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第4课时学案

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第4课时　细胞各部分结构分工合作　原核细胞和真核细胞的主要区别一、细胞各部分结构分工合作1．生物膜在真核细胞中，细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构，在组成成分和结构上基本相似，它们都称为生物膜。2．细胞中各种生物膜结构间联系示例(1) (2)间接联系：内质网eq \o(――→,\s\up10(出芽))囊泡―→高尔基体eq \o(――→,\s\up10(突起))小泡―→细胞质膜。3．分泌蛋白的合成与分泌(1)核糖体：氨基酸经脱水缩合形成多肽。(2)附着有核糖体的内质网：对在游离的核糖体上形成的多肽进一步合成、加工，形成有一定空间结构的蛋白质。(3)囊泡：内质网膜通过出芽的形式形成囊泡，包裹着蛋白质的囊泡离开内质网，转移到高尔基体上。(4)高尔基体：转移到高尔基体上的囊泡，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分，囊泡中的物质也进入高尔基体。高尔基体对其进行进一步修饰加工。(5)小泡：高尔基体膜又突起形成小泡，小泡离开高尔基体，转移到细胞质膜上。(6)细胞质膜：来自高尔基体的小泡，与细胞质膜融合，成为细胞质膜的一部分，小泡携带的物质最后被释放到细胞质膜的外侧。(7)线粒体：细胞消耗的能量主要由线粒体提供。4．各种细胞器膜的功能(1)各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点。(2)不同的细胞器使多种化学反应被限制在一定空间内而互不干扰，从而保证了细胞内的多种化学反应能同时、高效、有序地进行。二、原核细胞和真核细胞的主要区别1．细胞的分类(1)依据：细胞核有无核膜包被，这也是真核细胞区别于原核细胞的重要标志之一。(2)类型：①真核细胞：如动物、植物、真菌和原生生物的细胞，它们的细胞核有核膜包被。②原核细胞：如细菌细胞，它们的细胞核无核膜包被。2．原核细胞(1)结构：比较简单，环状的DNA分子位于细胞内特定的区域，该区域没有核膜包被，也被称为拟核。(2)原核生物①由原核细胞构成的生物，属于原核生物。②常见代表生物：细菌和蓝细菌。③原核生物一般由单细胞构成。3．细菌(1)种类和分布：种类很多，广泛地分布于地球的各个角落。人的大肠中常生活有大肠杆菌，体表也常生活有葡萄球菌等。(2)生活方法：绝大多数营腐生或寄生生活，为异养生物。(3)结构：4．蓝细菌(旧称“蓝藻”)(1)大小：细胞直径约为10 μm，比细菌略大。(2)生活方式：因细胞内含有光合色素(藻蓝素和叶绿素)，所以能进行光合作用，是自养生物。(3)分布：一些河流、湖泊、池塘中出现的“水华”现象就与水体中多种蓝细菌的大量繁殖有关。(4)结构：判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．抗体从合成到分泌不经过高尔基体。 (　　)2．高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能。 (　　)3．细胞质膜、细胞器膜和核膜都称为生物膜。 (　　)4．细胞内的酶必须附着在膜上，才能发挥催化作用。 (　　)5．真核生物和原核生物的染色体的主要成分是DNA和蛋白质。 (　　)6．原核细胞和真核细胞的细胞质中都含有核糖体。 (　　)7．蓝细菌无叶绿体，但能进行光合作用。 (　　)8．细菌都是营腐生或寄生生活的异养生物。 (　　)提示：1.×　抗体是分泌蛋白，从合成到分泌经过高尔基体加工。2．√　3.√4．×　有些酶是在游离的状态下发挥作用，比如细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质中也含有重要的酶。5．×　原核生物无染色体。6．√　7.√8．×　细菌有的营自养生活，如硝化细菌。　细胞各部分结构分工合作1．胞内蛋白与分泌蛋白的比较2. 分泌蛋白的合成、加工、运输过程(1)参与该过程的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体与线粒体。(2)该过程中各种膜面积变化[解读]　图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞质膜面积相对增大。(3)蛋白质分泌过程中放射性强度变化用放射性元素标记氨基酸后，最先检测到放射性出现在游离的核糖体上，然后依次出现在粗面内质网、高尔基体和细胞质膜等结构上。(4)溶酶体内的水解酶和细胞质膜上的蛋白质的合成和加工过程与分泌蛋白相同。3．生物膜(1)生物膜的组成包括细胞器膜、细胞质膜和核膜，是细胞内各种生物膜结构的总称。(2)生物膜在成分上的联系(3)各种生物膜在结构和功能上的联系①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。②在结构上具有一定的连续性，图示如下：③在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌过程中，各细胞器之间协调配合。深化探究：1.分泌蛋白分泌前后，内质网膜的面积会减小，高尔基体膜的面积保持稳定，细胞质膜的面积会增大。那么分泌细胞中这三种膜的面积如何保持平衡？ 提示：细胞质膜与内质网膜之间可以直接转化，内质网膜和高尔基体膜之间可以通过囊泡膜间接转化。2．在分泌蛋白的合成过程中，内质网和高尔基体都可以对蛋白质进行加工，那么它们是否可以相互替代？为什么？提示：不可以。内质网将肽链盘曲、折叠，将某些多肽加上糖侧链，而高尔基体将多条肽链加工成蛋白质。1．已知胰脏腺泡细胞合成的分泌蛋白能够准确、无误地被运输到细胞外。下列对这一过程的叙述，不合理的是(　　)A．游离的核糖体和其合成分泌蛋白转移到粗面内质网上是该蛋白能被运输到细胞外的前提B．高尔基体通过“出芽”方式形成的含分泌蛋白的囊泡，会移动到内质网，而不会移至细胞质膜C．分泌蛋白经高尔基体进一步加工形成囊泡，囊泡再将包裹着的分泌蛋白运输到细胞质膜D．腺泡细胞将分泌蛋白运出细胞的过程需要消耗能量B　[分泌蛋白的合成过程是首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，内质网通过“出芽”方式形成的含分泌蛋白的囊泡会移动到高尔基体，进行加工，成为比较成熟的蛋白质，通过囊泡运输到细胞质膜，通过胞吐的方式分泌到细胞外，该过程需要消耗能量。]2．下列有关细胞的生物膜的说法，正确的是(　　)A．细胞质膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜B．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动C．生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系D．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰D　[细胞的生物膜是指细胞内所有膜的统称，小肠黏膜不属于生物膜；生物膜可以为酶提供附着位点，但并不是所有的酶都在生物膜上，细胞质基质中也含有酶；生物膜的组成成分和结构相似，但不是完全一样。]　原核细胞和真核细胞的主要区别1．原核细胞与真核细胞的比较2.生物分类从“结构与功能观”分析真、原核细胞(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物，病毒没有细胞结构，既非原核生物也非真核生物。(2)原核细胞不一定都有细胞壁，如支原体。(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体，如蓝细菌和硝化细菌。(5)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞，如哺乳动物的成熟红细胞。1．(多选)下图为两种细胞亚显微结构示意图，下列有关说法正确的是(　　)A．蓝细菌细胞能进行光合作用B．发菜、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、小球藻等都属于蓝细菌C．蓝细菌细胞没有核糖体，水稻叶肉细胞有核糖体D．以上两种细胞都有细胞壁、细胞质膜、细胞质和核糖体等结构，体现细胞的统一性AD　[蓝细菌属于原核生物，其细胞内含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，A项正确；发菜、颤蓝细菌、念珠蓝细菌等都属于蓝细菌，而小球藻属于绿藻，B项错误；真核细胞和原核细胞共有的细胞器只有核糖体一种，C项错误。]2．下列关于原核细胞和真核细胞的叙述，正确的是(　　)A．原核细胞的拟核中有DNA，且具有膜结构B．原核细胞拟核中DNA的形状与真核细胞DNA的形状不同C．乳酸菌、大肠杆菌、酵母菌等都不具有核膜D．真核细胞中存在DNA和RNA，而原核细胞中则只含有DNAB　[本题是关于原核细胞和真核细胞的综合题目。原核细胞的拟核中没有核膜，所以没有膜结构；原核细胞的DNA是环状的，而真核细胞的DNA大多数是链状的；酵母菌属于真核细胞，具有核膜；真核细胞和原核细胞中都存在着DNA和RNA，但都只能以DNA为遗传物质。][课堂小结]1．下图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是(　　)A．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体B．该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系C．a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程D．图解中的过程在原核细胞中也可以进行D　[分泌蛋白的合成、运输、加工过程可以反映细胞器之间在结构和功能方面具有密切的联系。蛋白质的合成场所是核糖体，合成的多肽经内质网进行加工，然后运输到高尔基体进一步加工，再以囊泡的形式运输到细胞质膜，最后分泌到细胞外，整个过程需要线粒体提供能量。图解中所示的过程只能发生在真核细胞中(有多种细胞器参与)，因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器。]2．内质网膜与核膜、细胞质膜相连，这种结构特点所体现的内质网的功能是(　　)A．扩展细胞内膜，有利于酶的附着B．提供细胞内物质运输通道C．提供核糖体附着的支架D．参与细胞内某些代谢反应B　[内质网是细胞内膜面积较大的细胞器，内连核膜，外连细胞质膜，细胞内物质通过内质网实现运输。因此，内质网是细胞内物质运输的通道。]3．(多选)关于下图所示生物或细胞的叙述，正确的是(　　)A．a、b、c、d均含由核膜包被的细胞核B．a、b、c、d均能进行细胞呼吸C．b、d均能进行光合作用合成有机物D．b、c、d均具有细胞壁CD　[a为病毒，b为原核生物，a、b不含由核膜包被的细胞核，c为真核生物，d为真核细胞，c、d均含由核膜包被的细胞核，A错误；a没有细胞结构，不能进行细胞呼吸，b、c、d均能进行细胞呼吸，B错误；b、d均能进行光合作用合成有机物，C正确；b、c、d均具有细胞壁，D正确。]4．夏季，人们由于饮食不洁易引起腹泻，其病原微生物主要是痢疾杆菌。下列关于痢疾杆菌的叙述正确的是(　　)A．细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞结构B．细胞中具有拟核，核内有染色体C．具有细胞质膜和细胞壁D．痢疾杆菌的DNA呈线型C　[痢疾杆菌属于原核生物，其细胞中没有线粒体等复杂的细胞结构，但有核糖体；没有成形的细胞核，具有拟核，拟核中的DNA呈环状，其上无蛋白质，不构成染色体；有细胞壁和细胞质膜等结构。]5．细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体(一类含有多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和“消化”功能的示意图，分析回答下列问题：(1)b是刚形成的溶酶体，它起源于细胞器a；e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a是__________，c是__________，d是__________。(2)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是______________________________________。(3)细胞器膜、__________和__________等结构，共同构成细胞的生物膜。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟生物膜的__________功能对海水进行淡化处理。[解析]　从形态上判断a是高尔基体，c是内质网，d是线粒体。它们都是由膜构成的细胞器，膜的主要成分是蛋白质和脂质。细胞质膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜，在组成和结构上基本相似，都称为生物膜。[答案]　(1)高尔基体　内质网　线粒体(2)蛋白质和脂质(3)细胞质膜　核膜　选择透过性课标内容要求核心素养对接1．举例说明细胞各部分之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。2．描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。1．生命观念——运用结构与功能观，分析生物膜的结构与功能。2．科学思维——通过分析与综合，说明在分泌蛋白合成和运输时不同细胞器的作用。3．科学探究——基于具体实例，运用归纳与概括，对比原核细胞与真核细胞的异同。胞内蛋白分泌蛋白作用场所细胞内细胞外实例血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶消化酶、抗体及某些激素(如生长激素、胰岛素等)项目原核细胞真核细胞本质区别细胞核无核膜包被细胞核有核膜包被大小较小较大细胞壁有(支原体除外)植物细胞和真菌细胞都有，动物细胞无细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核拟核，无核膜包被，该区域有一个环状DNA分子，无染色体有核膜包被，核内有染色体(质)举例蓝细菌、细菌、放线菌等动物、植物、真菌、原生生物等相同点①都具有相似的细胞质膜；②细胞质中都有核糖体；③都有与遗传关系密切的DNA分子知识网络构建核心语句背诵1.分泌蛋白是在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和蛋白质类激素。2.与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。3.细胞质膜、核膜和细胞器膜共同构成细胞的生物膜。4.通过囊泡相互转化的生物膜有内质网膜、高尔基体膜和细胞质膜。5.直接相连的生物膜有内质网膜与核膜及内质网膜与细胞质膜。6.蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。7.细胞核有无核膜包被是真核细胞区别于原核细胞的重要标志之一。8.原核细胞内环状的DNA分子所在的、没有核膜包被的特定区域称为拟核。9.绝大多数细菌是营腐生或寄生生活的异养生物。