科学家的故事　细胞世界探微三例设计意图

学案设计 第3章

细胞的基本结构

第2节

细胞器——系统内的分工合作

学习目标

1.举例说出几种细胞器的结构和功能。

2.简述细胞膜系统的结构和功能。

3.制作临时装片,使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。

4.讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。

学习过程

导入新课

(1)放映动画片——某玩具厂各车间之间分工生产和组装玩具。并提出问题:

①一件优质的产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的?

②细胞内也存在类似工厂的各种“车间”,它们是怎样分工合作的?

③分泌蛋白是怎样合成、加工、包装、分泌出来的?

(2)总结:细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化。细胞内部就像一个繁忙的工厂,在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”,这些车间都有一定的结构如线粒体、叶绿体等,它们统称为细胞器。

探究新知

探究一、动植物细胞的比较

[自主学习1]

查看教材P46“图3-7动物细胞和植物细胞亚显微结构模式图”,在下图中标出各序号对应结构的名称,并找出动植物细胞在结构上的异同(填写下表)。

学案设计

[自主总结1]

植物细胞和动物细胞的比较。

不

同

点

动物细胞

植物细胞

细胞壁

叶绿体

液泡

中心体

共有的结构

探究二、细胞器之间的分工

[自主学习2]

阅读教材P45~47文本,查看图示“图3-3”至“图3-6”,完成下表:

线粒体

叶绿体

内质网

高尔基体

核糖体

溶酶体

中心体

液泡

结构、功能

层膜,是细胞进行

的主要场所,是细胞的“动力车间”

层膜,是绿色植物进行

的细胞器,是“养料制造车间”和“能量转换站” 由膜连接的网状结构,是细胞内

合成和加工及

合成的“车间” 主要对来自内质网的蛋白质进行

的“车间”及“发送站” 分布

动植物细胞

动植物细胞

动植物细胞

有的附着在

上,有的游离在

中,是“生产蛋白质的机器” 内含多种

,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,是细胞内的“

” 由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞

有关 内有

,并含糖类、无机盐、

和蛋白质等物质。可调节植物细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺 细胞生物

动植物细胞

和

主要分布于

[自主总结2]

对细胞器的分类、结构、功能进行总结,完成下表:

学案设计 动物和低等植物特有的细胞器

分

布

动、植物都有的细胞器

主要存在于植物中的细胞器

真、原核生物都有的细胞器

结

构

不具膜结构的细胞器

具单层膜的细胞器

具双层膜的细胞器

能产生水的细胞器

与能量转换有关的细胞器

功能

与分泌蛋白合成有关的细胞器

高等动植物细胞都有, 但功能不同的细胞器

探究三、细胞器之间的协调配合

[合作探究1]

阅读教材P48~49文本和“资料分析”,回答下列问题。

(1)分泌蛋白是在哪里合成的?

(2)分泌蛋白从合成到分泌到细胞外,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?

[自主总结3]

内膜系统

细胞核

线粒体

内质网上的

核糖体

将

经

方式形成

功能

遗传信息从细胞核传递到细胞质

内质网

学案设计 对

进行初级加工如折叠、糖基化等,形成具有一定空间结构的

及以

方式输送

至高尔基体

高尔基体

对

再

为

的蛋白质,并以

运输到

并与之融合

细胞膜

作用,分泌到细胞外成为分泌蛋白

探究四、细胞的生物膜系统

[合作探究2]

阅读教材P49文本,观察图3-8合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图和图3-9内质网与细胞膜、核膜的联系或结合学案上的图,探讨下列有关问题。

(1)以分泌蛋白的合成分泌为例阐明生物膜在结构上具有怎样的联系。

(2)以分泌蛋白的合成分泌为例阐明生物膜在功能上的联系。

(3)生物膜系统有哪些功能?

[自主总结4]

(1)生物膜系统的组成:细胞膜、

和核膜等结构。 (2)主要功能

学案设计 ①细胞膜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

、能量转换和

的过程中起着决定性作用。 ②广阔的膜面积为

提供了大量附着位点,有利于许多化学反应的进行。 ③把各种

分隔开,使细胞内能同时进行多种

,而不会互相干扰,保证细胞生命活动高效、有序地进行。 探究五、实验:“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”

[合作探究3]

阅读教材P47“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验文本和图示,思考并回答下列问题。

(1)为什么用藓类的小叶,或者菠菜叶的下表皮(稍带叶肉)作为观察叶绿体的实验材料?

(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)细胞质基质中的叶绿体,是不是静止不动的?

(4)叶绿体的形态和分布,与其功能有什么关系?

(5)为什么观察线粒体需经染色后观察,而观察叶绿体则不需染色?能否用植物叶肉细胞作为观察线粒体的材料?

课时检测

1.组成生物膜系统的生物膜是指(

)

A.在结构上直接相连的生物膜

B.细胞内所有的膜结构,包括细胞器膜、核膜和细胞膜

C.具有膜结构的细胞器

D.细胞内所有的膜结构,包括细胞器膜和核膜

2.线粒体、叶绿体和内质网都具有(

)

学案设计 A.基粒

B.光合色素

C.膜结构

D.少量DNA 3.真核细胞内有双层膜结构的一组细胞器是(

)

A.叶绿体和核糖体

C.叶绿体和线粒体

B.线粒体和高尔基体

D.核糖体和高尔基体

4.下列细胞结构中,不含有脂质的结构是(

)

A.叶绿体

C.线粒体

B.细胞膜

D.中心体

5.下列结构中不可能与内质网直接相连的是(

)

A.线粒体

C.高尔基体

B.核糖体

D.核膜

6.完成细胞与细胞周围环境之间信息传递的膜是(

)

A.细胞膜

B.核膜

C.高尔基体膜

D.内质网膜

7.在细胞生命活动中,以下不是生物膜系统作用的是(

)

A.使细胞具有一个相对稳定的内部环境

B.控制细胞内蛋白质的合成

C.广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点

D.使细胞的结构与功能区域化

8.烟草含有的烟碱(尼古丁)主要存在于烟草细胞的哪一部分(

)

A.细胞膜

C.液泡

B.细胞质

D.细胞核

9.活细胞中,与酶的合成和分泌直接有关的细胞器是(

)

A.核糖体与高尔基体

B.中心体与高尔基体

C.内质网与核糖体

D.高尔基体与液泡

10.家兔细胞内,与氨基酸脱水缩合有关的细胞器是(

)

A.线粒体和高尔基体

B.线粒体和核糖体

C.核糖体和高尔基体

D.中心体和核糖体

11.表中数据是组成线粒体膜的有关成分,下列叙述错误的是

(

)

线粒体膜

蛋白质(质量分数/%) 脂类(质量分数/%) 外膜

52 48

内膜

76 学案设计 24

A.内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶

B.内膜比外膜具有更多的功能

C.内膜、外膜的化学组成大致相同

D.内膜表面积大,导致蛋白质含量高

12.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所需要的物质

B.肽链经内质网加工后能形成一定的空间结构

C.在低等植物细胞中,中心体与其细胞有丝分裂有关

D.人体不同组织细胞内各种细胞器的数量相差不大

13.植物细胞壁的形成与高尔基体有关,这说明了高尔基体具有(

)

A.合成蛋白质的能力

B.合成脂肪的能力

C.合成多糖的能力

D.合成核酸的能力

14.真核细胞内的核膜、细胞膜与内质网膜相连,这说明内质网具有的重要功能之一是

(

)

A.扩大膜面积

B.提供细胞内物质运输通道

C.核糖体附着的支架

D.参加代谢反应

15.用含有35S标记氨基酸的培养基培养动物细胞,该细胞能合成并分泌含35S的蛋白质。

(1)请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序(用“→”表示先后顺序)。

(2)写出上述蛋白质合成和分泌过程中相关细胞器的功能。

16.右图是动物某分泌细胞。向细胞内注射用放射性同位素3H标记的氨基酸,一段时间

学案设计 后,在细胞外检测到含有放射性的分泌蛋白质。请回答下列问题([

]内填序号)。

(1)请举例写出3种分泌蛋白:

、

、

。 (2)放射性同位素将依次出现在图中的部位是

。(填序号)

(3)⑥的分泌蛋白首先是由附着在[

]

上的[

]

合成的。 (4)图中②是

,在细胞内被形象地称为深海中的潜艇。 (5)分泌蛋白的合成、运输和分泌过程中,需要的能量主要是由[

]

提供的。 17.下图表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程,请据图回答有关问题([

]内填序号)。

(1)如果图示细胞是一个胰腺细胞,则酶原颗粒的合成场所是[

]

,对酶原颗粒进行加工和包装的场所是[

]

。 (2)如果图示细胞是一个汗腺细胞,则细胞中与胰腺细胞相比明显减少的细胞器是

。 (3)酶原颗粒的的合成与分泌说明各种生物膜在

上是紧密联系的统一整体。 参考答案

学习过程

探究新知

[自主学习1]

略。

学案设计 [自主总结1]

动物细胞

植物细胞

细胞壁

无

有

不

同

叶绿体

无

有

点

液泡

无

有

中心体

有

无

共有的结构

细胞膜、细胞质基质、细胞核、核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等

[自主学习2]

结构、功能

分布

线粒体

2

有氧呼吸

叶绿体

2

光合作用

植物细胞

内质网

蛋白质

脂质

高尔基体

加工、分类、包装

核糖体

内质网

细胞质基质

溶酶体

水解酶

消化车间

中心体

有丝分裂

动物细胞

低等植物细胞

液泡

细胞液

色素

成熟植物细胞

[自主总结2]

动物和低等植物特有的

细胞器

中心体

分

布

动、植物都有的细胞器

核糖体、线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体

主要存在于植物中的细胞器

叶绿体、液泡

真、原核生物都有的细胞器

核糖体

不具膜结构的细胞器

中心体、核糖体

结

构

具单层膜的细胞器

液泡、溶酶体、高尔基体、内质网

具双层膜的细胞器

叶绿体、线粒体

能产生水的细胞器

核糖体、线粒体、高尔基体、内质网、叶绿体

与能量转换有关的细胞器

线粒体、叶绿体

功能

与分泌蛋白合成有关的细胞器

核糖体、高尔基体、内质网、线粒体

高等动植物细胞都有, 但功能不同的细胞器

高尔基体

[合作探究1]

续表

学案设计 (1)分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体中合成的。

(2)分泌蛋白是在内质网上的核糖体内初步合成后,进入内质网内加工,再由囊泡运输到高尔基体做进一步加工,最后由囊泡运输到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。

(3)该过程需要能量,能量是由线粒体进行有氧呼吸提供的。

[自主总结3]

氨基酸

脱水缩合

多肽链

多肽链

蛋白质

出芽

不成熟的蛋白质

不成熟的蛋白质

进一步加工

成熟

囊泡

细胞膜

胞吐

[合作探究2]

(1)间接联系。

(2)氨基酸在核糖体内脱水缩合形成多肽,肽链再相互折叠,经内质网加工运输,以囊泡的形式传递给高尔基体,高尔基体再进一步加工形成蛋白质,以囊泡的形式传递给细胞膜,细胞膜将蛋白质外排出去,整个过程体现了生物膜在功能上的统一性,和相似相溶的特点。

(3)①细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境,并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、信息传递。

②为酶提供大量的附着位点,为生化反应的有序进行创造条件。

③将细胞分成小区室,使多种化学反应互不干扰。

[自主总结4]

(1)细胞器膜

(2)①物质运输

信息传递

②多种酶

③细胞器

化学反应

[合作探究3]

(1)因为藓类属阴生植物,而菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面,这样的细胞中的叶绿体大且数目少,便于观察叶绿体的形态和分布。

(2)防止细胞内的叶绿体失水。如果叶绿体失水,叶绿体就缩成一团,无法观察叶绿体的形态和分布。

(3)不是,细胞质基质是流动的。

学案设计 (4)①叶绿体呈椭球形或球形,可以减少运动时的阻力,利于叶绿体的运动。叶绿体在细胞质中散乱地分布,相互不重叠,有利于每一个叶绿体都充分接受光照。叶绿体在细胞中的运动又有利于其内部的每一个基粒充分接受光照。

②叶绿体呈椭球形,在不同的光照条件下可以运动,改变椭球体的方向,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤。

③叶绿体的形态和分布都有利于接受光照,完成光合作用。

(5)线粒体没有颜色,叶绿体呈现绿色。不能。

课时检测

1.B

2.C

3.C

4.D

5.C

6.A

7.B

8.C

9.A 10.B

11.D

12.D

13.C

14.B 15.(1)核糖体→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)。

(2)核糖体是蛋白质合成的场所;内质网与蛋白质合成有关,是蛋白质运输通道;高尔基体是蛋白质加工和转运的场所;线粒体提供能量。

16.(1)消化酶

抗体

胰岛素(或生长激素)

(2)④⑤③②①⑥

(3)⑤

内质网

④

核糖体

(4)囊泡

(5)⑦

线粒体

17.(1)2

核糖体

3

高尔基体

(2)核糖体

(3)结构和功能