2022-2023學年 人教版 必修1細胞器之間的分工合作 教案

1、第2節(jié)細胞器之間的分工合作核 心 素 養(yǎng) 解 讀1.生命觀念運用結構與功能觀，闡明各種細胞器的結構和功能的關系。2科學思維通過歸納與概括，對比分析各種細胞器的結構、功能和分布。3科學探究結合分泌蛋白的研究過程，體會同位素標記法在科學探究中的應用。4社會責任關注人工合成膜材料的研究進展及在醫(yī)療方面的應用。知 識 網 絡晨讀必背1.利用差速離心法可以分離得到各種細胞器。差速離心主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。2葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器，是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”。3線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，是細胞的“動力車間”。4核糖體有的附于

2、粗面內質網上，有的游離在細胞質基質中，是“生產蛋白質的機器”。5內質網是蛋白質等大分子物質的合成、加工場所和運輸通道，分為粗面內質網和光面內質網兩種類型。6高爾基體主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。7溶酶體主要分布在動物細胞中，是細胞的“消化車間”，內部含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。8液泡主要存在于植物的細胞中，內有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等，可以調節(jié)植物細胞內的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺。9中心體分布在動物與低等植物細胞中，由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍物質組成，與細胞的有絲分裂有關。

3、10細胞壁位于植物細胞細胞膜的外面，主要由纖維素和果膠構成，對細胞起支持與保護作用。11細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構，維持著細胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。12各種膜所含蛋白質與脂質的比例同膜的功能有關，功能越復雜的細胞膜，其蛋白質種類和數(shù)量越多。13內質網膜與核膜、細胞膜能直接轉化，高爾基體膜與內質網膜、細胞膜通過囊泡發(fā)生間接轉化。14有些蛋白質是在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的，這類蛋白質叫作分泌蛋白，如消化酶、抗體和一部分激素等。15細胞器膜和細胞膜、核膜等結構，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。16生物膜

4、系統(tǒng)的作用（1）細胞膜使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質運輸、能量轉化和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。（2）許多重要的化學反應需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點。（3）細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開，使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，保證了細胞生命活動高效、有序地進行。一、細胞器之間的分工1分離細胞器的常用方法：差速離心法。2下圖為動植物細胞亞顯微結構模式圖，試填：（1）寫出圖中字母代表的細胞器名稱A內質網B核糖體C液泡D中心體E線粒體F葉綠體G溶酶體H高爾基體（2）綠色植物能進行光合作用的場所是F，有氧呼吸的主要場所是E。（3

5、）生產蛋白質的機器是B。（4）細胞器H的功能：對來自內質網的蛋白質進行加工、分類、包裝。（5）D存在于動物和低等植物細胞中，與細胞的有絲分裂有關。歸納提升光學顯微鏡下的結構為細胞的顯微結構，只能看見線粒體、葉綠體和液泡等較大的細胞器；電子顯微鏡下的結構為細胞的亞顯微結構，能看見核糖體、中心體結構，還有線粒體等較大的細胞器的具體結構。3細胞骨架（1）組成：由蛋白質纖維組成的網架結構。（2）功能：維持著細胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。4植物細胞壁（1）主要成分：纖維素和果膠。（2）主要功能：對植物細胞起支持和保護作用。二

6、、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動實驗原理：葉綠體 eq o(,sup7(高倍顯微鏡下) 呈綠色、扁平的橢球或球形?；罴毎械募毎|處于不斷流動的狀態(tài)。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的葉綠體的運動作為標志。三、細胞器之間的協(xié)調配合1分泌蛋白（1）概念：在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質。（2）舉例：消化酶、抗體和一部分激素等。2分泌蛋白的合成與運輸（1）研究方法：同位素標記法。（2）分泌蛋白合成和分泌的過程四、細胞的生物膜系統(tǒng)1組成細胞器膜和細胞膜、核膜等結構。2特點（1）各種生物膜的組成成分和結構很相似。（2）在結構和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內各種結構之間的協(xié)調配合。

7、（1）核糖體、溶酶體都是具有膜結構的細胞器。（）（2）高爾基體是蛋白質合成、加工、包裝的場所。（）（3）原核生物、病毒類生物無生物膜系統(tǒng)。（）（4）內質網膜可以轉化為高爾基體膜，說明這兩種膜在結構和成分上比較接近。（）（5）用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動實驗過程中，臨時裝片要始終保持有水狀態(tài)，避免細胞活性受到影響。（）（6）性激素的合成與內質網有關。（）（7）細胞骨架是蛋白質纖維組成的網架結構。（）（8）可撕取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮作為觀察葉綠體的實驗材料。（） 1從線粒體功能的角度分析，為什么飛翔的鳥類的胸肌細胞中線粒體的數(shù)量比不飛翔的鳥類多？提示：線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所

8、，能夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔需要消耗大量能量，所以飛翔的鳥類的胸肌細胞線粒體數(shù)量較多。2“接天蓮葉無窮碧， 映日荷花別樣紅?！鄙徣~與荷花的顏色和細胞中的色素有關。決定蓮葉與荷花顏色的色素存在的部位是否相同？說出你的理由。提示：不同。決定蓮葉顏色的色素存在于葉綠體中，而決定荷花顏色的色素存在于液泡中。3同一個體不同細胞一定含有相同種類的細胞器嗎？提示：不一定。同一植物的葉肉細胞內有葉綠體，根細胞內無葉綠體。4沒有葉綠體的細胞是否一定不能進行光合作用？沒有線粒體的細胞是否一定不能進行有氧呼吸？請舉例說明。提示：藍細菌沒有葉綠體，但能進行光合作用。一些需氧型細菌沒有線粒體，但能進行有氧

9、呼吸。1葉綠體和線粒體的比較項目葉綠體線粒體示意圖光合色素含有光合色素不含光合色素分布綠色植物細胞特有動、植物細胞都有酶種類與光合作用有關的酶與有氧呼吸有關的酶增加膜面積的方式類囊體堆疊形成基粒內膜向內折疊形成嵴相同點結構方面：都有雙層膜，膜的化學組成也相同遺傳方面：都具有相對的遺傳獨立性2.多角度比較各種細胞器（1）（2）（3）（4）精典例題1如圖表示幾種細胞器的模式圖，有關敘述不正確的是（）A細胞器 a、b、c、d 有膜，e 無膜B藍細菌細胞中含有 d、eC植物細胞不都含有 a、b、c、d、eD含有 DNA 的細胞器有 b、d【解析】題圖中a表示高爾基體，b表示線粒體，c表示內質網，d表示

10、葉綠體，其中a、c含有單層膜，b、d含有雙層膜，而膜的基本支架是磷脂雙分子層，e表示核糖體，核糖體無膜結構，A正確；藍細菌屬于原核生物，雖然能夠進行光合作用，但是不含d葉綠體，B錯誤；綠色植物根尖細胞中不含d葉綠體，C正確；b線粒體和d葉綠體中含有DNA和RNA，D正確。故選B?！敬鸢浮緽名師點撥巧記細胞器的“0、1、2” 1用高倍鏡觀察葉綠體：（1）實驗中是否需要對材料進行染色？（2）實驗中為什么不能使葉片處于干燥狀態(tài)？（3）葉綠體在細胞內可隨細胞質的流動而流動，同時受光照強度的影響。葉綠體在弱光下以最大面積朝向光源，強光下則以側面或頂面朝向光源。這種現(xiàn)象的意義是什么？提示：（1）不需要。葉

11、綠體本身含有色素，帶有顏色，可以直接在顯微鏡下觀察。（2）葉綠體失水縮成一團，無法觀察葉綠體的形態(tài)和分布。（3）可以獲得更多的光照，又避免了強光的灼傷。2用高倍顯微鏡觀察細胞質的流動：（1）葉綠體在細胞內可隨細胞質的流動而流動，若在視野中觀察到細胞質逆時針流動，則實際的流動方向是什么？（2）為了保證觀察細胞質流動實驗的成功，我們應采取什么方法加快黑藻細胞的流動速度？（3）有人認為，在相同的外界條件下，被折斷后的黑藻植株的葉片細胞的細胞質流動現(xiàn)象更明顯。如何設計實驗驗證這種說法的正確性？（請簡要寫出實驗思路）提示：（1）逆時針。（2）進行光照，溫度在25 左右，即在陽光下或燈光下放置2025 m

12、in；提高盛放黑藻的水溫，可加入熱水，將水溫調至3037 ；直接切傷一部分葉片。（3）一組黑藻葉片不作任何處理，一組黑藻葉片在23天前進行創(chuàng)傷處理；將兩組黑藻葉片放在盛水容器中，在陽光充足的地方繼續(xù)培養(yǎng)；將兩組葉片分別制成裝片，觀察兩組葉片細胞質流動的速度。1用高倍顯微鏡觀察葉綠體2用高倍顯微鏡觀察細胞質的流動精典例題2下列關于“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動”的實驗，說法正確的是（）A.選用含葉綠體小而少的細胞來觀察B在活細胞中，細胞質基質中的葉綠體是靜止不動的C葉綠體中有色素，用顯微鏡觀察時不需要染色D可撕取菠菜葉的下表皮作為觀察葉綠體的實驗材料【解析】選擇葉綠體小的細胞，不容易觀察

13、，葉綠體太多，會重疊在一起，因此要選擇含葉綠體少而大的細胞來觀察，A錯誤；活細胞中，細胞質是一直處在流動狀態(tài)的，在高倍顯微鏡下觀察黑藻的葉片可以清楚看到葉綠體圍繞著液泡游動，B錯誤；葉綠體中有光合色素，用顯微鏡觀察時不需要染色，C正確；可撕取菠菜葉稍帶有葉肉細胞的下表皮作為觀察葉綠體的實驗材料，D錯誤。故選C。【答案】C 下圖表示分泌蛋白合成、加工、運輸過程示意圖，其中是核膜，是附著在內質網上的核糖體，是內質網，是高爾基體，是細胞膜。請結合該圖進行探究：1用放射性同位素標記氨基酸后，放射性依次出現(xiàn)在哪些細胞結構上？提示：最先檢測到放射性出現(xiàn)在核糖體上，然后依次出現(xiàn)在內質網、高爾基體和細胞膜等結

14、構上。2分泌蛋白分泌前后，內質網膜的面積會減小，高爾基體膜的面積保持穩(wěn)定，細胞膜的面積會增大。那么細胞中這三種膜的面積如何保持平衡？試畫出內質網膜、高爾基體膜、細胞膜隨時間變化膜面積、核糖體、內質網、高爾基體放射性強度的變化。提示：細胞膜、內質網膜、高爾基體膜之間可以通過囊泡膜間接轉化。 eq o(sup7(),sdo5(圖A) eq o(sup7(),sdo5(圖B) eq o(sup7(),sdo5(圖C) eq o(sup7(),sdo5(圖D) 1胞內蛋白與分泌蛋白的比較項目胞內蛋白分泌蛋白合成場所游離核糖體附著在內質網上的核糖體作用場所細胞內細胞外實例血紅蛋白、與有氧呼吸有關的酶消化

15、酶、抗體、胰島素2.各種生物膜成分異同（1）相似性：各種生物膜在化學組成上大致相同，都主要由脂質和蛋白質組成。（2）差異性：不同生物膜的功能不同，其組成成分的含量也有差異，如代謝旺盛的生物膜（如線粒體內膜）上蛋白質含量高。3生物膜系統(tǒng)在結構上的聯(lián)系（1）各種生物膜在結構上大致相同。（2）生物膜在結構上具有一定的連續(xù)性，具體如圖所示：注：實線表示直接聯(lián)系，虛線表示間接聯(lián)系。精典例題3信號肽假說認為，在分泌蛋白的合成過程中，游離核糖體最初合成的一段氨基酸序列作為信號序列，被位于細胞質基質中的信號識別顆粒（SRP）識別，并引導核糖體附著于內質網上，繼續(xù)蛋白質的合成，過程如圖所示。下列推測不合理的是（

16、）A核糖體與內質網的結合依賴于生物膜的流動性B“游離態(tài)”核糖體與“附著態(tài)”核糖體均參與分泌蛋白合成C信號序列需借助DP和SRP的識別才能轉移至內質網膜上D若在合成新生肽階段切除信號序列，則不能合成結構正確的分泌蛋白【解析】核糖體沒有膜結構，因此核糖體與內質網的結合不是依賴于生物膜的流動性，A錯誤；根據題中信息“在分泌蛋白的合成過程中，游離核糖體最初合成的一段氨基酸序列作為信號序列，被位于細胞質基質中的信號識別顆粒（SRP）識別，并引導核糖體附著于內質網上，繼續(xù)蛋白質的合成”，可見“游離態(tài)”核糖體與“附著態(tài)”核糖體均參與分泌蛋白合成，B正確；由題圖可知，信號序列需借助DP和SRP的識別，引導核糖

17、體附著于內質網上，才能轉移至內質網膜上，C正確；若在合成新生肽階段切除信號序列，則不能與DP識別結合，因此游離的核糖體將不能附著于內質網上，則不能合成結構正確的分泌蛋白，D正確。故選A。【答案】A 1已知葉綠體、線粒體、核糖體、高爾基體、內質網、中心體，都為真核生物重要結構。下列說法錯誤的是（D）A都含有核酸B可同時出現(xiàn)在某些低等植物細胞中C都有磷脂雙分子層D都與血紅蛋白的合成有關解析：線粒體、葉綠體都含有DNA和RNA，核糖體含有RNA，A正確；低等植物細胞中含有葉綠體、線粒體、中心體，B正確；細胞器都含有膜結構，都有磷脂雙分子層，C正確；血紅蛋白是胞內蛋白，合成過程不需要參與，D錯誤。故選

18、D。2從某動物細胞中分離出的甲、乙、丙三種細胞器，測定其中三種有機物的含量如圖所示。下列有關敘述正確的是（D）A.甲存在于任何細胞中B乙一定含有水解酶C酵母菌與該細胞共有的細胞器只有丙D丙合成的物質遇雙縮脲試劑呈紫色解析：甲中含有少量核酸、一定量的蛋白質和脂質，在動物細胞中應為線粒體，但線粒體不存在于原核細胞中，A錯誤；乙可代表內質網、高爾基體、溶酶體等多種細胞器，不一定含有水解酶，B錯誤；酵母菌屬于真核生物，含有多種細胞器，酵母菌與動物細胞共有的細胞器有核糖體、線粒體、內質網、高爾基體等，C錯誤；丙含有核酸但不含有脂質，應為核糖體，其合成的蛋白質可與雙縮脲試劑反應呈紫色，D正確。故選D。3紅

19、心火龍果不僅甜度高，而且含有具有解毒作用的黏膠狀植物性蛋白，對人體有保健功效。下列有關敘述錯誤的是（C）A黏膠狀植物性蛋白在核糖體上合成B切開時流出的紅色果漿與液泡中的色素有關C紅心火龍果甜度高與果肉細胞葉綠體合成的糖類有關D豐富的膳食纖維主要來自細胞壁解析：氨基酸脫水縮合形成蛋白質的場所是核糖體，A正確；紅心火龍果細胞中的紅色色素存在于液泡中，B正確；紅心火龍果含糖量高，甜度高，與葉肉細胞葉綠體合成的糖類有關，C錯誤；膳食纖維是纖維素，主要來自細胞壁，其形成與高爾基體有關，D正確。故選C。4下圖是根據細胞器的相似或不同點進行分類的，下列選項中不是此圖分類依據的是（A）A有無膜結構B單層膜還是

20、雙層膜C有無色素D是否普遍存在于動、植物細胞中解析：圖中四種細胞器均含有膜結構，因此有無膜結構不是它們的分類依據，A符合題意；高爾基體和液泡具有單層膜結構，而線粒體和葉綠體都具有雙層膜結構，因此依據單層膜還是雙層膜將高爾基體和液泡分在一類，將線粒體和葉綠體分在另一類，B不符合題意；高爾基體和線粒體不含色素，而葉綠體和液泡含有色素，因此可依據是否有色素將葉綠體和液泡分在一類，C不符合題意；高爾基體和線粒體普遍存在于動、植物細胞中，而葉綠體和液泡只分布在植物細胞中，因此可依據是否普遍存在于動、植物細胞中將葉綠體和液泡分在一類，D不符合題意。故選A。 5已知胰臟腺泡細胞合成的分泌蛋白能夠準確、無誤地

21、被運輸?shù)郊毎?，對于這一過程的敘述不合理的是（B）A此過程內質網和高爾基體所形成的囊泡中所含的物質不一樣B分泌蛋白最初在內質網中由氨基酸合成肽鏈C分泌蛋白經高爾基體進一步加工，形成囊泡，囊泡再將包裹著的分泌蛋白運輸?shù)郊毎此過程中內質網膜面積減少，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積增加解析：內質網是對蛋白質初步加工，高爾基體進一步加工，形成成熟的蛋白質，因此此過程內質網和高爾基體所形成的囊泡中所含的物質不一樣，A正確；氨基酸脫水縮合形成肽鏈是在核糖體上進行，B錯誤；分泌蛋白經高爾基體進一步加工，形成成熟的蛋白質，然后“出芽”形成囊泡，囊泡將包裹著的分泌蛋白運輸?shù)郊毎?，C正確；此過程中內質網

22、膜通過囊泡轉移至高爾基體，面積減少，高爾基體膜又通過囊泡轉移至細胞膜，所以面積先增加后減少，基本不變，細胞膜面積增加，D正確。故選B。6下圖是某動物細胞三種細胞器內的三種有機物含量示意圖，以下有關說法正確的是（C）A細胞器甲可能是葉綠體B大腸桿菌細胞與此細胞共有的細胞器可能是甲C若細胞器丙不斷從內質網上脫落下來，將會影響分泌蛋白的合成D細胞器乙只含有蛋白質和脂質，肯定與分泌蛋白的加工和分泌有關解析：動物細胞不含葉綠體，據分析可知，細胞器甲為線粒體，A錯誤；大腸桿菌為原核細胞，其中只有核糖體一種細胞器，與此細胞共有的細胞器是丙，B錯誤；內質網上的核糖體（丙）是合成分泌蛋白的場所，若其不斷從內質網

23、上脫落下來，會影響分泌蛋白的合成，C正確；細胞器乙含有蛋白質和脂質，無核酸，可能是內質網、高爾基體和溶酶體，溶酶體與分泌蛋白的加工和分泌無關，D錯誤。故選C。7一項某大學的研究揭示了體內蛋白分選轉運裝置的作用機制，即為了將細胞內廢物清除， 細胞膜塑形蛋白會促進囊泡（“分子垃圾袋”）形成，將來自細胞區(qū)室表面衰老的或受損的蛋白質帶到內部“回收利用工廠”，將廢物降解，使組件獲得重新利用。下列有關敘述不正確的是（D）A 細胞膜塑形蛋白在合成過程中，場所是核糖體，動力可由線粒體提供B“分子垃圾袋”應主要由脂質和蛋白質構成C“回收利用工廠”可能是溶酶體，“組件”可能是氨基酸D人體細胞內能形成囊泡的細胞器有

24、內質網、高爾基體和中心體等解析：細胞膜塑形蛋白的合成場所為核糖體，合成所需動力可由線粒體提供，A正確；根據分泌蛋白形成過程等知識，可判斷囊泡（“分子垃圾袋”）由生物膜構成，主要由磷脂和蛋白質構成，B正確；“回收利用工廠”可將廢物降解，應該為溶酶體，溶酶體水解蛋白質產生的“組件”是氨基酸，C正確；中心體無膜結構，不能形成囊泡，D錯誤。故選D。8真核細胞內存在著豐富的膜結構，保證生命活動高效有序進行，其中甲、乙表示部分細胞結構，下列有關敘述錯誤的是（B）A.甲向內可連核膜向外可連細胞膜B消化酶和性激素都屬于圖示的分泌蛋白C溶酶體并非廣泛分布在所有真核細胞中D分泌蛋白的運輸過程體現(xiàn)了生物膜在結構和功

25、能上的協(xié)調配合解析：甲為內質網，是細胞中面積最大的膜結構，外連細胞膜，內連核膜的外面，A正確；消化酶的化學本質是蛋白質，屬于分泌蛋白，但性激素的化學本質是固醇，不屬于分泌蛋白，B錯誤；溶酶體主要存在于動物細胞中，C正確；分析可知，分泌蛋白的運輸過程體現(xiàn)了生物膜在結構和功能上的分工合作，D正確。故選B。 9囊泡運輸調控機制是指某些分子與物質不能直接穿過細胞膜，而是依賴圍繞在細胞膜周圍的囊泡進行傳遞運輸。囊泡通過與目標細胞膜融合，在神經細胞指令下可精確控制激素、酶、神經遞質（如甘氨酸）等分子傳遞的恰當時間與位置。下列有關敘述正確的是（D）A經囊泡運輸?shù)奈镔|都是生物大分子B囊泡運輸機制不需要消耗細胞內化學反應釋放的能量C分泌蛋白是按照高爾基體內質網細胞膜的方向運輸?shù)腄在唾液淀粉酶的形成過程中，內質網和高爾基體分別形成的囊泡中的蛋白空間結構不同解析：經囊泡運輸?shù)奈镔|大多為大分子，比如消化酶，也有小分子，比如神經遞質（如甘氨酸），A錯誤；囊泡運輸機制需要消耗能量，B錯誤；分泌蛋白是按照內質網高爾基體細胞膜的方向運輸?shù)?，C錯誤；內質網對蛋白質進行加工，而高爾基體對來自內質網的蛋白質進行的是加工、分類和包裝，因此二者形成的囊泡中的蛋白空間結構是不