高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞——生命活动的基本单位精品第2课时导学案

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第2课时　结构与功能独特的细胞器[学习目标]　1.说出各种细胞器的结构和功能。2.使用高倍镜观察叶绿体和线粒体。一、结构与功能独特的细胞器1．细胞质(1)分布：指细胞质膜以内、细胞核以外的部分。(2)组成：主要包括细胞质基质和细胞器。2．细胞质基质(1)成分：呈胶状，包含水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶及细胞骨架等。(2)功能：生命活动的重要场所，为生命活动提供一定的环境条件以及所需要的物质和能量。(3)细胞骨架①主要成分：蛋白质。②主要功能：维持着细胞的特有形态和细胞内部结构的有序性，还影响细胞的分裂、分化、运动、物质运输、能量转化和信息传递。3．细胞器的种类和功能(1)线粒体①结构②功能：进行有氧呼吸的主要场所。(2)叶绿体①结构②功能：进行光合作用的场所。(3)内质网(4)核糖体①分布：一些附着在内质网和核膜上，一些游离在细胞质基质中。②功能：合成蛋白质。(5)高尔基体(6)中心体①分布：一般存在于动物细胞中，也存在于某些低等植物细胞中。②结构：由两个相互垂直的中心粒及其周围物质构成。③功能：与动物细胞的有丝分裂有关。(7)液泡①分布：存在于植物细胞中。②结构：由单层膜包围而成，其中的液体为细胞液，含有糖类、无机盐、色素和氨基酸等物质。③功能：参与调节植物细胞的吸水和失水，使细胞乃至植株保持一定的形态。(8)溶酶体①成分：内含多种酸性水解酶。②功能：清除细胞内多余的生物大分子、衰老的细胞器，某些细胞中的溶酶体也能清除细胞内的病原体等，保障细胞正常的代谢活动。4．动植物细胞结构的差别：与植物细胞相比，动物细胞不含叶绿体、细胞壁和液泡，而植物细胞一般没有中心体。  判断正误(1)核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器(　　)(2)有中心体的细胞都是动物细胞(　　)(3)动植物细胞最主要的区别是有无细胞壁(　　)(4)动植物细胞都有高尔基体，而且其功能相同(　　)(5)细胞骨架属于细胞质基质(　　)(6)细胞质基质中的液体称为细胞液(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×一、比较线粒体和叶绿体阅读教材P44～45的相关内容，补充完整下表。项目线粒体叶绿体亚显微结构增大膜面积内膜向内腔折叠形成嵴类囊体叠合形成基粒生理功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所酶的种类和分布与有氧呼吸有关的酶分布于内膜和基质中与光合作用有关的酶分布于类囊体膜和基质中DNA分布线粒体基质叶绿体基质 二、动物和植物细胞结构的比较分析下图，回答相关问题。图中乙部分表示动物还是植物细胞？请说明判断依据。提示　乙部分表示植物细胞，因为有细胞壁、叶绿体、液泡，无中心体。多角度比较各种细胞器分布植物特有叶绿体、液泡动物和某些低等植物特有中心体动植物均有线粒体、内质网、高尔基体、核糖体结构不具膜结构核糖体、中心体单层膜内质网、液泡、高尔基体、溶酶体双层膜线粒体、叶绿体光学显微镜下可见线粒体、叶绿体、液泡成分含核酸线粒体、叶绿体、核糖体含色素叶绿体、液泡功能能量转化线粒体、叶绿体 1．关于细胞质基质的叙述错误的是(　　)A．细胞质基质是细胞质的一部分B．细胞质基质能够为生命活动提供所需要的物质和能量C．细胞中蛋白质可在细胞质基质中合成D．细胞质基质中有多种酶，也是多种化学反应的场所答案　C解析　蛋白质合成的场所是核糖体，不是细胞质基质，C错误。2．下图是动植物细胞亚显微结构模式图，请回答：(1)比较动植物细胞亚显微结构，高等植物细胞内不含有[　　]________(细胞器)。(2)若B是衣藻细胞，其细胞质中的细胞器除图中所示外，还应有[　　]________。(3)若A是人的大腿肌细胞，其含DNA的细胞器是[　　]________。(4)油菜花瓣细胞中除①外，一定不存在的细胞器是[　　]________；其细胞中存在色素的细胞器是[　　]________。(5)A、B细胞都有的、具有单层膜的细胞器是________(填序号)。答案　(1)①　中心体　(2)①　中心体　(3)⑥　线粒体　(4)⑩　叶绿体　⑨　液泡　(5)②⑦解析　图中序号代表的细胞结构分别是①中心体，②内质网，③核糖体，④细胞核，⑤细胞质膜，⑥线粒体，⑦高尔基体，⑧细胞壁，⑨液泡，⑩叶绿体。只有动物细胞与低等植物细胞中含有中心体。液泡中含有色素，可使花瓣细胞呈现一定的颜色。二、使用高倍镜观察叶绿体和线粒体1．植物叶肉细胞中常常分布着椭球状的叶绿体，动植物细胞中普遍存在着短棒状或线状的线粒体。2．采用新配制的质量分数为1%的健那绿染色液可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色，而细胞质仍为无色。3．观察叶绿体4．观察线粒体判断正误(1)叶绿体中有色素，用显微镜观察时不需要染色(　　)(2)实验过程中的临时玻片标本要始终保持有水状态，避免细胞活性受到影响(　　)(3)在高倍显微镜下可观察到叶绿体具有双层膜结构(　　)答案　(1)√　(2)√　(3)×实验：使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体结合教材P47相关内容，思考下列问题：(1)在观察叶绿体的实验中，常选用黑藻叶片做实验材料。试从叶片结构方面分析其原因。提示　黑藻叶片很薄，可直接观察，且叶绿体较大、数目较少。(2)用高倍镜观察黑藻叶片临时玻片标本并观察叶绿体时，可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布有什么特点？提示　可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围。(3)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，若在视野中观察到细胞质逆时针流动，则实际的流动方向是什么？提示　逆时针。(4)观察线粒体能否用植物的叶肉细胞？为什么？提示　不能。植物叶肉细胞一般有叶绿体，有颜色干扰，不便观察线粒体。实验注意事项(1)观察叶绿体的实验中，要选择叶绿体体积较大，且细胞内叶绿体数目较少的材料。(2)观察叶绿体时，临时玻片标本应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。(3)必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动物镜转换器换用高倍镜。换上高倍镜后，调节聚光器，转动细准焦螺旋使图像清晰。(4)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．下列有关“使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．用健那绿染色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色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、D正确；健那绿染色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。4．(多选)下列关于“使用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法，正确的是(　　)A．健那绿染色液是一种活细胞染料B．在高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球状的叶绿体C．健那绿染色液可将细胞质染成蓝绿色D．黑藻叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体答案　ABD解析　健那绿染色液可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质仍为无色。题组一　细胞质基质和细胞器1．(2022·江苏南京高一期中)细胞质基质是细胞结构的重要组成部分。下列有关叙述中，错误的是(　　)A．含有多种与新陈代谢有关的酶B．是活细胞进行新陈代谢的主要场所C．由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成D．在活细胞内呈静止状态答案　D解析　活细胞内，细胞质基质呈不断流动的状态，D错误。2．图甲为磷脂分子，该物质在图乙的哪些细胞器中含有(　　)A．abcde   B．bcdeC．acde   D．abcd答案　D解析　图甲为磷脂分子，参与细胞中所有膜结构的组成，结合分析可知，图乙中a高尔基体、b线粒体、c内质网、d叶绿体均具有膜结构，e为中心体，不具有膜结构，因此磷脂分子在abcd中均含有，D正确。3．下图是某些细胞器的亚显微结构模式图，下列相关叙述错误的是(　　)A．①是中心体，与水稻根尖细胞有丝分裂有关B．②是线粒体，双层膜细胞器，是真核细胞有氧呼吸的主要场所C．③是叶绿体，双层膜细胞器，是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所D．④是内质网，附着于其上的核糖体是蛋白质合成的场所答案　A解析　水稻是高等植物，其细胞中不含中心体，A错误。4．(2022·江苏淮安高一期中)“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”描绘了六月西湖的绮丽景色。与诗句中“碧”和“红”两种颜色相关的细胞结构分别是(　　)A．叶绿体、内质网   B．溶酶体、染色体C．线粒体、叶绿体   D．叶绿体、液泡答案　D解析　“碧”是指叶片的绿色，这与叶绿体中的色素有关；“红”是指花瓣的颜色，这与液泡中的花青素有关，D正确。5．“分子伴侣”在细胞中能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位结合，帮助这些多肽折叠形成一定的空间结构，但其本身不参与最终产物(蛋白质)的形成。根据所学知识推测“分子伴侣”主要存在于哪种细胞器(　　)A．核糖体   B．溶酶体C．中心体   D．内质网答案　D解析　核糖体是合成蛋白质的场所，在此处氨基酸通过脱水缩合形成肽链，不参与加工，A错误；溶酶体内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器并吞噬杀死侵入细胞的病毒和细菌，B错误；中心体与有丝分裂有关，C错误；内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，主要对核糖体形成的肽链进行初步加工，使多肽折叠形成一定的空间结构，D正确。6．(2022·江苏金坛高一期中)溶酶体能与细胞质膜形成的吞噬泡融合，消化掉吞噬泡内的物质。下列叙述错误的是(　　)A．溶酶体内的蛋白质由高尔基体合成B．溶酶体内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器C．溶酶体主要存在于动物细胞中D．溶酶体对细胞结构完整有重要意义答案　A解析　溶酶体内的蛋白质由核糖体合成，A错误；溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，C正确；溶酶体吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，防止细胞裂解，对细胞结构完整有重要意义，D正确。题组二　使用高倍镜观察叶绿体和线粒体7．某同学利用黑藻细胞观察叶绿体。下列相关叙述错误的是(　　)A．临时玻片标本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的形态和结构C．可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围D．显微镜下观察到的叶绿体随细胞质的流动而流动答案　B解析　该实验不能观察到叶绿体的结构，B错误。8．关于使用高倍镜观察人的口腔上皮细胞中的线粒体实验，下列说法不正确的是(　　)A．实验前漱口是为了保证实验的准确性B．用生理盐水溶解健那绿的目的是维持口腔上皮细胞的正常形态C．在高倍镜下观察，可以看到活细胞的线粒体呈蓝绿色，而细胞质接近无色D．在高倍镜下观察，可以看到线粒体有两层磷脂分子答案　D解析　使用高倍镜观察人的口腔上皮细胞中的线粒体实验中，漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，保证实验的准确性，A正确；配制健那绿染色液时使用生理盐水，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态，B正确；健那绿染色液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，C正确；光学显微镜下不能看到线粒体的两层膜及磷脂双分子层结构，D错误。选择题9～10题为单选题，11～13题为多选题。9．下图表示真核生物细胞的结构与功能，下列与此相关的叙述，不正确的一项是(　　)A．图中物质甲表示蛋白质，物质乙表示磷脂B．丙的结构特点是具有一定的流动性C．图中①的场所是叶绿体，②的场所是线粒体D．完成③、⑤、⑥功能的结构均具有单层膜结构答案　D解析　分析题图可知，甲是蛋白质，乙是磷脂分子；①进行光合作用的场所是叶绿体，②动力工厂是线粒体；③蛋白质的运输通道是内质网；④与植物细胞壁的形成有关的结构是高尔基体；⑤与植物细胞渗透吸水有关的结构是液泡；⑥酶大多为蛋白质，合成酶的结构是核糖体；完成③功能的结构是内质网、⑤功能的结构是液泡，⑥功能的结构是核糖体，其中内质网和液泡具有单层膜，而核糖体没有膜结构，D错误。10．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是脂质合成和加工的车间D．此细胞只能是动物细胞，不是制备细胞质膜的理想材料答案　B解析　结构②是中心体，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错误；结构①是线粒体，哺乳动物成熟的红细胞不具有线粒体，结构④是核糖体，B正确；结构③是高尔基体，内质网是脂质合成和加工的车间，C错误；由A项可知，该细胞可能是动物细胞，也可能是低等植物细胞，制备细胞质膜的理想材料是哺乳动物成熟的红细胞，D错误。11.如图a、c表示细胞中的两种结构，b是它们共有的特征。下列叙述正确的是(　　)A．若b表示双层膜的细胞器，则a、c是叶绿体和线粒体B．若b表示细胞结构中含有核酸，则a、c一定是叶绿体和线粒体C．若b表示细胞器中含有色素，则a、c可能是叶绿体和液泡D．若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中心体答案　ACD解析　含有两层膜的细胞器是叶绿体和线粒体，则a、c是叶绿体和线粒体，A正确；含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体，因此若b表示细胞结构中含有核酸，则a、c不一定是叶绿体和线粒体，B错误；含有色素的细胞器是叶绿体和液泡，因此若b表示细胞器中含有色素，则a、c可能是叶绿体和液泡，C正确；磷脂是组成生物膜的重要成分，核糖体和中心体都无膜结构，因此若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中心体，D正确。12．结构与功能相适应是生物学的基本观点，下列有关叙述正确的是(　　)A．哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核，利于携带氧B．中心体与所有细胞的分裂有关C．蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显增加D．细胞中线粒体的数量随代谢条件的不同而不同答案　ACD解析　哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和各种细胞器，含有大量血红蛋白，利于携带氧，A正确；中心体与动物或低等植物细胞的有丝分裂有关，B错误；核糖体是蛋白质合成的场所，所以蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显增加，C正确；代谢旺盛的细胞消耗能量多，线粒体数目也相应增加，D正确。13．下列关于“使用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法中，不正确的是(　　)A．健那绿染色液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞B．观察叶绿体时最好选用所含叶绿体多而大的细胞C．在光学高倍镜下，可看到叶绿体内部有许多基粒D．可用人口腔上皮细胞制作临时玻片标本观察线粒体答案　BC解析　健那绿染色液是活细胞染料，可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色，且几乎不损伤细胞；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。14．胆固醇是动物细胞质膜的基本成分，也是固醇类激素的前体。胆固醇是疏水性分子，它在血液中是作为大的脂蛋白颗粒被运输的。LDL是一种低密度脂蛋白，它包裹着胆固醇形成LDL复合物，该复合物与细胞表面的受体结合进行跨膜运输。如图是某细胞的结构及LDL运输胆固醇进入细胞的过程的示意图。回答下列问题：(1)LDL复合物进入细胞后被__________中的酶水解后，释放胆固醇合成固醇类激素，该激素可能是__________。(2)图中的结构①、②和③分别表示________，结构③的主要作用是__________________。(3)据图分析，内质网出芽包裹衰老、损伤的线粒体形成自噬小泡，这种小泡是一种双层膜结构，图中具有双层生物膜的细胞器是__________。经过自噬小泡的消化作用，残余小体内的小分子物质最终的去向除留在细胞内被利用外，还可__________。答案　(1)溶酶体　性激素(“雄激素”或“雌激素”)(2)内质网、核糖体和高尔基体　蛋白质的加工和转运、参与细胞分泌物的形成和分泌等(3)线粒体　排出细胞外15．叶绿体、线粒体是细胞中两种重要的细胞器，而植物体同时含有这两种细胞器，请回答下列问题：(1)对于植物细胞来说，含有双层膜的细胞器最多有________种。(2)研究表明光照强度会影响细胞中的叶绿体。有人对此作出假设：假设一：光照强度影响细胞中叶绿体的数目。假设二：光照强度影响叶绿体中色素的含量。请根据探究目的，完成下列实验：以某山地向阳坡、背阳坡种植的某品种的菠菜为实验材料。①等菠菜生长到一定阶段之后，选择____________________________________的向阳坡A和背阳坡B的菠菜叶为实验材料。②制作菠菜叶A和B的临时玻片标本，并放在显微镜下观察。③观察统计______________________________________________________________。④预期结果：若________________________________________________________________________，则支持假设一；若________________________________________________________________________，则支持假设二。答案　(1)两　(2)①海拔、长势、部位均一致　③细胞中的叶绿体数量，细胞中的叶绿体颜色　④细胞中的叶绿体数量明显不同　细胞中的叶绿体颜色明显不同解析　(1)一个植物细胞中，含有双层膜的细胞器最多有两种，分别是叶绿体、线粒体。(2)实验中需要改变的因素是光照强度，其他条件要保持一致。因此，采集叶片应该选择在同一海拔高度，选取长势基本相同的菠菜的相同部位的叶片。玻片标本做好后，需要观察细胞中叶绿体的数量和颜色。