高中生物第3章细胞的结构和功能第二节第2课时细胞质和细胞器学案苏教版必修1.docx
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高中生物第3章细胞的结构和功能第二节第2课时细胞质和细胞器学案苏教版必修1
第2课时 细胞质和细胞器
[学习目标] 1.结合图片，识别几种不同的细胞器的形态。
2.通过对比，说出几种细胞器的结构和功能。
3.通过边做边学，观察叶绿体和线粒体并掌握实验的基本操作。
一、细胞质和细胞器
1.细胞质
（1）分布：
是指在细胞膜以内，细胞核以外的部分。
（2）组成：
主要包括细胞质基质和细胞器。
（3）细胞质基质
①成分：
含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等，以及细胞骨架。
②作用：
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、所需要的物质和能量。
2.细胞器的结构和功能
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
3.动植物细胞结构和功能的比较
（1）动物细胞没有细胞壁，不含叶绿体，没有大的中央液泡，但是含有中心体。
（2）动植物细胞共有的细胞器有线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体等。
（3）动物和某些低等植物细胞特有的细胞器是中心体，通常只有植物细胞才有的细胞器包括叶绿体、液泡。
细胞中高尔基体一般与细胞分泌物的形成有关，对蛋白质有加工和转运功能，与植物细胞壁的形成有关。
如图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，试据图回答下列问题：
1.该细胞是哪种细胞？
说明判断的理由。
答案 是高等植物细胞。
理由是该细胞有细胞壁、叶绿体和大液泡，没有中心体。
2.图中[1]和[2]的主要成分分别是什么？
与[2]形成有关的细胞器是哪种？
答案 [1]是细胞膜，主要成分是脂质和蛋白质；[2]是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其形成和高尔基体有关。
3.若该细胞是西瓜的红色果肉细胞，则色素存在于哪种细胞器中？
[14]液泡中。
4.光合作用和细胞呼吸的主要场所分别是图中的哪个细胞器？
它们有什么共同点？
答案 分别是[4]叶绿体和[11]线粒体。
它们都具有双层膜，都含有DNA和RNA，都与能量转换有关。
关键点拨
（1）细胞器的分类归纳
①从结构特点分析：
a.具有双层膜结构的细胞器：
线粒体、叶绿体；b.具有单层膜结构的细胞器：
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡；c.无膜结构的细胞器：
中心体、核糖体。
②从成分上分析：
a.具有DNA的细胞器：
线粒体、叶绿体；b.具有RNA的细胞器：
线粒体、叶绿体、核糖体；c.具有色素的细胞器：
液泡、叶绿体。
③从功能特点分析：
a.与能量转换有关的细胞器：
叶绿体、线粒体；b.与蛋白质合成、分泌有关的细胞器：
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
④从分布特点分析：
a.植物细胞特有的细胞器：
叶绿体、液泡；b.动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器：
中心体。
（2）判断某细胞是否是植物细胞主要看有无细胞壁、叶绿体、液泡；植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关；不是所有的植物细胞都有叶绿体，非绿色器官不含叶绿体；叶绿体和线粒体都含有DNA、RNA和核糖体，都可自主控制部分蛋白质的合成，又称为半自主性细胞器。
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
消化车间
答案 D
解析 动力车间是线粒体；叶绿体只存于叶肉细胞、幼茎皮层细胞等植物细胞中；核糖体无膜结构。
2.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
答案 C
解析 大肠杆菌是原核生物，细胞中只有核糖体，而无线粒体等较复杂的细胞器；水稻叶肉细胞有液泡和叶绿体，叶绿体能进行光合作用；酵母菌是真菌，有线粒体，无叶绿体；小鼠肝细胞是高等动物细胞，细胞中有线粒体，也有内质网。
深化拓展
（1）叶绿体和线粒体都与能量转换有关：
叶绿体能把光能转化为化学能，线粒体能把有机物中稳定的化学能转变成活跃的化学能。
（2）高尔基体在动植物细胞中都有，但功能不同：
动物细胞中和细胞的分泌功能有关，植物细胞中和新细胞壁的形成有关。
（3）内质网有两种：
附着有核糖体的粗面内质网主要参与分泌蛋白的合成与加工；光面内质网没有核糖体附着，主要与糖类和脂质的合成有关。
（4）核糖体有两种：
附着在内质网上的核糖体主要合成到细胞外发挥作用的分泌蛋白；游离的核糖体合成细胞自身所需要的蛋白质。
（5）溶酶体的形成与高尔基体有关。
二、使用高倍镜观察叶绿体和线粒体
1.实验原理
（1）叶绿体一般呈绿色、椭球状，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。
（2）健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体染成蓝绿色，而细胞质仍为无色。
2.实验流程
（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、分布
（2）观察线粒体
制作玻片标本：
取人口腔上皮细胞制作临时玻片标本，并用健那绿染液染色或取大白鼠的胰腺细胞用铁苏木精染色
↓
观察
↓
绘图
↓
结论：
线粒体在细胞质中呈蓝色弯曲线条状或颗粒状
1.观察叶绿体时选用藓类的叶、黑藻的叶。
这些材料有什么优点？
用菠菜叶做该实验应如何处理？
答案 这些材料的叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。
若用菠菜叶做实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉，因为表皮细胞不含叶绿体。
2.细胞质中的叶绿体是不是静止不动的？
答案 不是静止不动的，它会随着细胞质的流动而运动。
3.在光学显微镜下能否看到叶绿体、线粒体的双层膜结构？
答案 不能。
叶绿体、线粒体的双层膜结构属于细胞的亚显微结构，只有用电子显微镜才能看到。
4.观察线粒体能否用植物的叶肉细胞？
答案 植物叶肉细胞一般有叶绿体，有颜色，不便观察线粒体的颜色变化。
关键点拨 观察叶绿体时要始终保持有水状态，保证细胞的活性，才能观察到叶绿体的运动，叶绿体不仅随细胞质的流动而流动，还随光照方向的改变而旋转，以利于接受更多光照。
光学显微镜下不能看到叶绿体和线粒体的内部结构，只能观察其形态和分布。
3.下列关于“观察叶绿体的形态和分布”的实验中，说法正确的是（ ）
A.选用含叶绿体小而少的细胞来观察
B.在活细胞中，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
答案 C
解析 选材时应选用含叶绿体大而少的细胞，如稍带些叶肉的菠菜叶下表皮；临时装片中的叶片要保持有水状态，以使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椭球体的方向。
4.（2018·河南漯河高一上学期调研）下列有关“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验的叙述中，正确的是（ ）
A.观察叶绿体和线粒体都需要染色
B.可用叶肉细胞同时观察叶绿体和线粒体
C.用健那绿染液给活细胞中的线粒体染色会同时杀死活细胞
D.在高倍镜下可以观察到线粒体被染成蓝绿色
答案 D
解析 叶绿体含有色素，因此观察叶绿体时不需要染色，A错误；在观察线粒体时需要用健那绿染液将线粒体染成蓝绿色，而叶肉细胞中的叶绿体含有色素，存在颜色干扰，因此不能用叶肉细胞同时观察叶绿体和线粒体，B错误；健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，不会将活细胞杀死，C错误。
易混辨析 细胞的显微结构和亚显微结构
（1）显微结构：
在普通光学显微镜下能够观察到的细胞结构。
（2）亚显微结构：
指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。
普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米，要观察到它们，必须用分辨力更高的电子显微镜。
1.下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）细胞质基质中的液体称为细胞液（ ）
（2）线粒体和叶绿体都可进行能量转换（ ）
（3）核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器（ ）
（4）胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞中内质网上核糖体的数量相同（ ）
（5）叶绿体中有色素，用显微镜观察时不需要染色（ ）
答案
（1）×
（2）√ （3）× （4）× （5）√
2.有关细胞各部分结构与功能的叙述，不正确的是（ ）
A.细胞质基质能为细胞代谢提供水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸和氨基酸等物质
B.在核糖体上合成的肽链在内质网中经过加工后能形成一定的空间结构
C.在部分低等植物细胞中，中心体与细胞有丝分裂有关
D.人体不同组织细胞内各种细胞器的数量相差不大
答案 D
解析 细胞质基质是进行细胞代谢的重要场所，为细胞代谢提供多种物质；在核糖体上合成的肽链经内质网加工形成具有一定空间结构的蛋白质，再经过高尔基体的修饰加工形成成熟的蛋白质；中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，与细胞的有丝分裂有关；最能体现细胞与细胞之间功能差异的是细胞器的种类和数量，所以D选项错误。
3.下列关于线粒体和叶绿体结构和功能的叙述正确的是（ ）
A.从结构上看，二者都有单层膜
B.从功能上看，二者都与细胞的能量代谢有关
C.从所含的物质上看，二者都含有相同的物质
D.从分布上看，二者在所有的高等植物细胞内都有
答案 B
解析 从结构上看，线粒体和叶绿体都是具有双层膜结构的细胞器，A错误；从功能上看，线粒体和叶绿体都是与能量转换有关的细胞器，B正确；由于线粒体和叶绿体的功能不同，二者所含物质不完全相同，C错误；叶绿体只存在于能进行光合作用的植物细胞中，D错误。
4.下列关于“使用高倍镜观察叶绿体”实验的说法不正确的是（ ）
A.制片时，临时装片标本要始终保持有水状态
B.观察叶绿体时最好选用所含叶绿体少而大的细胞
C.在高倍镜下，可看到叶绿体内部有许多基粒
D.藓类叶片可以直接放在载玻片上用于观察叶绿体
答案 C
解析 实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，避免细胞活性受到影响；观察叶绿体时应选用所含叶绿体少而大的细胞，以便于观察；叶绿体内的基粒属于亚显微结构，用光学显微镜无法观察到；藓类叶片很薄，可直接用于制作临时装片。
5.如图表示几种细胞器的模式简图，据图回答下面的问题：
（1）能进行光合作用的细胞器是[ ]________。
（2）细胞生命活动所需的能量，大约95%来自[ ]______________。
（3）[ ]________是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。
（4）对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”是[ ]________。
答案
（1）C 叶绿体
（2）A 线粒体 （3）D 内质网
（4）B 高尔基体
解析 题图中A为线粒体、B为高尔基体、C为叶绿体、D为内质网，逐题分析结合各细胞器功能即可解答。
题组一 细胞质基质
1.细胞质基质是细胞结构的重要组成部分，下列有关细胞质基质的叙述正确的是（ ）
A.细胞质基质是活细胞进行生命活动的重要场所
B.细胞质基质就是指细胞中大量的细胞器
C.细胞质基质为生命活动提供必要的物质条件，如核苷酸、酶、能量等
D.细胞质基质是活细胞进行有氧呼吸的主要场所
答案 A
2.关于细胞质基质的叙述错误的是（ ）
A.细胞质基质就是细胞质的一部分
B.细胞骨架就位于细胞质基质中
C.细胞中蛋白质绝大多数存在于细胞质基质中
D.细胞质基质中有多种酶，是多种代谢活动的场所
答案 C
解析 细胞中的蛋白质有25%～50%（并非绝大多数）存在于细胞质基质中。
题组二 细胞器的结构和功能
3.（2018·甘肃兰州第一中学高一月考）下列细胞器是高等动物细胞和高等植物细胞所共有的一组的是（ ）
A.高尔基体、线粒体、叶绿体B.线粒体、内质网、核糖体
C.内质网、中心体、线粒体D.内质网、核糖体、液泡
答案 B
解析 叶绿体只分布在植物细胞中，A错误；高等动、植物细胞都含有线粒体、内质网和核糖体，B正确；高等植物细胞没有中心体，C错误；液泡分布在成熟的植物细胞中，D错误。
4.电子显微镜下观察狗尾巴草幼茎皮层细胞，可观察到的结构有图中的（ ）
A.①②③④⑤B.①②③④
C.①③④⑤D.①②③⑤
答案 B
解析 狗尾巴草属于高等植物，其幼茎皮层细胞中含有①线粒体、②叶绿体、③内质网、④高尔基体等细胞器。
⑤中心体一般存在于动物细胞和低等植物细胞中。
5.（2018·厦门高一检测）下列有关细胞结构的叙述，错误的是（ ）
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
细胞核
线粒体
核糖体
叶绿体
内质网
细胞壁
中心体
A.①、②和④都是由双层膜包围的细胞器
B.③的生命活动可产生水
C.⑤和⑦可共存于动物细胞中
D.④和⑥只共存于植物细胞中
答案 A
解析 细胞核不属于细胞器。
6.下列模式图表示几种细胞器，有关说法错误的是（ ）
A.细胞器C、F都与蛋白质合成有关
B.细胞器B、F不含磷脂
C.植物细胞都含有C、E、F
D.A、D及植物细胞的液泡都是单层膜结构
答案 C
解析 C线粒体、F核糖体是植物细胞都含有的细胞器，而E叶绿体只存在于叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中，C错误。
7.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.①②③④B.①②③
C.①③D.②
答案 D
解析 在此题中含DNA的结构有细胞核、线粒体、叶绿体，但细胞核不属于细胞器，动物细胞中无叶绿体。
8.研究人员分别对蓝藻和酵母菌进行各种分析、观察等实验，获得的结果如下表（表中“√”表示“有”，“×”表示“无”）。
你认为该研究人员对蓝藻和酵母菌的实验记录正确的是（ ）
项目
光合色素
叶绿体
线粒体
核糖体
蓝藻
√
×
×
√
酵母菌
×
×
√
√
A.蓝藻B.酵母菌C.都正确D.都不正确
答案 C
解析 蓝藻是原核生物，虽含光合色素能进行光合作用，但不具有叶绿体；酵母菌是真核生物，无叶绿体，有线粒体；二者均具有核糖体。
题组三 实验：
使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
9.观察黑藻叶中叶绿体的实验时，下列操作不正确的是（ ）
A.制作临时装片时，先在载玻片中央滴一滴健那绿染液
B.随时保持临时装片中有水状态
C.先在低倍镜下找到细胞，再用高倍镜观察
D.若视野比较暗，可调节反光镜和增大光圈
答案 A
解析 制作临时装片时，先在载玻片中央滴一滴清水，A错误；若无水会影响叶绿体的形态，B正确；观察叶绿体需要低倍镜先找到，再换高倍镜观察，C正确；若视野比较暗，可通过调节反光镜或增大光圈来实现，D正确。
10.下列关于用光学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.制装片时在载玻片中央滴一滴健那绿染液，目的是对线粒体进行染色
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.在高倍光学显微镜下可以观察到线粒体有2层膜
答案 D
解析 线粒体有2层膜在电子显微镜下才能观察到，在光学显微镜下观察不到，D项错误。
11.（2018·保定望都中学高一上学期期中）将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是（ ）
A.菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体
B.花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒
C.人口腔上皮细胞中线粒体数目较多
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见
答案 A
解析 叶绿体是绿色的，不需染色，并且菠菜叶片下表皮保卫细胞含有叶绿体，因此在显微镜下可以看到菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体，故A正确。
12.（2018·内蒙古奋斗中学高一第二次月考）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.图示具有结构②，一定不是植物细胞
B.结构①不是所有生物细胞都具有的细胞器，结构④是核糖体
C.结构③是脂质合成的车间
D.此细胞不可能是原核细胞，只能是动物细胞
答案 B
解析 此细胞有细胞核，因此不可能是原核细胞，但有结构②所示的中心体，中心体分布在动物细胞和某些低等植物细胞中，由此可确定，该细胞可能是动物细胞，也可能是低等植物细胞，A、D错误；结构③是高尔基体，而内质网才是脂质合成的车间，C错误。
13.在低温条件下，将叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，用离心法进行分离。
第一次分离成沉淀P1（含细胞核和细胞壁碎片）和上清液S1；随后又将S1分离成沉淀P2（含叶绿体）和上清液S2；第三次离心将S2分离成沉淀P3（含线粒体）和上清液S3；最后一次将S3分离成沉淀P4（含核糖体）和上清液S4。
现请回答下列问题（填入相应的字母符号，如S1～S4，P1～P4，见下图）：
（1）细胞中的DNA主要存在于____________部分。
（2）若要继续分离得到与光合作用有关的酶，应选取______________部分。
（3）若要研究合成蛋白质的细胞器，应选取________部分。
（4）含有与有氧呼吸有关的酶的是____________。
答案
（1）P1
（2）P2 （3）P4 （4）S1、S2、P3
解析 DNA主要在细胞核中——P1；光合作用有关酶位于叶绿体中——P2；蛋白质由核糖体合成——P4；有氧呼吸有关的酶主要位于线粒体中——S1、S2、P3。
14.下列A、B两图是细胞的亚显微结构图，请据图回答下列问题：
（1）图A是________（填“植物”或“动物”）细胞，其主要依据是____________________。
（2）图A中⑥所指的是________________，它是细胞合成____________的场所。
（3）图B中⑤是__________，它是细胞进行____________的主要场所。
（4）若图B是紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的一部分，则色素主要存在于[ ]________中。
如果图B是植物的根毛细胞，则图中不应有的结构是[ ]____________。
答案
（1）动物 无细胞壁、叶绿体和液泡，有中心体
（2）核糖体 蛋白质 （3）线粒体 有氧呼吸 （4）⑥ 液泡 ⑦ 叶绿体
15.下图为高等动、植物细胞亚显微结构示意图，请据图回答下列问题（在[ ]填标号，________填相应的名称）：
（1）如果A细胞能分泌胰蛋白酶，则与胰蛋白酶的加工有关的细胞器有线粒体和________（用图中序号回答）。
（2）原核细胞中也有的细胞器是[ ]______________。
（3）植物细胞壁的成分主要是________________，与细胞壁形成直接有关的细胞器是[ ]______________。
（4）若B为洋葱鳞片叶外表皮细胞，则应该没有的细胞器是[ ]________________。
含有紫色的花青素的细胞器是[ ]__________，该细胞器内的液体称作____________。
（5）A细胞中不具有膜结构的细胞器是核糖体和[ ]______________。
（6）合成磷脂的酶分布在[ ]____________上。
答案
（1）⑦⑨
（2）④ 核糖体 （3）纤维素和果胶 ⑦ 高尔基体 （4）① 叶绿体 ③ 液泡 细胞液 （5）⑤ 中心体 （6）⑨ 内质网
解析
（1）胰蛋白酶的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，需要⑨内质网和⑦高尔基体的加工。
（2）④核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器。
（3）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，图中⑦高尔基体与植物细胞壁的形成有关。
（4）洋葱鳞片叶外表皮细胞没有①叶绿体；③是液泡，其内含有的液体为细胞液，含有花青素等物质。
（5）A细胞中的④核糖体与⑤中心体是没有膜结构的细胞器。
（6）⑨内质网是脂质合成的场所，分布有与磷脂合成有关的酶。
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