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第2节 细胞器——系统内的分工合作(一)
学习目标：
1. 说出细胞质基质的成分和功能以及细胞骨架的成分和功能
2. 简述分离各种细胞器的方法——差速离心法
3. 简述线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、液泡、叶绿体、溶酶体、中心体等细胞器的形态结构，能在细胞模式图中准确找出相关细胞器，说出它们的功能
4. 列表比较线粒体和叶绿体的异同点
5. 归纳并总结具有单层膜、双层膜、无膜细胞器的分类，比较动物细胞和植物细胞在细胞器上的差别
6. 以分泌蛋白的合成与运输为例说明细胞器间的分工与合作
7. 体验制作临时装片，能够使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
8. 说出生物膜系统包含的内容及生物膜系统的功能
9. 认同细胞中结构和功能的统一性，部分与整体的统一性
自主学习&合作探究
一、细胞器的分工
1．细胞质包括_______和__________两部分：
①___________：细胞质内有一定形态结构和功能的小体，如叶绿体、液泡
②细胞质基质：呈______状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。在细胞质基质中也进行着多种_______________。
2．为了研究细胞内各种细胞器的结构和功能，需要将这些细胞器分离出来。
常用的方法是 。
3．细胞器之间的分工
阅读课本P44-47内容，观察图3-3----图3-7，完成活动一、活动二和活动三。
【活动一】参照教材P46页图3-7和导学案的P34，绘制动物或植物细胞亚显微结构模式图，并在相应位置标出各个细胞器的名称。
44
示意图
名称
形态结构
功能
补充
形态多样，多为短棒状，具有______层膜
是______________
_______的______场所，是细胞的“动力车间”
含 和RNA，含有氧呼吸的酶，生命活动越旺盛，含有的线粒体数目______
球形、椭球形；具______层膜
是绿色植物___________的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
含______和RNA、_______，主要存在于绿色植物叶肉细胞内
____层膜的网状结构
________的合成与加工、______的合成车间
分为粗面内质网(有核糖体附着)、滑面内质网(无核糖体附着)
由____层膜围成的扁平囊和小泡组成
主要对来自内质网的________进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
植物细胞中还与
_______________
的形成有关
无 膜，由蛋白质和RNA组成
合成__________
的场所
分为附着核糖体和游离核糖体两种
____层膜，内含多种________
分解衰老、损伤的_______，吞噬并杀死入侵的_______
_______，是细胞的“消化车间”
与细胞“自溶”有关
___层膜，内有_________，含糖类、无机盐、蛋白质、色素等
是储存多种物质的仓库，调节细胞内的环境，维持细胞的形态。
主要存在于______
细胞
无 膜，由2个互相垂直排列的______和周围的物质组成
与细胞的
_____________
有关
主要存在于_____细
胞和________细胞中，细胞分裂时可以复制
【活动二】完成以下表格
*特别提醒
(1)有氧呼吸的场所不仅仅是线粒体
①在真核细胞中，有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体。
②原核细胞没有线粒体，但有些细胞也能进行有氧呼吸，场所是细胞质和细胞膜(膜上附着有氧呼吸的酶)。
(2)进行光合作用的细胞不一定有叶绿体。例如：________
(3)嵴和基粒不是同一种结构。嵴是线粒体内膜向内折叠形成的，基粒位于叶绿体基质中，由类囊体堆叠形成的结构。二者都能扩大膜面积。
(4)溶酶体内有多种水解酶，溶酶体膜遭到破坏后，其中的水解酶会释放出来，导致细胞“自溶”死亡。
【活动三】归纳提炼
(1)细胞器分类归纳
①从分布方面
a.高等植物细胞区别于动物细胞的细胞器：______________。
b.原核细胞与真核细胞共有的细胞器：__________。
思考：是否所有植物细胞都有叶绿体和大液泡？液泡只存在于植物细胞内吗？
②从结构方面
a.具有双层膜的细胞器：____________。
b.具有单层膜的细胞器：_________________________。
c.不具有膜结构的细胞器：_____________。
d.最大的膜结构：
③从成分方面
a.植物细胞中含有色素的细胞器：____________。
b.含有DNA的细胞器：____________。
c.含有RNA的细胞器：__________________。
④从功能方面
a.与能量转换有关的细胞器：______________。
b.能复制的细胞器：__________________。
c.动、植物细胞都有，但功能不同的细胞器：__________。
思考：细胞中细胞器的种类和数量往往与细胞的功能相适应。请举例说出代谢旺盛的细胞哪些细胞器较多？
(2)判断细胞的种类
①区分真原核细胞：原核细胞只含有________。
②区分动植物细胞：最准确依据是：有无________；动物细胞也不含______________。
③区分高低等植物细胞：低等植物细胞含有__________。
4.实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
(1)实验原理
①叶绿体一般是绿色的、扁平的 形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。
② 染液是专一性染线粒体的 染料，可以使活细胞中的线粒体呈现______，而细胞质接近无色。
【活动四】实验问题探究
①若用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮(稍带些叶肉)。为什么？
②为什么观察叶绿体的临时装片时要始终保持有水状态？
③胞质环流：细胞质中的叶绿体不是静止不动的，它会随着细胞质的流动而运动。可以叶绿体为参照物观察细胞质的流动方向和速度。
④不选取植物细胞作为观察线粒体材料的原因是什么？
⑤在观察线粒体的实验中，必须漱净口腔，目的是？
(2)材料用具：新鲜的藓类的叶、黑藻叶、菠菜叶；人口腔上皮细胞……
(3)实验步骤
①观察叶绿体 ②观察线粒体
第2节 细胞器——系统内的分工合作(二)
二、细胞器之间的协调配合
合作探究
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。为什么会出现这种变化？丝心蛋白的合成与分泌和这种变化又有什么关系呢？
阅读教材P48资料分析——分泌蛋白的合成和运输，小组合作讨论下列问题。
同位素3H具有放射性，为一种示踪元素，用示踪元素标记的化合物，化学性质不变，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“同位素示踪技术”。
1.举例说明哪些蛋白质是分泌蛋白，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，经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。
3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？
【归纳提炼】分泌蛋白合成、加工和分泌的过程
【判断】(1)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 ( )
(2)内质网膜与高尔基体膜之间可通过囊泡的转移实现膜成分的更新 ( )
(3)内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中 ( )
(4)分泌蛋白的合成需要能量，但运输不需要能量 ( )
(5)分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是：核糖体→
内质网→高尔基体→细胞膜 ( )
三、细胞的生物膜系统
自主学习
在细胞中，除细胞膜、核膜外，很多的细胞器也都具有膜结构，各类膜结构之间有什么联系呢？阅读下列内容，结合教材思考下列问题。
1．根据所学知识，思考生物膜系统的概念
在细胞中，许多细胞器都有膜，如 、 、 、 等，这些
和 、 等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
生物膜
蛋白质(%)
脂质(%)
糖类(%)
人红细胞膜
49
43
8
大鼠肝细胞核膜
59
35
2.9
内质网膜
67
33
含量很少
线粒体外膜
52
48
含量很少
线粒体内膜
76
24
含量很少
2．几种生物膜的化学成分
(1)从表中可以看出，各种生物膜的
大致相同，但各组分的
不同。
(2)线粒体的内膜要比外膜的功能
复杂，说明功能越复杂的膜，
的含量越高。
3．据图完成图解填充与练习：
(1)各种生物膜在结构上是 的。
(2)细胞中面积最大、联系最广的膜是 膜。
(3)生物膜之间的间接联系是以 的形式实现的。
4．生物膜系统的功能
(1)使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递过程中起决定作用。(这实际上对细胞膜的功能的另一种表述，第一节中细胞膜的
功能是_____________________________________、________________________________、
___________________________________________）
(2)许多重要生化反应都是生物膜上进行，广阔的膜面积为参加化学反应的多种_____提供大量的_______位点
(3)生物膜把各种___________分隔开，使细胞内能够同时进行多种____________，保证生命活动高效、有序地进行。
※ 原核细胞没有生物膜系统，只有真核细胞才具有生物膜系统。
合作探究
1. 分泌蛋白从产生到分泌到细胞外的过程中，有关结构膜面积的变化
如右图所示，①②③分别代表哪种细胞结构的膜面积变化？为什么？
2. 用放射性元素标记的氨基酸合成分泌蛋白，放射性物质在细胞内分布情况如右图所示，
a、b、c分别代表什么细胞器？为什么？
目标检测一
1．植物细胞壁的形成与高尔基体有关，这说明了高尔基体
A．具有合成蛋白质的能力 B．具有合成脂肪的能力
C．具有合成多糖的能力 D．具有合成核酸的能力
2．有关正常细胞溶酶体的叙述，错误的是
A．溶酶体内含有多种水解酶
B．溶酶体是“消化车间”，能分解衰老和损伤的细胞器
C．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
D．溶酶体能分解细胞内所有的物质
3．下列结构中，都不含磷脂的细胞器是
A．线粒体和中心体 B．核糖体和染色体
C．高尔基体和内质网 D．核糖体和中心体
4．松树和松鼠细胞中均有，且含DNA的细胞器是：①细胞核②线粒体③叶绿体④核糖体
A．①②③④ B．①②③ C．①③ D．②
5．下面是几种细胞器的结构图示，被称为养料合成“车间”的是
6．春天，用显微镜观察植物地下根毛细胞，下列结构中均不能观察到的是
A．液泡和中心体 B．高尔基体和核糖体
C．叶绿体和中心体 D．液泡和内质网
7．藓类的叶肉细胞和人口腔上皮细胞共有的细胞器的组合是
A．叶绿体、线粒体和中心体 B．线粒体、内质网
C．叶绿体、线粒体和高尔基体 D．线粒体、液泡
8．下列实验中，要始终保证细胞活性的是
A．观察DNA和RNA在细胞中的分布 B．用猪血细胞制备细胞膜
C．鉴定生物组织中的蛋白质 D．观察口腔上皮细胞的线粒体
9．如图方框依次代表细菌、草履虫、玉米、蓝藻，阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。下列不属于这种物质或结构的是
A．核糖体 B．脂质 C．DNA D．染色体
10．小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论，不正确的是
A．叶绿体和线粒体都有双层膜 B．核糖体附着在高尔基体上
C．内质网膜与核膜相连 D．液泡是体积最大的细胞器
11．(多选)《每日科学》报道：复杂生命的进化密切依赖于线粒体这一能量工厂，线粒体是复杂生命进化的关键。下面关于观察人口腔上皮细胞线粒体实验的说法，不正确的是
A．实验前漱口是为了防止杂质干扰
B．为了维持口腔上皮细胞的正常形态，制装片时在载玻片上滴一滴质量分数为0.09%的NaCl溶液
C．在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，细胞质接近无色
D．高倍镜下观察可以看到线粒体有两层膜
12．(多选)叶绿体的结构与蓝藻十分相似，科学家在研究叶绿体起源时，提出一种假说，即原始的真核细胞将蓝藻吞噬后，蓝藻生活于其内，形成共生体，逐步演化为植物细胞，被吞噬的蓝藻则演化为叶绿体。下列事实中，能支持这一观点的有：
A．叶绿体和蓝藻一样都含有核糖体，能相对独立地合成蛋白质
B．叶绿体和蓝藻一样都有叶绿素，都能进行光合作用
C．叶绿体和蓝藻一样都有DNA
D．叶绿体具有双层膜结构，大小、形态和蓝藻相似
13．右图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，据图回答：
(1)该细胞是_______细胞，做出此判断的依据是：此细胞具有[ ]________、[ ]________和[ ]_________等结构；
(2)图中[2]的主要成分是_____________，与其形成有关的细胞器是[ ]_______________。
(3)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞，则色素主要存在于 [ ]_________。若该细胞是洋葱的根尖细胞，则图中不应该具有的结构是[ ]________。
(4)细胞进行生命活动所需的能量主要由[ ]________________供给。
(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__________。
(6)若该细胞是高等动物细胞，不该具有的结构是[ ]______、[ ]______和[ ]_______。
人工膜与血液透析（详见课本P50与社会的联系）
细胞骨架:(了解即可)P47
⒈是由蛋白质纤维组成的网架结构。
⒉与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转换、信息传递密切相关。
目标检测二
1．糖蛋白主要存在于细胞膜上，如果将细胞培养在含药品X的培养基中，发现细胞无法合成糖蛋白的糖侧链，则此药品可能作用于糖蛋白合成及运输过程中的哪一个细胞器上
A．核糖体 B．线粒体 C．内质网 D．溶酶体
2．经研究发现，动物的唾液腺细胞内高尔基体含量较多。其原因是
A．腺细胞的生命活动需要较多的能量 B．腺细胞要合成大量的蛋白质
C．高尔基体可加工和运输蛋白质 D．高尔基体与细胞壁的合成有关
3．在细胞内，许多由膜组成的像深海中的潜艇一样，在细胞中穿梭往来繁忙地运输着货物的结构，和在其中起重要的交通枢纽作用的结构分别是
A．高尔基体、囊泡 B．内质网、高尔基体
C．囊泡、线粒体 D．囊泡、高尔基体
4．下列物质全是分泌蛋白的是
A．胰岛素、胰蛋白酶 B．抗体、与光合作用有关的酶
C．性激素、胆固醇 D．与呼吸作用有关的酶、血浆蛋白
5．在某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网和高尔基体，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中，培养液中含有各种细胞器完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图所示。则曲线a、b、c依次代表
A．内质网、核糖体、高尔基体
B．内质网、高尔基体、核糖体
C．核糖体、高尔基体、内质网
D．核糖体、内质网、高尔基体
6．下列几种细胞结构中，不属于生物膜系统的是
7．一种细胞器的部分生物膜转移到另一种细胞器的过程为
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．通过形成具有膜的囊泡而转移
8．下列对细胞内生物膜在结构上具有一定连续性的叙述，错误的是
A．内质网通过“出芽”形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合
B．细胞膜向内凹陷形成囊泡，离开细胞膜回到细胞质中
C．高尔基体膜突出形成囊泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合
D．细胞质中囊泡与核糖体膜融合
9．研究表明细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质，而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少，在内质网中含量较多，在高尔基体中含量介于两者之间。据此说明
A．细胞膜是由内质网直接转化而来的 B．同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同
C．高尔基体能够对蛋白质进行加工 D．生物膜在结构上具有统一性和差异性
10．用放射性同位素标记的某种氨基酸培养胰腺细胞，最后测出细胞分泌带有放射性的胰岛素。如果用仪器测试放射性在细胞中出现的顺序，这个顺序最可能是
①线粒体 ②核糖体 ③中心体 ④染色体 ⑤高尔基体 ⑥细胞膜 ⑦细胞核
A．①③⑦⑥ B．⑥②⑤⑥ C．②③④⑤ D．⑥②⑦④
11．(多选)下图表示从血液中制备核糖体的大致过程，对该过程的叙述中，正确的有
A．步骤①加入14C氨基酸的目的是为了步骤⑤阶段检测核糖体
B．步骤②的目的是破坏细胞膜
C．步骤①也可以加入猪的红细胞取得同样的效果
D．步骤③④的目的是分离细胞器或细胞结构
12．(多选)下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述中，正确的有
A．叶绿体通过内膜折叠和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
13．下图是细胞的亚显微结构图，完成下列问题：
(1)图A属于________(填“植物”或“动物”)细胞，其主要依据是_______________________。
(2)图A中③的功能是对来自[ ]_________的蛋白质进行________、________、________。
(3)图A中⑥所指的是______________，它是细胞合成____________的场所。
(4)图B中⑤是________________，它是细胞进行________________的主要场所。
(5)图B中有三种细胞器未标上编号，请你用⑥⑦⑧分别给标上，并写上它们的名称：[⑥]____________，[⑦]____________，[⑧]____________。
14．下图所示为胰腺细胞合成与分泌酶颗粒的大体过程。在一定时间内使胰腺细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性元素依次出现在①、②、③、④、⑤处。
请据图回答有关问题：
(1)④处的物质首先是由[ ]_____________上的[ ]_____ ____________合成，然后被[ ]_____________加工包装而形成的。
(2)此颗粒由合成部位经[ ]_____________的运输到达加工部位。
(3)此细胞对颗粒还有_____________功能。
(4)酶颗粒的合成、运输、加工、分泌等都需要能量，与能量生成极为密切的细胞器是_____________________。
(5)结构②与结构③的主要成分是______________________。
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