綠體 D.溶酶體、染色體
5.如圖1是某細(xì)胞模式圖，圖2表示人體內(nèi)幾種化學(xué)元素和化合物的相互關(guān)系，其中X、Y可代表一種或幾種化學(xué)元素，a、b代表有機(jī)小分子物質(zhì)，A、B、D代表有機(jī)大分子物質(zhì)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
（1）圖1所示細(xì)胞所具有的細(xì)胞器中，參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)的有__________（填序號(hào)）。
（2）圖2中X所示的元素是__________。a物質(zhì)是__________。
（3）圖2中物質(zhì)A和D在化學(xué)成分方面的區(qū)別是A含有__________（答2點(diǎn)）。
（4）不同種類的B功能不同，從b的角度分析其原因是__________。
參考答案
1.答案：BC
解析：A、發(fā)菜屬于原核生物，沒有①葉綠體和③核膜，A錯(cuò)誤。
B、綠藻是真核生物的植物，具有①葉綠體、②染色體、③核膜、④核糖體、⑤細(xì)胞壁，B正確； C、酵母菌是真核生物，不能進(jìn)行光合作用，故不含①葉綠體和⑥擬核，C正確； D、大腸桿菌和藍(lán)藻是原核生物，沒有①葉綠體、②染色體、③核膜，具有④核糖體、⑤細(xì)胞壁、⑥擬核，D錯(cuò)誤。
故選：BC。
2.答案：D
解析：A、翻譯過程在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)錄過程在細(xì)胞核中進(jìn)行，A錯(cuò)誤;B、有氧呼吸第一階段和整個(gè)無氧呼吸都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，B錯(cuò)誤;C、光合作用光反應(yīng)階段在類囊體薄膜上進(jìn)行，暗反應(yīng)階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，C錯(cuò)誤;D、在分泌蛋白的合成、分泌和運(yùn)輸?shù)倪^程中，高爾基體可以對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，D正確。
3.答案：BD
解析：A、核糖體無膜結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)和RNA組成，A正確； B、核糖體有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，B錯(cuò)誤； C、核糖體是蛋白質(zhì)合成場所，C正確； D、病毒無核糖體，D錯(cuò)誤。
故選：BD。
4.答案：A
解析：“碧”是指葉片的綠色，這與葉綠體中的色素有關(guān)；“紅”是指花瓣的顏色，這與液泡中的花青素有關(guān)，A正確。
5.答案：（1）②③⑤
（2）N、P核苷酸
（3）脫氧核糖、胸腺嘧啶（T）
（4）構(gòu)成B（蛋白質(zhì)）的b（氨基酸）的種類、數(shù)目和排列順序不同
解析：（1）生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜等結(jié)構(gòu)，圖中細(xì)胞器膜包括②線粒體膜、③高爾基體膜和⑤內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜。
（2）染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，其中DNA的組成元素為C、H、O、N、P，與DNA有相同元素組成的生物大分子還有RNA；蛋白質(zhì)的主要組成元素為C、H、O、N。故圖中A為DNA；B為蛋白質(zhì)；D為RNA；a是核苷酸；X是N、P元素。
（3）A是DNA，D是RNA，DNA和RNA的區(qū)別是DNA含有的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T（胸腺嘧啶），RNA含有的五碳糖是核糖，特有的堿基是U（尿嘧啶）。
（4）圖中B是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因與構(gòu)成蛋白質(zhì)的b氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同有關(guān)。

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