1、教材優(yōu)化全析問題探究：細胞是一個基本的生命系統(tǒng)，那么它的生命現(xiàn)象是如何體現(xiàn)出來的?細胞內(nèi)物質(zhì)的合成與分解、能量的貯存和釋放是如何實現(xiàn)的呢?細胞在生命活動中不停地發(fā)生著物質(zhì)和能量的復(fù)雜變化，在細胞的內(nèi)部有許多的小結(jié)構(gòu)，它們都有一定的形態(tài)、一定的結(jié)構(gòu)、一定的功能，它們統(tǒng)稱為細胞器。如：線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體等（如下圖所示）。植物細胞結(jié)構(gòu)模式圖（示各種細胞器）動物細胞結(jié)構(gòu)模式圖（示各種細胞器）全析提示 細胞器的概念和種類。思維訓(xùn)練：要研究各種細胞器的組成成分和功能，需要將這些細胞器分離出來，用什么方法呢?提示：常用的方法是差速離心法。一、細胞器之間的分工1.線粒體（如下圖所

2、示）線粒體呈顆粒狀或短桿狀，相當(dāng)于一個細菌的大小，由雙層膜構(gòu)成。內(nèi)膜向內(nèi)折入形成嵴，嵴的存在大大增加了內(nèi)膜的表面積，有利于生物化學(xué)反應(yīng)的進行。線粒體是細胞呼吸及能量代謝的中心，內(nèi)含代謝所需的各種酶，此外線粒體內(nèi)還含有DNA分子和核糖體。 線粒體的結(jié)構(gòu)特點和功能。細胞內(nèi)線粒體的多少與細胞的生命活動狀況有關(guān)，生命活動旺盛，線粒體就多。實例說明：大鼠肝細胞中線粒體可多到800多個。飛翔鳥類胸肌細胞中線粒體的數(shù)量比不飛翔鳥類的多。精子的尾部含大量線粒體。某些鞭毛蟲細胞只有一個線粒體。2.葉綠體（如下圖） 細胞內(nèi)線粒體的多少與細胞的生命活動狀況有關(guān)。葉綠體是進行光合作用的細胞器，是植物細胞的“養(yǎng)料制造車

3、間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。高等植物細胞中葉綠體通常呈橢圓形，外面有兩層膜，內(nèi)部有圓柱狀結(jié)構(gòu)，稱為基粒。葉綠體中也有環(huán)狀的DNA和核糖體。知識拓展： 葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。高等植物細胞中葉綠體含量較多，少者20個，多者可達100個。葉綠體在細胞中的分布與光照有關(guān)，有光照時，葉綠體常分布在細胞外周，黑暗時，葉綠體常流向細胞的內(nèi)部。 葉綠體的數(shù)目和分布特點。葉綠體是綠色植物細胞所特有的細胞器，其主要功能是進行光合作用。葉綠體由雙層膜、類囊體和基質(zhì)三部分構(gòu)成。類囊體是一種扁平的小囊狀結(jié)構(gòu)，許多類囊體疊合而成基粒。基粒之間充滿著基質(zhì)，其中含有與光合作用有關(guān)的酶。在類囊體薄膜上，有進行光合作用必需的色素和酶。基

4、質(zhì)中還含有DNA。3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（如下圖）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)廣泛地分布在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增大了細胞內(nèi)的膜面積，膜上附著很多種酶，為細胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的正常進行提供了有利的條件。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類的合成有關(guān)，也是物質(zhì)的運輸通道。 葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)與核膜、質(zhì)膜等一樣，是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工以及脂質(zhì)合成的“車間”。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能。知識拓展：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為光面和糙面兩種類型。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜上沒有核糖體顆粒，這種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與脂質(zhì)代謝有關(guān)；糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上附有顆粒狀核糖體，核糖體是細胞合成蛋白質(zhì)的場所，所以糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是合成并運輸?shù)鞍踪|(zhì)。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的種類及其

5、功能。4.核糖體（如上圖） 核糖體有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中，是細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所。知識拓展：核糖體是蛋白質(zhì)的合成場所，無論真核細胞還是原核細胞，甚至線粒體和葉綠體中，都有核糖體存在。核糖體的直徑約為25 nm，由核糖核酸（RNA）和蛋白質(zhì)共同組成。原核細胞和真核細胞的核糖體結(jié)構(gòu)基本相同，都由大亞基和小亞基組成。不進行蛋白質(zhì)合成時，核糖體的大、小亞基是單獨存在的；在蛋白質(zhì)合成過程中，大、小亞基結(jié)合在一起，共同完成蛋白質(zhì)的合成。5.高爾基體（如下圖） 核糖體分布場所。核糖體的組成和特點。高爾基體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能特點。高爾基體普遍存在于真核細胞中，由一些扁平小囊和小泡構(gòu)成。細

6、胞中的高爾基體一般與細胞分泌物的形成有關(guān)，對蛋白質(zhì)有加工和轉(zhuǎn)運的功能。高爾基體與植物細胞壁的形成有關(guān)。分泌越旺盛的細胞，高爾基體越發(fā)達。高爾基體是細胞分泌物的最后加工和包裝的場所。知識拓展：高爾基體普遍存在于動、植物細胞中。高爾基體沒有合成蛋白質(zhì)的功能，但能合成多糖。例如植物細胞的各種細胞外多糖就是高爾基體分泌產(chǎn)生的。植物細胞分裂時，新的細胞膜和細胞壁的形成，都與高爾基體的活動有關(guān)。動物細胞分裂時橫縊的產(chǎn)生以及新細胞膜的形成所需物質(zhì)，也是由高爾基體提供的。6.溶酶體（如下圖） 高爾基體在動、植物細胞中作用的異同。溶酶體是1955年大衛(wèi)等在鼠肝細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。溶酶體并不是在電鏡下被直接觀察到的，而

7、是應(yīng)用新發(fā)展的細胞分級分離技術(shù)分離出來的。這種存在于細胞質(zhì)中的微小顆粒，由于含有各種水解酶，具有溶解或消化作用的功能，因此，人們將這種顆粒命名為“溶酶體”，含義是溶解或消化小體。溶酶體（lysosome）是由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體產(chǎn)生的，普遍存在于真核細胞（哺乳動物的成熟紅細胞除外）中。它的結(jié)構(gòu)是怎樣的? 溶酶體的發(fā)現(xiàn)與生物新技術(shù)有關(guān)。溶酶體是細胞內(nèi)的一種細胞器，是單層膜小泡，大小為0.20.8m。溶酶體內(nèi)含60多種酶，主要有蛋白酶、脂酶、磷酸酶、糖苷酶、溶菌酶等，在酸性環(huán)境下，它們可將蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和核酸等多種物質(zhì)分解。酸性磷酸酶是溶酶體的標(biāo)志酶。 溶酶體的產(chǎn)生、結(jié)構(gòu)特點和功能。知識拓展：

8、溶酶體是一些單層膜包裹的小泡。溶酶體是酸性的，它通過膜上的H+泵使氫離子從細胞質(zhì)基質(zhì)進入溶酶體內(nèi)，使其pH保持在4.8或更低的水平。溶酶體的各種酶只有在酸性環(huán)境中才有活性。它們?nèi)绻┏龆M入中性的細胞溶質(zhì)中（pH 7.07.3），則會失去活性。溶酶體如果發(fā)育不全，所含的酶種類不全，就可引起疾病。 溶酶體的特點：溶酶體是酸性的。另外：植物細胞中還有液泡，動物和某些低等植物的細胞中還含有中心體。實驗：用高倍顯微鏡觀察線粒體和葉綠體（一）目的要求：使用高倍顯微鏡觀察葉綠體、線粒體的形態(tài)和分布。（二）材料用具：新鮮的蘚類的葉（菠菜葉、黑藻葉等），新配制的質(zhì)量分數(shù)為1%的健那綠染液。顯微鏡、載玻片、蓋玻

9、片、滴管、鑷子、消毒牙簽。（三）方法步驟： 液泡和中心體也是重要的細胞器。1.制作臨時裝片注意：蓋蓋玻片的正確方法。臨時裝片中的葉片要保持有水狀態(tài)。2.觀察葉綠體注意：正確對光。先用低倍鏡，后用高倍鏡。換上高倍鏡后，不要再動粗準焦螺旋。3.制作人的口腔上皮細胞臨時裝片。注意：蓋玻片下兩側(cè)要放頭發(fā)絲支撐、以免壓迫細胞。觀察過程中，可適當(dāng)添加染液。4.觀察線粒體注意：線粒體被染成藍綠色。健那綠有輕微毒性，如果染色過久線粒體可能被破壞，出現(xiàn)空泡。討論答案：（課本P47）葉肉細胞中的葉綠體，散布于細胞質(zhì)中，呈綠色扁平的橢球形或球形。藻類一般每個細胞只有一個、兩個或少數(shù)幾個葉綠體。高等植物細胞中葉綠體通

10、常呈橢圓形，數(shù)目較多，20100個。線粒體的形態(tài)多樣，有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。二、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合細胞內(nèi)的各種細胞器在行使功能時，它們之間是互相配合的，從而形成多條“生產(chǎn)線”。分泌蛋白的合成和運輸就是一個典型的例子（如下圖）。合成的分泌蛋白運輸?shù)郊毎獾倪^程示意圖從課本P48“資料分析”可知：分泌蛋白的合成和運輸過程可簡單表示如下：在此過程中，需要的能量由線粒體來提供。可見，細胞內(nèi)某一功能的完成需要多種細胞器的協(xié)調(diào)配合。討論（課本P48）答案：1.線粒體。2.核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜。分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成，然后進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工，之后內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡包裹著分泌蛋白，離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，到達高爾基體，并在此進一步修飾加工。然后再由囊泡包裹著離開高爾基體到達細胞膜而分泌到細胞外。3.需要能量。能量由線粒體來提供。 實驗方法步驟及注意事項。三、細胞的生物膜系統(tǒng)1.概念：（略）2.特點：生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。3.功能：使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質(zhì)運輸，能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。許多化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進行，廣闊的膜面積為各種酶提供了大量的附著位點。細胞內(nèi)的生物膜把各種細胞器分隔開，這樣就使細