1、第二节 细胞的基本结构学习目标1.简述细胞的基本结构。2.说出几种主要的细胞器的结构和功能，理解不同细胞器间的相互协作关系。3.学会使用显微镜观察线粒体和叶绿体，培养动手操作能力。关键术语1.原生质体与原生质2.细胞质基质与细胞器3.细胞膜系统4.詹纳斯绿B染液探究活动：观察细胞的基本结构一、实验目的了解细胞的基本结构，使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态与分布。二、实验原理1黑藻或藓类的叶片，可以在显微镜下观察叶绿体。2细胞中的线粒体可被染成色。三、实验材料1观察叶绿体时选用藓类或黑藻的叶。若用菠菜叶作实验材料，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观察线粒体时选用新鲜鸡肝
2、一块，也可用猪肝、羊肝或颜色较浅的植物细胞(如洋葱鳞片叶的内表皮等)。薄且透明直接詹纳斯绿B染液蓝绿四、方法步骤实验一观察叶绿体步 骤注意问题结果及分析1.制片：用镊子取一片黑藻的小叶，放入载玻片的水滴中，盖上盖玻片临时装片中的叶片要随时保持有水状态缺水时细胞或叶绿体失水皱缩，将影响对叶绿体形态和分布的观察2.低倍镜下找到叶片细胞，观察细胞的细胞壁、细胞质和液泡等3.高倍镜下观察叶绿体的形态和分布叶绿体是，呈或.绿色的扁平的椭球形球形思维激活1 细胞质基质中的叶绿体，是不是静止不动的？为什么？提示 不是。呈椭球形的叶绿体在不同光照条件下可以运动，这种运动能随时改变椭球体的方向，使叶绿体既能接受
3、较多光照，又不至于被强光灼伤。实验二观察鸡肝细胞中的线粒体步 骤注意问题结果分析1.新鲜鸡肝放在小培养皿中，用林格氏液洗净注意是新鲜鸡肝细胞保持生活状态，线粒体才会被詹纳斯绿B染液染色2.染色：把肝组织放入盛有几滴詹纳斯绿B染液的小培养皿中进行染色20 min染色时肝组织要一半浸入染液，另一半暴露于染液外注意不要染色过久肝组织一半暴露于染液外，能够保证肝细胞得到O2，使肝细胞保持生活状态詹纳斯绿B染液有轻微毒性，如果染色过久，线粒体结构会被破坏，出现空泡3.吸去染液，分离出单个细胞4.制片，观察先用低倍镜观察细胞的各部分结构，再换用高倍镜观察线粒体的形态和分布的是线粒体，细胞质.蓝绿色接近无色
4、叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能的关系叶绿体的形态和分布都有利于接受光照，完成光合作用。如叶绿体在不同光照条件下改变方向，又如叶子靠近上表皮的叶肉细胞中的叶绿体比靠近下表皮的多，这样可以接受更多的光照。【巩固1】下列关于“观察细胞的基本结构”的实验，说法正确的是()。A藓类叶片装片要始终保持有水的状态，目的是使液泡胀大B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C高倍镜下观察可以看到线粒体有2层膜D为加快实验速度，可直接用高倍镜观察并绘图解析 藓类叶片装片要始终保持有水状态的根本原因是：使植物细胞不失水，保持生活状态，有利于观察叶绿体的形态、分布以及叶绿体的运动状态。詹纳
5、斯绿B染液是专一性的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈蓝绿色而细胞质则无色。光学显微镜下不能看到线粒体的两层膜。显微镜的正确操作步骤是先用低倍镜观察再用高倍镜观察。答案 B1原生质体和原生质(1)活的动物细胞及除去细胞壁的植物细胞统称。(2)活细胞内的全部生命物质，称为，它又分化为、和。2细胞的结构(1)细胞膜：植物细胞最外面是细胞壁。(2)细胞质：不是均匀的，包括细胞器和细胞质基质。(3)细胞核：位于原生质体的中央。细胞的结构组成原生质体原生质细胞膜细胞质细胞核1细胞的结构组成a除了病毒等少数生物以外，所有生物都由细胞构成。细胞是生物体结构和功能的基本单位。2原生质(1)原生质是指构成原生质
6、体的活细胞内的全部生命物质。从其化学组成上来讲，主要由蛋白质、核酸等物质组成；从结构上来讲，一个动物细胞就是一个原生质体，又可分化为细胞膜、细胞质和细胞核。(2)植物细胞在原生质体的外面还有细胞壁，细胞壁不具有生命活性，其主要成分为纤维素和果胶，起到支持和保护的作用。【巩固2】下列有关原生质的说法正确的是()。A构成原生质的化合物都各有重要功能，并且都能独立行使功能B构成原生质的化合物单独不能行使功能，必须按照一定的方式组合起来，才能完成它们的功能C一个植物细胞可以看成一小团原生质D原生质包括细胞膜、细胞器和细胞核答案 B一、细胞器1双层膜的细胞器(1)线粒体功能：是细胞进行的场所，是细胞的“
7、”。细胞生命活动所需能量大约来自线粒体。分布：普遍存在于细胞和细胞中。(2)叶绿体叶绿体是绿色植物的场所，能将转 化 为，是 细 胞 内的。细胞器的结构和功能及生物膜系统有氧呼吸主要动力车间95%动物植物光合作用光能化学能“能量转化车间”2单层膜的细胞器(1)高尔基体组成：由成摞的扁平囊和小泡组成。功能：植物细胞中的高尔基体与的形成 有 关，动 植 物 细 胞 中 的 高 尔 基 体 与的形成有关。(2)溶酶体内部含有多种，执行细胞内消化作用，是细胞内的“”。(3)液泡内部的液体为，它与细胞的有关。细胞壁细胞分泌物酸性水解酶酶仓库细胞液吸水(4)内质网是由围成的网状管道系统，它的作用是增大了细
8、胞内的，为各种的进行提供了有利条件。内质网与、和的合成有关，也是蛋白质等物质的。单层膜膜面积化学反应蛋白质脂质糖类运输通道3非膜性的细胞器(1)中心体分布：中心体存在于细胞和细胞中。组成：由两个互相垂直排列的组成。功能：与细胞分裂过程中的形成有关。(2)核糖体形态分布：是椭球形的粒状小体，有的附着在及外表面，有的游离分布在中。功能：是合成的场所。动物低等植物中心粒纺锤体内质网核膜细胞质基质蛋白质思维激活2 在做有关洋葱的实验时，观察到洋葱表皮细胞呈紫色，而常见的植物的叶片呈绿色，这是为什么？提示 洋葱表皮细胞呈紫色是因为其液泡中存在呈紫色的色素，而表皮细胞中无叶绿体。植物的叶肉细胞含有叶绿体，
9、叶绿体呈绿色。二、细胞膜系统(生物膜系统)1细胞膜系统的概念细胞的各种膜结构如、及组成了在结构和功能上有一定联系的统一整体，即细胞膜系统。2细胞膜系统的功能(1)增加了细胞内的附着面积，有利于细胞顺利进行。(2)可使细胞内生化反应、。细胞膜核膜膜性细胞器酶代谢区域化秩序化1具有双层膜结构的细胞器名称线粒体叶绿体形态短棒状、粒状、圆球状椭球形、球形分布在动植物细胞中普遍存在只存在于植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞中模式图成分与有氧呼吸有关的酶、少量DNA、RNA与光合作用有关的酶、少量DNA、RNA、光合色素功能有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”光合作用的场所，是植物细胞的“能量转化车间”提醒
10、进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，进行有氧呼吸的细胞不一定有线粒体。例如蓝藻，没有叶绿体和线粒体，也能进行光合作用和有氧呼吸。2具有单层膜结构的细胞器分布生理功能模式图内质网存在于动、植物细胞中粗面型内质网(附着有核糖体的内质网)；滑面型内质网(无核糖体附着)增大细胞内的膜面积，为各种生化反应的进行创造有利条件；与蛋白质、脂质和糖类合成有关，也是运输通道高尔基体存在于动植物细胞中与细胞分泌物的形成有关；在植物细胞分裂时，与细胞壁的形成有关液泡存在于植物细胞内的泡状结构，内有细胞液，含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质与植物细胞的渗透吸水有关充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺溶酶体存在于动植物细胞
11、中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌3.无膜结构的细胞器分布生理功能模式图核糖体存在于动、植物细胞中附着在内质网上；游离在细胞质基质中附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白；游离在细胞质基质中的核糖体合成胞内蛋白中心体存在于动物和某些低等植物的细胞中由两个互相垂直的中心粒组成，与细胞有丝分裂有关提醒 细胞器的形态是显微结构，其结构组成为电子显微镜下的亚显微结构。各种类膜细胞器的膜结构基本一致，膜的组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分的含量有差异。【巩固3】用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时，可见叶绿体()。A具有双层膜B呈绿色带状C内部有许多基粒D
12、呈绿色椭球形解析 本题考查细胞的显微结构及叶绿体的形态特征。具有双层膜和内部有许多基粒，这属于叶绿体的亚显微结构，只有通过电子显微镜才能看到，在光学显微镜下只能看到叶绿体的形态。高等植物细胞的叶绿体一般为球形、椭球形，水绵的叶绿体为带状。答案 D【巩固4】显微镜下观察狗尾巴草幼茎皮层细胞，可观察到的结构如下图中的()。ABCD解析 狗尾巴草属于高等植物，其幼茎皮层细胞中含有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体和核糖体等细胞器，中心体一般存在于动物细胞和低等植物细胞中。答案 B细胞器种类、数量与其细胞结构和功能的关系【例1】根据细胞器的功能推测，下列叙述错误的是()。A汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核
13、糖体B心肌细胞比骨骼肌细胞具有更多的线粒体C胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体D生命活动旺盛的细胞比衰老的细胞具有更多的线粒体思维导图：答案 A反思总结 细胞器在不同生物中的分布规律(1)不同功能的细胞内细胞器的种类、数量不同；细胞功能的不同，就是因为细胞内细胞器的种类和数量不同。(2)即使是同一细胞，在不同的生长发育时期，其细胞内的细胞器的种类和数量也是不同的。(3)辨别高等动植物细胞模式图时，关键是看细胞壁、叶绿体、大液泡及中心体的有无。【变式突破1】最能体现细胞与细胞之间功能差异的是()。A细胞核的大小和数量B细胞器的种类和数量C细胞膜上的载体的种类和数量D细胞的大小和形状解析 根据细
14、胞结构与功能相统一的观点，不同功能的细胞其细胞器的种类和数量也有所区别，如植物根细胞没有叶绿体，细胞不能进行光合作用；乳腺细胞，因分泌乳汁的活动旺盛，与此功能相适应的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体与其他细胞器相比，数量较多。答案 B【例2】下图是一个细胞的亚显微结构图，请仔细观察后回答下列问题。(在横线上写出细胞或结构的名称，括号内写标号)细胞结构和功能的识别与理解(1)该图中所示的细胞是_细胞，做出此判断的依据是：此细胞具有 _、_、_，而无_结构。(2)组成图中的主要化学成分有_；细胞代谢的主要场所是_。(3)细胞进行生命活动所需的能量主要由 _供给，该结构的功能是_，该生理功能消耗的主
15、要能源物质是_。(4)合成蛋白质的场所是 _；细胞内蛋白质等物质的运输通道是 _。(5)细胞内具有双层膜结构的细胞器有_。(6)此细胞若为根毛区细胞，则图中不该存在的细胞器是 _。解析 该图是一个成熟的高等植物细胞的亚显微结构图，判断依据是图中具有细胞壁、液泡和叶绿体，没有中心体。植物细胞的生命活动所需能量主要由线粒体供给，它的主要功能是进行有氧呼吸，消耗的主要能源物质是葡萄糖。蛋白质合成的场所在核糖体，分泌蛋白通过内质网加工、运输。细胞内具有双层膜的细胞器有叶绿体和线粒体。答案(1)高等植物 细胞壁 液泡 叶绿体中心体(2)脂质、蛋白质 细胞质基质(3)线粒体 有氧呼吸的主要场所，为生命活动
16、提供能量 葡萄糖(4)核糖体 内质网(5)线粒体、叶绿体(6)叶绿体【变式突破2】用电子显微镜观察植物根尖的根毛细胞，下列结构中均不能观察到的是()。A液泡和中心体B高尔基体和核糖体C叶绿体和中心体D液泡和内质网解析 解此题的关键是要明确，根毛细胞中不存在的细胞器即为不能观察到的细胞器。其中叶绿体和中心体是植物根毛细胞中不存在的细胞器。答案 C1细胞具有多样性，但都有相似的基本结构，那就是都有()。A细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核B细胞膜、细胞质、细胞核C细胞膜、细胞质、细胞核、液泡D细胞膜、细胞质、细胞核、染色体解析 动物细胞无细胞壁、液泡等结构，而植物细胞具有。无论是原核细胞还是真核细胞都
17、具有细胞膜、细胞质和细胞核，虽然原核细胞的细胞核无核膜包被。答案 B2绿色植物细胞中与能量转换直接有关的一组细胞器是()。A核糖体和高尔基体B高尔基体和叶绿体C中心体和内质网D叶绿体和线粒体解析 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量，线粒体在动植物细胞中都存在；叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，是植物细胞的“能量转化车间”。答案 D3下列有关生物膜系统的叙述中，不正确的是()。A细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境B细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜内或膜表面进行的C细胞内的生物膜把细胞分成许多小区室D广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点解析 细胞内的生物膜将细胞分成许多
18、小室，使内部环境相对稳定，同时扩大了膜面积，为酶提供了大量的附着位点，促进化学反应的进行，但化学反应并不在生物膜内进行。答案 B4右图所示为黑藻细胞的细胞质环流示意图，视野中的叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针，则实际上，黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为()。A叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为顺时针B叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为逆时针C叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针D叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为顺时针解析 显微镜下，看到的物像与标本的位置呈左右、上下颠倒；视野中叶绿体位于液泡的右方，则细胞中叶绿体位于液泡的左方，而细胞质
19、环流方向一致。答案 B5下列模式图表示几种细胞器，据图回答下面的问题(只填标号)。(1)在不同生物中功能不同的细胞器是_，抗体是在_中合成的。(2)在酶的参与下，为进行多种化学反应合成有机物创造有利条件的细胞器是_。(3)从化学反应来看，互为相反的两个反应过程的细胞器是_。(4)高等植物没有的细胞器是_。(5)在代谢中能产生水的细胞器是_。(6)不含磷脂分子的细胞器是_。(7)与胰岛素合成有关的细胞器有_。解析 由图例可知：A为高尔基体，B为中心体，C为线粒体，D为内质网，E为叶绿体，F为核糖体。其中高尔基体在动植物细胞中功能不同，在动物细胞中与细胞分泌物的加工和分泌有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。中心体与细胞的分裂有关。线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞内的“动力车间”。内质网与物质的合成、运输有关，为化学反应提供场所。叶绿体是光合作用的场所。核糖体是合成蛋白质的场所。答案(1)A F(2)D(3)C和E(4)B(5)A、C、E、F(6)B、F(7)F、D、A、C课堂小结