科学前沿 组装细胞教案教学设计导入整理

专题02 细胞的基本结构

教学设计

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重难突破

一、走进细胞

1、细胞是生物体结构和功能的基本单位

病毒无细胞结构，寄生在活细胞内。

病毒的组成：蛋白质+核酸（DNA或RNA中一种）。

病毒不是生命系统的结构层次

2、生命系统的结构层次

细胞-组织-器官-系统-个体

-种群-群落-生态系统-生物圈

（最基本的）

(植物没有系统)

（生物+环境）（最大的生态系统）

3、细胞的多样性和统一性

多样性包括真核和原核之间的区别以及真核之间与原核之间形态结构有差异

多样性的

直接原因：蛋白质不同

根本原因：基因的选择性表达（遗传物质不同）

统一性：有相似的结构

典例1

如果把细胞搅碎，细胞将死亡，病毒不具有细胞结构，如果把病毒搅碎，病毒也将失去活性。这说

明(

) A.细胞和病毒失活是因为破坏了它们的化学成分

B.细胞和病毒被搅碎后都失活，可见两者的特点是一致的

C.单细胞生物和病毒对环境的适应性很差

D.细胞和病毒都有严整的结构

【答案】D 【解析】病毒虽然无细胞结构，但它由蛋白质衣壳与核酸构成，病毒必须保持其结构完整性才能表现出生命现象。病毒与细胞一样均有严整的结构。

典例2研究表明：曾引起世界恐慌的“非典型肺炎”的病原体(SARS病毒)是一种冠状病毒，结构如图所示。下列有关该病毒的叙述，正确的是(

)

A.SARS病毒体内仅有A、T、C、G四种碱基

B.SARS病毒属于原核细胞构成的生物

C.SARS病毒能在培养基上生长增殖

D.SARS病毒进入人体后，人体能产生特异性抗体

【答案】D

【解析】由图可知该病毒的遗传物质是RNA，碱基应该是AUCG四种，病毒没有细胞，不属于原核生物，病毒必须寄生在活细胞中，SARS病毒作为病原体会引起人体产生抗体。

二、细胞学说的建立和发展

1.发明显微镜的科学家是荷兰的列文·虎克

2.发现细胞的科学家是英国的胡克

3.创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺

主要内容：一切动物和植物都是由细胞构成的；细胞是一切动植物的基本单位；新细胞从老细胞中产生。

4.德国的魏尔肖：“所有细胞都来自于原先存在的细胞”。

5.真核细胞和原核细胞和病毒的区别

本质区别

细胞壁

原核细胞

无以核膜为界限的细胞核

主要成分是肽聚糖

真核细胞

有以核膜为界限的真正的细胞核

植物：纤维素和果胶；真菌：几丁质

动物细胞无细胞壁

病毒

无细胞结构

无

细胞核

细胞质

遗传物质

有拟核，DNA不与蛋白质结合，均为环状

有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体

核糖体为唯一细胞器

DNA 多种细胞器

无

无

DNA或RNA 举例

蓝藻、细菌、支原体、衣原体、放线菌等

真菌，动、植物

HIV、H1N1

有无核膜包被、有无成形的细胞核、有无以核膜为界限的细胞核（三种表述方法）

蓝藻：发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻（其他藻类一般为真核，如黑藻）。

蓝藻有藻蓝素和叶绿素，可进行光合作用。

蓝藻无叶绿体，不能用纤维素酶处理（因为其细胞壁为肽聚糖）。

原核无线粒体，也可进行有氧呼吸，因为有与有氧呼吸有关的酶。

典例1 建立细胞学说的科学家是施莱登和(

) A.沃森

【答案】C 【解析】建立细胞学说的科学家是施莱登和施旺。

典例2 下列说法正确的是(

) A.生物体内一切生命活动必须在细胞内才能完成

B.最基本的生命系统是细胞,植物和龟的生命系统结构层次都相同

C.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成复杂的生命活动

D.原核细胞和真核细胞最明显的区别在于有无核物质

【答案】C

【解析】各种生物的生命活动都是在细胞内或在细胞参与下完成的,并不一定在细胞内完成;植物没有系统这个层次,龟具有系统层次;原核细胞和真核细胞最明显的区别在于有无由核膜包被的细胞核。

三、光学显微镜的使用

1、方法：

先对光：一转转换器；二转遮光器；三转反光镜

再观察：一放标本孔中央；二降物镜片上方；三升镜筒仔细看

B.达尔文

C.施旺

D.克里克

2、注意：

（1）放大倍数＝物镜的放大倍数×目镜的放大倍数

（2）物镜越长，放大倍数越大（带螺纹）；目镜越短，放大倍数越大

（3）高倍物镜使用顺序：

低倍镜→标本移至中央→高倍镜→大光圈→凹面镜→细准焦螺旋

（4）污点位置的判断：移动或转动法

（5）光线暗：用大光圈和凹透镜

（6）看到的物像是倒像: P

d （7）放大的是长和宽而不是面积

花生标本一半清晰一半模糊，是由于花生切片厚薄不均造成。

典例1 对于显微镜的使用,下列操作及叙述正确的是(

) A.换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦

B.换成高倍镜后,先调节视野的清晰度再调节视野的亮度

C.换成高倍镜后,用粗准焦螺旋调节焦距

D.一个视野中,用10×物镜看到8个细胞,换用40×物镜后则可看到32个细胞

【答案】A 【解析】高倍物镜镜头较长,换用时应从侧面观察,防止物镜与装片碰擦;换成高倍镜后,视野变暗,应先调节视野的亮度再调节视野的清晰度; 换成高倍镜后,应用细准焦螺旋调节焦距;放大倍数越大,看到的细胞数目越少。

典例2 用显微镜观察标本时，正确的操作顺序应是(

) ①把装片放在载物台上，使标本位于低倍物镜的正下方

②眼睛从侧面注视物镜，转到粗准焦螺旋使镜筒下降至离标本0.5 cm处

③转动转换器，使低倍物镜对准通光孔

④调节反光镜，左眼注视目镜，使视野明亮

⑤用左眼注视目镜，同时转动粗准焦螺旋使镜筒上升，直到移到视野中央，向左上移（在哪就往哪移）

移出去向右下移

看见物像；再用细准焦螺旋调节，使视野中的物像清晰

⑥转动转换器使高倍物镜对准通光孔

⑦转动细准焦螺旋，直到物像清晰

⑧将要观察的物像移到视野中央

A.①③②④⑤⑦⑧⑥

B.③④①②⑤⑧⑥⑦

C.④③①⑦②⑥⑤⑧

D.①②③④⑦⑥⑤⑧

【答案】B

【解析】A使用显微镜步骤：对光(③④)—低倍观察(①②⑤)—高倍观察(⑧⑥⑦),不正确.C对光时应先③转动转换器，使低倍物镜对准通光孔，再④调节反光镜，左眼注视目镜，使视野明亮,不正确;D使用显微镜应先对光,不正确. 四、细胞的结构

1．细胞膜

（1）组成：主要为磷脂双分子层（基本骨架）和蛋白质，另有糖蛋白（在膜的外侧）。

（2）结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂和蛋白质的运动）；功能特点：具有选择透过性。

（3）功能：保护和控制物质进出。

（4）生物膜系统：细胞膜、核膜、细胞器膜（黏膜、囊泡等不是）。

2．细胞壁：植物细胞壁主要成分是纤维素，有支持和保护功能。

3．细胞质：细胞质基质+细胞器

（1）细胞质基质：为代谢提供场所和物质和一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。

（2）细胞器：

线粒体（双层膜）：动力车间，细胞有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），有酶，含少量DNA。

叶绿体（双层膜）：有机物的制造车间，能量转换站

类囊体上有色素，有酶，是光合作用的场所，含少量的DNA 内质网（单层膜）：是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道

内连核膜，外连细胞膜

加工蛋白质（粗面内质网）

合成脂质（滑面内质网）

高尔基体（单层膜）：动物细胞中与分泌物的形成有关

植物中与细胞壁的形成有关

液泡（单层膜）：泡状结构，成熟的植物有大液泡。

功能：贮藏（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。

溶酶体：内含水解酶，溶解衰老、死亡的细胞

核糖体（无膜结构）合成蛋白质的场所

RNA+蛋白质

附着核糖体：合成分泌蛋白

游离核糖体：合成胞内蛋白

中心体（无膜结构）：由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。

小结：

含有少量DNA的细胞器：线粒体、叶绿体。

含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。

含有色素的细胞器：叶绿体、液泡。

动、植物细胞的区别：动物和低等植物有中心体；高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。

分泌蛋白的合成由线粒体提供能量，其分泌路径是：核糖体

内质网

高尔基体

囊泡

细胞膜。

实验：高倍镜观察叶绿体和线粒体（均为活细胞观察）

有颜色可直接观察

健那绿染液

蓝绿色

先在低倍镜下找到再换高倍镜

4．细胞核（遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心）

组成：核膜：双层膜，有核孔，具有选择性（DNA不可通过，但RNA和蛋白质可通过）。

核仁：与核糖体的形成和某些RNA有关，与有丝分裂有关。

染色质：DNA+蛋白质（被碱性染料染成深色的物质）。

染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态。

核孔多核仁大，代谢旺盛。

细胞代谢的主要场所----细胞质基质。

5．细胞的完整性：细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动。

典例1 据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均是形成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤后，可以与黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。上述材料主要体现的细胞膜功能是(

) A.细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂

B.细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞

C.细胞膜具有信息交流的功能

D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质

【答案】C 【解析】题干中的“内皮素拮抗剂”属于信息分子，要与细胞膜表面上的受体结合以后才能发挥作用，完成信息的传递。所以材料主要体现了细胞膜具有信息交流的功能。

典例2 下面是细胞核模型图，①～⑤表示细胞核的各种结构，⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是(

)

A.②③是生物膜的一部分

B.⑦的形成与结构⑤无关

C.⑥可以与②直接相连

D.分泌蛋白的形成离不开⑥和⑦

【答案】B 【解析】图中①～⑦依次表示：核孔、核外膜、核内膜、核液、核仁、内质网、核糖体，所以②③都是生物膜的一部分，核仁与某种RNA的合成以核糖体的形成有关，内质网膜向内与核膜相连，向外与细胞膜相连；参与分泌蛋白合成与分泌的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

五、物质跨膜运输

1、渗透作用：水分子通过半透膜从低浓度到高浓度扩散。

条件：具有半透膜（细胞膜）

膜两侧溶液具有浓度差

原理：扩散作用

水分子:多

少

2、原生质层：细胞膜+液泡膜+二者之间的细胞质。

3、液泡内的液体叫细胞液

4、实验设计：质壁分离：蔗糖---0.3g/ml

KNO3---1mol/L

K+和NO3-可被细胞吸收

若用1mol/L的醋酸会杀死细胞

质壁分离的应用：证明死活

测定细胞液浓度：浓度梯度法

验证原生质层和细胞壁伸缩性的大小

5、课本上用洋葱是利用了液泡中的紫色色素进行对比观察

6、植物细胞与外界溶液形成渗透系统

条件：原生质层（内因）、浓度差（外因）

选择透过性膜

细胞液与外界的浓度差

有细胞壁，具有全透性

原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性

外界＞细胞质

失水

外界＜细胞质

吸水

外界＝细胞质

平衡

实验：观察植物细胞的质壁分离和复原

实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜，当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。

反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。

材料用具：紫色洋葱外表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等。

方法步骤：

（1）制作洋葱表皮临时装片

（2）低倍镜下观察原生质层位置

（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。

（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。

（5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。

（6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。

实验结果：细胞液浓度＜外界溶液浓度，细胞失水（质壁分离）；细胞液浓度＞外界溶液浓度，细胞吸水（质壁分离复原）。

典例1 半透膜对淀粉和葡萄糖的通透性不同(如图1)，图2设计的是证明图1物质扩散成立的实验装置。

下列有关叙述正确的是(

) A．图甲中水柱a将持续上升

B．图甲中水柱a将保持不变

C．图乙中水柱b将保持不变

D．图乙中水柱b将先上升后下降

【答案】D 【解析】由于淀粉不能透过半透膜，故水柱a表现为先上升，后保持不变；葡萄糖能透过半透膜，故水柱b表现出先上升，后由于葡萄糖透过半透膜进入清水中，水柱b将下降。

典例2 下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，正确的是（

）

A.用适宜浓度的蔗糖和硝酸钾溶液作为外界溶液，可观察到质壁分离及自动复原过程

B.用适宜浓度的硝酸钾溶液处理根尖有关的细胞，均可以发生质壁分离及自动复原

C.能否发生质壁分离和复原也可作为判断成熟植物细胞死活的依据

D.紫色洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离复原过程中，细胞液颜色变浅的原因是液泡中的色素发生了渗透

【答案】C 【解析】A、用适宜浓度的硝酸钾溶液作为外界溶液，可观察到质壁分离及自动复原过程，而用适宜浓度的蔗糖作为外界溶液，只能观察到质壁分离过程，A错误；

B、用适宜浓度的硝酸钾溶液处理根尖成熟区的细胞，可以观察到质壁分离及自动复原，而分生区细胞没有大液泡，没有明显的质壁分离现象，B错误；

C、只有活的成熟的植物细胞才能发生质壁分离，C正确；

D、紫色洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离复原过程中，细胞液颜色变浅，原因是细胞吸水，使细胞液的浓度降低，D错误．

六、物质跨膜运输的方式：

1、小分子物质跨膜运输的方式：

方式

自由被扩散

动1、浓度差

运协助

高→低

输

扩散

和数量

一般从低到高主动

主动

运输

低→高

有

有

各种离子，小肠吸收1、载体的种类和数量

葡萄糖、氨基酸，肾2、能量

小管重吸收葡萄糖

动的需要。

2、胞吞、胞吐：大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式；需要能量，不需要载体。

3、蛋白抑制剂：影响主动运输和协助扩散；呼吸抑制剂：影响主动运输。

典例1 某离子不能通过纯粹由磷脂分子构成的膜，加入离子通道(蛋白质)后却能高速地顺着浓度梯度通过人质，以满足生命活地吸收或排出物有

无

葡萄糖进入红细胞

2、细胞膜上载体的种类

地吸收或排出物质

高→低

无

无

浓度

载体

能量

举例

O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸

影响因素

细胞膜内外物质

浓度差

只能从高到低被动意义

工膜。这种运输方式属于(

) A.主动运输

B.自由扩散

C.协助扩散

D.胞吞、胞吐

【答案】C 【解析】某离子在加入离子通道(蛋白质)后能顺着浓度梯度通过人工膜，说明该离子通过人工膜时需要载体的协助，为协助扩散。

典例2 下列关于物质跨膜运输的叙述中，错误的是(

) A.人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式相同

B.线粒体产生的CO2以自由扩散的方式进入细胞质基质

C.海带细胞通过主动运输积累I等溶质，因而不会在海水中发生质壁分离

D.将酶解法制备的原生质体置于蒸馏水中，会因渗透作用吸水而涨破

【答案】A 【解析】人体内红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，所以A选项错误。用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后的原生质体，由于缺少细胞壁的保护作用，因此放在蒸馏水中会因渗透作用吸水而涨破，D选项正确。

－课堂作业

1、下列关于原核细胞与真核细胞的叙述,错误的是(

) A.蓝藻和水绵细胞中都含有核糖体

B.细菌细胞膜与真菌细胞膜相似

C.发菜与草履虫都有染色体

D.原核生物与真核生物细胞结构的主要区别是前者没有成形的细

胞核

【答案】C 【解析】蓝藻与发菜都属于原核生物,没有成形的细胞核,没有染色体及复杂的细胞器,只有核糖体,但都有细胞膜。故C错误。

2.某同学用30%的蔗糖溶液处理某生物细胞，在操作步骤完全正确的情况下，细胞没有出现质壁分离现象。试分析该同学所使用的实验材料可能是

(

) ①根尖分生区细胞

②动物细胞

③死细胞

④去除了细胞壁的植物细胞

A．②④

B．①②④

C．②③④

D．①②③④

【答案】D 【解析】浸放在30%的蔗糖溶液中，存在着浓度差，在操作步骤完全正确的情况下，细胞没有出现质壁分

离现象，可能的原因：①该细胞是死细胞；②该细胞是没有细胞壁的细胞(动物细胞或者去除了细胞壁的植物细胞)；③该细胞可能是没有大液泡的细胞(如根尖分生区的细胞)。

3.下列真核细胞结构的成分，对应有误的是(

) A.细胞膜——脂质、蛋白质、糖类

B.染色体——核糖核酸、蛋白质

C.核糖体——蛋白质、核糖核酸

D.细胞骨架——蛋白质

【答案】B 【解析】染色体主要是由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成的。

4.下列有关细胞结构的叙述，正确的是(

) A.叶绿体和细胞壁都只存在于植物细胞中

B.细胞核和线粒体都是由双层膜包围的细胞器

C.内质网和中心体只共存于动物细胞中

D.细胞膜和核糖体是真核细胞与原核细胞共有的结构

【答案】D 【解析】叶绿体和细胞壁都可存在于植物细胞中，但细菌和真菌也有细胞壁。细胞核和线粒体都是由双层膜包围的细胞结构，但细胞核不是细胞器。内质网在动植物细胞中均存在，中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中。

5.据图回答下列问题。

(1)判断甲、乙两图中属于真核细胞的是

,属于原核细胞的是

,判断的主要依据是

。 (2)甲、乙两细胞的相似之处为

(至少两处),由此看出原核细胞与真核细胞具有

性。 (3)细菌和蓝藻都属于

生物。蓝藻细胞内含有

和

,因而可以进行光合作用,属于

(填“自养”或“异养”)生物。 (4)原核细胞和真核细胞都有的细胞器是

。 【答案】(1)乙

甲

甲无以核膜为界限的细胞核,而乙有

(2)都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA分子

统一

(3)原核

叶绿素

藻蓝素

自养

(4)核糖体

【解析】分析图解可知,甲细胞中没有以核膜为界限的细胞核,只有拟核;乙细胞中具有以核膜为界限的细胞核。