苏教版新教材学高中生物必修细胞的结构和生命活动结构与功能独特的细胞器教案.docx

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苏教版新教材学高中生物必修细胞的结构和生命活动结构与功能独特的细胞器教案

第２课时　结构与功能独特的细胞器

课标内容要求

核心素养对接

１．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。

２．观察叶绿体、线粒体和细胞质的流动。

１．生命观念——说出各种细胞器的结构和功能。

２．科学思维——能够对各种细胞器进行分类与比较。

３．科学探究——选择合适的材料，观察叶绿体、线粒体和细胞质的流动的实验。

一、细胞质

１．分布：

细胞质膜以内、细胞核以外。

２．组成：

主要包括细胞质基质和细胞器。

（１）细胞质基质的成分：

水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶，还有由蛋白质分子构成的细胞骨架等。

（２）细胞质基质的作用：

细胞质基质是生命活动的重要场所，为生命活动提供了一定的环境条件以及所需要的物质和能量。

二、细胞器的结构和功能

１．线粒体和叶绿体

模式图

名称

叶绿体

线粒体

功能

进行光合作用的场所

进行有氧呼吸和产生ATP的主要场所

结构

１双层膜

２类囊体：

扁平的囊状结构，薄膜上有进行光合作用的色素和酶，许多类囊体叠合而成基粒

３基质：

含有与光合作用有关的酶，还有少量DNA分子

１双层膜

２内膜：

形成嵴，含有与有氧呼吸有关的酶

３基质：

含有与有氧呼吸有关的酶，还含有少量DNA分子

２．

３．

４．核糖体

（１）功能：

合成蛋白质。

（２）分布：

有些附着在内质网和核膜上，有些游离在细胞质基质中。

普遍存在于真核细胞和原核细胞中。

５．液泡

（１）普遍存在于植物细胞中。

（２）结构

（３）功能：

调节植物细胞的吸水和失水，使细胞保持一定的形态。

6．中心体

由两个相互垂直的中心粒及其周围物质构成。

一般存在于动物细胞中，与动物细胞的有丝分裂有关，在某些低等植物细胞中也有。

7．溶酶体

（１）分布：

几乎存在于所有动物细胞中。

（２）结构：

由单层膜包围构成。

（３）成分：

含有多种酸性水解酶。

（４）功能：

清除细胞内多余的生物大分子、衰老的细胞器，某些细胞内的溶酶体也能清除进入细胞内的病原体等。

三、高倍镜观察叶绿体、线粒体

１．实验原理

（１）叶绿体一般是绿色的、扁平的椭球状，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。

（２）活细胞的细胞质处于不断流动的状态，其中叶绿体会随着细胞质的流动而运动。

（３）健那绿染色液是专一性的染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体染成蓝绿色，而细胞质仍为无色。

２．实验步骤

（１）观察叶绿体

制作临时装片

观察：

先用低倍镜观察，再用高倍镜观察叶绿体在细胞中的形态和分布情况。

（２）观察线粒体

观察：

有蓝绿色的呈弯曲的线条状或颗粒状的线粒体。

判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）

１．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的功能是相同的。

（　　）

２．有中心体的一定是动物细胞。

（　　）

３．观察叶绿体和线粒体均需染色，其中后者经健那绿染色液染色后呈蓝绿色。

（　　）

４．经健那绿染色液染色后，细胞仍然处于生活状态。

（　　）

５．老化受损的细胞器会融入溶酶体内。

（　　）

6．细胞器的数量因细胞种类的不同和生物的不同而出现差异。

（　　）

7．用高倍显微镜观察叶绿体时，临时装片要始终保持有水状态。

（　　）

提示：

１．×　细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的功能各不相同。

２．×　低等植物细胞也有中心体。

３．×　观察叶绿体不需要染色。

４．√　５．√　6．√　7．√

　细胞器的结构和功能

１．比较线粒体和叶绿体

（１）不同点

线粒体

叶绿体

分布

普遍存在于真核细胞中

主要分布在叶肉细胞和幼茎皮层细胞中

结构

成分

有氧呼吸有关的酶（内膜和基质中）、少量DNA分子

光合作用有关的酶（基质中）、少量DNA分子和光合作用所需的色素

功能

有氧呼吸主要场所

光合作用场所

增加内膜表面积方式

内膜向内腔折叠形成嵴

类囊体叠合成基粒

（２）相同点

１双层膜；２含有少量DNA分子，能自主复制与表达；３具有能量转换功能；４能运动。

２．细胞器知识归纳

分布

植物特有的细胞器

叶绿体、液泡

动物和低等植物特有的细胞器

中心体

动植物细胞共有的细胞器

内质网、高尔基体、线粒体、核糖体、溶酶体

结构

具单层膜结构的细胞器

内质网、液泡、溶酶体、高尔基体

具双层膜结构的细胞器

线粒体、叶绿体

光学显微镜下可见的细胞器

线粒体、叶绿体、液泡

含有色素的细胞器

叶绿体、液泡

功能

能合成有机物的细胞器

核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网

与能量转换有关的细胞器

线粒体、叶绿体

增大细胞内膜面积的细胞器

内质网、线粒体、叶绿体

与蛋白质合成、分泌相关的细胞器

核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

３．细胞器体现出的结构和功能相适应

（１）哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。

（２）蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行无氧呼吸。

（３）根尖分生区细胞——没有叶绿体、大液泡，具有分裂能力。

（４）具有分裂能力或代谢旺盛的细胞（包括癌细胞）——核糖体、线粒体的数量较多。

（５）分泌腺细胞——高尔基体的数量较多。

（6）原核细胞——只有核糖体一种细胞器。

（7）成熟植物细胞——有大液泡。

深化探究：

从功能行使和细胞稳定性两个角度，思考图中溶酶体膜的存在意义。

提示：

将溶酶体与细胞的其他结构隔开，只在里面进行“消化”活动，避免了细胞其他部分的干扰。

另外，溶酶体膜将水解酶封闭在内部，对细胞内正常的结构具有保护作用。

１．如图为细胞亚显微结构示意图，下列有关说法不正确的是（　　）

A．此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构

Ｂ．若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为５、9

Ｃ．图中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构有３、５、6

Ｄ．若此图表示动物的性腺细胞，则不应有的结构为１、２、５

B　[图中细胞有细胞壁，则为植物细胞，且含中心体，故为低等植物细胞；根尖分生区细胞中无叶绿体、中心体和大液泡；细胞核、叶绿体和线粒体中都含有DNA，DNA中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸；与植物细胞相比，动物细胞中不含有细胞壁、液泡、叶绿体。

]

２．下列关于细胞器的叙述不正确的是（　　）

Ａ．溶酶体能合成多种水解酶以分解衰老的细胞器

Ｂ．内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道

Ｃ．叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器

D．液泡内含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质

A　[溶酶体内部含有多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，但这些水解酶是在核糖体上合成的，A错误。

]

与细胞器有关的五个“不一定”

（１）没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。

（２）没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。

（３）有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些低等植物细胞也含有中心体。

（４）同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。

（５）同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。

　使用高倍镜观察叶绿体和线粒体

１．实验原理

（１）植物叶肉细胞中常常分布着椭球状的叶绿体。

（２）动植物细胞中普遍存在着短棒状或线状的线粒体。

（３）叶绿体呈绿色，观察时不用染色；线粒体无色，观察时需用健那绿染色液染色后，再观察。

（４）新配制的质量分数为１%的健那绿染色液，可以将活细胞中的线粒体染成蓝绿色，而细胞质仍为无色。

２．材料的选择

（１）观察叶绿体

１材料：

黑藻的幼嫩叶片

２理由：

Ａ．叶片扁平，仅有一层叶肉细胞，透明度高，便于观察。

Ｂ．叶绿体数量多，且细胞质流动较快。

（２）观察线粒体

１材料：

人的口腔上皮细胞

２理由：

细胞无色，染色后便于观察线粒体。

注意事项：

（１）实验过程中的临时玻片标本要始终保持有水状态。

（２）要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。

（３）叶绿体在弱光下以椭球状的正面朝向光源，便于接受较多的光照；在强光下则以侧面朝向光源，以避免被灼伤。

（４）盖盖玻片时，一定要缓慢且盖玻片一侧先接触液滴，防止产生气泡。

（５）观察细胞质流动时，首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物，在观察时眼睛注视叶绿体，再来观察细胞质的流动。

最后，再来仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。

１．（多选）某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质环流。

下列相关叙述正确的是（　　）

Ａ．临时装片中的叶片要随时保持有水状态

Ｂ．可在高倍显微镜下观察到叶绿体有两层膜结构

C．可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围

Ｄ．显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同

ACD　[临时装片中的叶片要随时保持有水状态，以保持细胞的活性，A正确；高倍显微镜下不能观察到叶绿体的两层膜结构，B错误；可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围，C正确；显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同，D正确。

]

２．下列有关实验的说法不正确的是（　　）

Ａ．因为藓类的叶片大，在高倍显微镜下容易找到，所以可以直接使用高倍镜观察

Ｂ．制作口腔上皮细胞临时装片时，在载玻片上滴一滴0．9%的生理盐水的目的是维持口腔上皮细胞的正常形态

Ｃ．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈和凹面反光镜

Ｄ．健那绿染色液是专一性的染线粒体的活细胞染料

A　[藓类的叶片很小，必须在低倍镜下找到物像，把它调到视野的中央，然后再换用高倍镜，这样便于找到要观察的对象。

人体体液的浓度与0．9%的生理盐水浓度相当，所以在此浓度下，口腔上皮细胞能保持正常形态。

高倍镜视野比较暗，所以可使用大光圈和凹面镜，使视野亮一些。

健那绿染色液是专一性的染线粒体的活细胞染料，可以使线粒体维持活性数小时。

]

[课堂小结]

知识网络构建

核心语句背诵

１．线粒体普遍存在于真核细胞中，是进行有氧呼吸的主要场所。

２．叶绿体是绿色植物细胞进行光合作用的场所。

３．内质网是进行蛋白质、脂质合成的场所，其膜上附着多种酶。

４．高尔基体一般与细胞分泌物的形成和分泌有关，也与植物细胞壁的形成有关。

可以对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工和转运，并通常和内质网一起运输细胞内的物质。

５．核糖体是合成蛋白质的细胞器。

6．中心体与动物和某些低等植物细胞有丝分裂有关。

7．溶酶体能消除细胞内多余的生物大分子、衰老的细胞器，清除进入细胞内的病原体等。

8．液泡：

普遍存在于植物细胞中，含有色素，与细胞形态乃至植株形态的保持有关。

１．下列有关细胞质基质的叙述，不正确的是（　　）

Ａ．含有水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等

Ｂ．含有多种与新陈代谢有关的酶

Ｃ．含有少量的DNA

Ｄ．细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所

C　[细胞质基质是胶质状的，含有水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等，故A正确。

含有多种与新陈代谢有关的酶，是活细胞进行新陈代谢的主要场所，故B、D正确。

细胞质基质中不含DNA，而是细胞质中的细胞器如线粒体、叶绿体中含有少量的DNA，故C不正确。

]

２．松树和松鼠细胞中均有，且含核酸的细胞器是（　　）

１细胞核　２线粒体　３叶绿体　４核糖体

Ａ．１２　Ｂ．２３

Ｃ．１３Ｄ．２４

D　[细胞核不属于细胞器；叶绿体只存在于绿色植物细胞中，线粒体、核糖体是高等动物和植物细胞中都存在且都含有核酸的细胞器。

]

３．下列关于细胞器的功能的叙述，正确的是（　　）

Ａ．动植物细胞的细胞分裂都与中心体有关

Ｂ．能进行光合作用的细胞中都含有叶绿体

C．性激素和磷脂都能在人体细胞的内质网中合成

Ｄ．病菌被溶酶体分解后的产物都能被细胞再利用

C　[中心体分布于动物细胞和低等植物细胞中，参与细胞分裂，A错误；能进行光合作用的细胞中不一定含有叶绿体，如蓝细菌是原核细胞，不含叶绿体，但能进行光合作用，B错误；性激素和磷脂都属于脂质，脂质的合成场所是内质网，C正确；病菌被溶酶体分解后的产物，对细胞有用的可被细胞再利用，其余的排出细胞，D错误。

故选C。

]

４．（多选）在选取黑藻叶肉细胞作为实验材料观察叶绿体的实验中，下列选项不正确的是（　　）

Ａ．不可以取下幼嫩小叶制成临时装片

Ｂ．可以看到叶绿体基粒呈绿色

Ｃ．可以进行叶绿体形态观察和计数

Ｄ．黑藻叶肉细胞没有线粒体

ABCD　[黑藻叶片较薄，可用镊子从黑藻取下幼嫩小叶直接制成临时装片，A错误；叶绿体基粒属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，B错误；在新鲜黑藻小叶制成的装片中可进行叶绿体形态和分布的观察，但不可以计数，C错误；黑藻为真核生物，叶肉细胞内含有线粒体，D错误。

]

５．如图表示动植物细胞二合一亚显微结构模式图。

（１）若某细胞含有A、B两图中各种细胞器，则为________细胞。

（２）为细胞提供能量的为[　　]________。

（３）A、B中都有但功能不同的细胞器是[　　]_________。

（４）细胞内表面积最大的膜结构是[　　]________。

（５）若图A为大蒜根细胞，则应该没有[　　]________。

（6）与动物细胞有丝分裂有关的结构是[　　]________。

[解析]　（１）低等植物细胞才会含有液泡、叶绿体、中心体。

（２）线粒体的作用是为生命活动供能。

（３）高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与细胞分泌物的形成有关。

（４）细胞内表面积最大的膜结构是内质网。

（５）绿色植物的叶肉细胞中有叶绿体，根细胞不能进行光合作用，没有叶绿体。

（6）中心体与动物细胞的有丝分裂有关。

[答案]　（１）低等植物　（２）7　线粒体　（３）４　高尔基体　（４）6　内质网　（５）３　叶绿体　（6）１0　中心体