人教版教学课件11-12学年高一生物必修1(新人教版)同步教学课件：32-细胞器——系统内的分工合作

第第2节节 细胞器细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作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。学习目标(6)实验原理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。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。一、细胞器的分工1分离各种细胞器的方法：_。2各种细胞器的功能知识清单3细胞质包括细胞器和细胞质基质，细胞质基质由_、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和_等组成，在此进行着_。难点1 细胞器的分工1分离各种细胞器的方法常用差速离心法将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。难点互动2各细胞器结构与功能的比较种类项目双层膜细胞器单层膜细胞器无膜细胞器线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体结构特点双层膜，有少量的DNA和RNA，能相对独立遗传单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有腔不具膜结构(主要是由蛋白质形成的)主要功能有氧呼吸产生能量的主要场所光合作用的场所与动物细胞分泌物的形成及植物细胞壁的形成有关粗面型内质网是核糖体的支架；滑面型内质网与糖类和脂质的合成有关调节植物细胞内的环境氨基酸合成蛋白质的场所与细胞有丝分裂有关形成纺锤体，牵引染色体向细胞两极运动都与能量转换有关种类项目双层膜细胞器单层膜细胞器无膜细胞器线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体完成功能的主要结构或成分在内膜、基质中有许多种与有氧呼吸有关的酶基粒及基质中有许多种与光合作用有关的酶扁平囊和小囊泡由膜构成的管道系统由液泡膜及其内的细胞液组成蛋白质和RNA两个相互垂直的中心粒分布动植物细胞中绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的皮层细胞中大多数动植物细胞中，一般位于核附近大多数动植物细胞，广泛分布于细胞质的基质中植物细胞中动植物细胞中动物细胞和某些低等植物细胞中，常在核附近从不同角度分析：(1)从功能分析与能量转化有关的细胞器：线粒体和叶绿体。(2)从成分分析含DNA的细胞器：叶绿体和线粒体。含有色素的细胞器：叶绿体和液泡。(3)从分布分析植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡。(4)从种类数量分析不同生物细胞器种类、数量不同，细胞器种类最全的是低等植物。同一生物不同细胞的细胞器的种类和数量不同。如洋葱根尖无叶绿体。同一细胞不同发育时期细胞器的种类和数量不同。如哺乳动物红细胞随着不断成熟，其细胞器逐渐退化。特别提示：以上各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在，如高等植物叶肉细胞中含叶绿体，而根细胞中则没有；但有叶绿体或液泡的细胞一定是植物细胞。动、植物细胞最主要区别是有无细胞壁。但有细胞壁的生物也可能是原核生物。低等植物细胞既有细胞壁、叶绿体、液泡，也有中心体，集动植物细胞于一体。可见动植物起源于共同的原始祖先。一般来说，在各种正常生活的细胞中，都含有核糖体，包括原核细胞。例1下边模式图表示几种细胞器，据图回答(只填标号)。(1)在 不 同 生 物 中 功 能 不 同 的 细 胞 器 是_抗体是在_中合成的。(2)在酶的参与下，为进行多种化学反应合成有机物创造有利条件的细胞器是_。(3)从化学反应来看，互为相反的两个反应过程的细胞器是_。(4)高等植物没有的细胞器是_。(5)在 代 谢 中 能 产 生 水 的 细 胞 器 是_，能 产 生 ATP的 细 胞 器 是_。(6)不含磷脂分子的细胞器是_。(7)与 胰 岛 素 合 成 有 关 的 细 胞 器 有_。答案：(1)AF(2)D(3)C和E(4)B(5)C、E、FC和E(6)B、F(7)A、C、D、F解析：由图例知：A为高尔基体，B为中心体，C为线粒体，D为内质网，E为叶绿体，F为核糖体。其中高尔基体在动植物细胞中功能不同。在动物细胞中与动物分泌物的加工和分泌有关，在植物细胞中与细胞壁形成有关。中心体与动物细胞的有丝分裂有关。线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞内的“动力工厂”。内质网与物质的运输有关，为化学反应提供场所。叶绿体是光合作用的场所。核糖体是蛋白质合成的场所。变式训练1细胞中具有由磷脂和蛋白质组成的膜结构的有()细胞膜线粒体内质网核糖体中心体染色体核膜高尔基体ABC D答案：D解析：具有磷脂和蛋白质的结构应是具膜结构，细胞中不具膜的细胞器有核糖体和中心体；细胞核内的染色体由DNA和蛋白质组成，也没有膜结构。难点2 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1叶绿体的观察(1)选材藓类叶片(或菠菜叶、黑藻叶等)原因是藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞。若选用菠菜叶作材料，要撕取少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排列疏松，细胞分散，易撕取，便于观察。(2)实验流程图示 观察：先用低倍镜观察再用高倍镜观察2线粒体的观察特别提示：临时装片中要保持有水状态，以保证叶绿体的正常形态并能悬浮在细胞质基质中，便于观察。高倍镜下看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形，颜色是绿色。由于细胞质不断运动，叶绿体也是不断运动的。光照强时椭球形的侧面对着光，光照弱时，扁平的面对着光。说明叶绿体形态与功能相适应。健那绿是专一性线粒体活体染色剂，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色而细胞质接近无色，且线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时。要漱净口腔，防止口腔内食物残渣对观察物像的干扰。一般不选用植物细胞观察线粒体，原因是植物细胞的叶绿体的颜色与健那绿染液将线粒体染成的蓝绿色相近，影响线粒体的观察，另外，一般植物细胞内线粒体相对较少。线粒体与叶绿体的比较线粒体叶绿体形态短棒状、哑铃形等扁平的椭球形或球形结构线粒体叶绿体成分a.与有氧呼吸有关的酶(分布在内膜上、基质中)b少量DNA和RNAa.光合作用有关的酶(分布在类囊体的薄膜上和基质中)b少量DNA和RNAc光合色素(如叶绿素)分布在类囊体的薄膜上功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所共同点a.都具有双层膜b都含有DNA(可以自主复制与表达)，是细胞质遗传的物质基础例2下列关于叶绿体在细胞中的分布，正确的是()A在强光下，叶绿体以其正面对着光源，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答案：B解析：叶绿体在细胞内是运动着的，这种运动造成了叶绿体的分布变化，体现了活细胞对环境条件的反应。这与细胞及叶绿体的功能是相适应的。在细胞中，叶绿体的分布与是否有光、光线强弱有密切的关系。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，叶绿体不仅较多地聚集在向光面，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。变式训练2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，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，目的是维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蓝绿色而细胞质接近无色D在高倍物镜下观察，可以看到线粒体具有两层膜答案：D解析：在用高倍物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，漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，都是为了保证实验的准确性。滴一滴浓度为0.9%的NaCl溶液，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，以维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色而细胞质则无色。在光学显微镜下不能观察到线粒体的两层膜。难点3 细胞器之间的协调配合以分泌蛋白的合成和运输为例，说明细胞器之间的协调配合。1胞内蛋白和分泌蛋白胞内蛋白：是由细胞质基质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、与有氧呼吸有关的酶、转氨酶等。分泌蛋白：是在细胞内附着在内质网上的核糖体上合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、部分激素等。2同位素标记法利用放射性同位素标记化合物来示踪化学反应详细过程的方法。3分泌蛋白的合成与分泌过程例3下面甲图是垂体细胞摄取原料合成生长激素的基本过程；乙图为细胞内各种生物膜在结构上存在的直接或间接的联系。答案：D解析：本题主要考查分泌蛋白合成及分泌的过程。具体分析如下：变式训练3下列哪种物质的形成与内质网及内质网上的核糖体、高尔基体和线粒体都有关()A血红蛋白 B呼吸氧化酶C胃蛋白酶原 D性激素答案：C解析：本题应首先明确由内质网上的核糖体合成的物质是分泌蛋白质，是经内质网、高尔基体加工后将其分泌到细胞外的，游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质供细胞自身利用，不向外分泌，是内在蛋白。选项中血红蛋白和呼吸氧化酶都是不分泌到细胞外去的蛋白质，属于内在蛋白；而性激素虽然是分泌物，但却不是蛋白质；只有胃蛋白酶原是胃腺细胞质中内质网上的核糖体合成，经内质网、高尔基体加工、处理后分泌到细胞外的蛋白质，整个过程由线粒体供能。难点4 细胞的生物膜系统1各种生物膜间的联系(1)在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。(3)功能上的联系：以分泌蛋白的合成与分泌的过程为例特别提示：细胞的内膜系统为真核细胞所特有，原核细胞仅有细胞膜，细胞的内膜系统是真核细胞所必需的，许多与细胞活动密切相关的生化反应都是在膜内部或膜表面进行的，如光合作用、有氧呼吸等。例4组成生物膜系统的生物膜是指()A在结构上直接相连的细胞器B细胞内所有的生物膜C具有单层膜结构的细胞器D具有双层膜结构的细胞器答案：B解析：生物膜系统包括在结构和功能上直接或间接有联系的各种生物膜，如核膜、线粒体、叶绿体等双层膜结构；细胞膜、内质网、高尔基体，溶酶体等单层膜结构。点拨：细胞中的各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。这些膜在结构和功能上紧密联系。变式训练4细胞的生物膜之间可以互相转变的是()A核膜和内质网 B内质网和液泡C高尔基体和细胞膜 D内质网和高尔基体答案：C解析：通过课本的知识学习，可知核膜和内质网有些部位是结合在一起的。高尔基体膜和细胞膜之间通过形成具膜小泡的方式相互转化。内质网膜和高尔基体膜之间只能由内质网膜形成小泡运输到高尔基体。实验问题的探究(1)叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？叶绿体的形态和分布都有利于叶绿体接受光照，完成光合作用。例如，叶肉细胞中的栅栏组织(接近上表皮)，其中的叶绿体分布比海绵组织(接近下表皮)的多，可以接受更多的光照。又比如，叶绿体呈椭球形，它能够在不同光照条件下改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球形的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球形的侧面朝向光源。这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。因此，在不同光照条件下采集到的葫芦藓，其小叶内叶绿体的椭球形的形状不完全一样，绘图时要注意。知识拓展(2)细胞质中的叶绿体是不是静止不动的？为什么？叶绿体在细胞基质中不是静止不动的。呈椭球形的叶绿体在不同的光照条件下可以运动，这种运动能够随时改变椭球形的方向，使叶绿体既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。叶绿体能随着细胞质的流动而流动，保证细胞内的代谢活动。(3)高倍镜观察叶绿体，实验材料可用藓类植物，也可用菠菜叶，两者取材时有何要求？用菠莱叶做实验材料时，在撕取下表皮时，应稍带些叶肉，因为叶肉细胞中有大量叶绿体，而表皮细胞中没有叶绿体。不能观察整片叶，因菠菜的叶太厚，整片叶放于显微镜下是看不到细胞的。选择藓类叶时，因这种叶小而薄(叶片呈绿色，只有12层细胞)，叶绿体清楚，不需要加工即可观察。(4)装片中的叶片为什么要随时保持有水状态？装片中水分缺乏，会导致细胞失水收缩，影响叶绿体的观察和细胞质的流动。(5)植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？细胞质基质中含有多种无机化合物，还有很多种酶。细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。植物细胞中细胞质的流动，有利于细胞内物质的运输和细胞器的移动，从而为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质和有关条件。例用显微镜观察叶绿体和细胞质流动。请回答下列问题。(1)为什么选用黑藻的幼嫩叶片而不是幼根为材料观察细胞质流动？(2)如果先用高倍镜观察，可能会出现什么情况？(3)叶绿体的形态和分布随_的强度和方向的改变而改变。答案：(1)幼叶中存在叶绿体，便于细胞质流动的观察，幼根中细胞质流动没有明显的参照物，不便于观察。(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)。(3)光照解析：(1)观察细胞质流动的实验，可以细胞质中叶绿体的运动为标志，黑藻的幼嫩叶片存在叶绿体，而幼根不存在叶绿体，没有明显的参照。(2)使用显微镜应该先用低倍镜观察再用高倍镜观察，如果先用高倍镜观察，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)的情况。(3)细胞质中的叶绿体是光合作用的场所，光照强度对它的形态、分布、生理功能有重要影响。点拨：在活细胞中，细胞质以各种不同的方式流动，包括细胞质环流、穿梭流动和布朗运动等。新陈代谢旺盛的细胞，自由水含量高，细胞质流动快；反之，则较慢。叶绿体的运动使其在不同光照强度下改变方向，在强光下，以其侧面朝向光源，避免被强光灼伤；在弱光下，以其正面朝向光源，以接受充足的光照。变式训练 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，不含线粒体答案：C1病毒侵入人体后，血液中会出现相应的抗体。抗体的基本组成单位及合成抗体的细胞器分别是()A氨基酸和核糖体 B氨基酸和高尔基体C核苷酸和核糖体 D核苷酸和高尔基体答案：A解析：抗体的化学本质是蛋白质。随堂练习2如果用同一材料，既要观察叶绿体，又要观察细胞质的流动，适宜的材料是()A菠菜叶 B黑藻叶C白菜叶 D水稻叶答案：B解析：据题意分析，此材料必须符合两个实验对实验材料的要求。而用黑藻叶作实验材料“观察细胞质的流动”实验中，是以叶绿体为参照物进行观察的，故适宜材料应是黑藻叶。3牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中，与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞结构是()A核糖体、线粒体、中心体、染色体B线粒体、内质网、高尔基体、核膜C核糖体、线粒体、质体、高尔基体D核糖体、线粒体、内质网、高尔基体答案：D解析：乳球蛋白和酪蛋白合成的场所是核糖体，蛋白质合成后，再经内质网这一大分子物质的运输通道，送至高尔基体加工形成分泌物储存到囊泡中，在一系列合成、运输、加工过程中，需要线粒体供给能量(ATP)。4玉米的叶肉细胞里，都具有色素的一组细胞器是()A线粒体和高尔基体 B叶绿体和中心体C核糖体和液泡 D.液泡和叶绿体答案：D解析：中心体存在于动物细胞和低等的植物细胞中，在玉米的叶肉细胞中没有；线粒体、高尔基体、核糖体在玉米的叶肉细胞中虽然有，但它们均不含有色素；只有液泡和叶绿体是既含有色素又存在于玉米叶肉细胞中的细胞器。5下列细胞器不含磷脂分子的是()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核糖体和中心体答案：D解析：磷脂是构成细胞各种膜结构的重要成分，不具备膜结构的细胞器不含有磷脂。线粒体、高尔基体、内质网均具有膜结构，因此都含有磷脂。核糖体，中心体不具有膜结构，所以不含磷脂；染色体不属于细胞器。6下图是动物细胞亚显微结构模式图，请据图回答：(1)若这是人体皮肤的生发层细胞，正处于细胞周期的分裂间期，那么在细胞分裂前期与纺锤体形成有直接关系的细胞器是_。(2)若这是一个肠腺细胞，其合成的多种消化酶都是在_内合成，经_加工运输到_，分泌进入小肠。(3)的 主 要 成 分 是 _和_，其结构特点是_。答案：(1)中心体(2)核糖体内质网高尔基体(3)蛋白质脂质具有流动性谢谢！谢谢！63