第三章 细胞的结构和功能.docx
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第三章细胞的结构和功能
第三章细胞的结构和功能
理论概览
学习指导
本章分为三节,主线是细胞的结构和功能。
本章围绕主线扩散了关于显微镜及其发明、发展和使用的有关知识,叙述了细胞学说的建立过程和主要内容以及细胞的大小、形态、结构、功能及形态、结构和功能相互统一的关系。
细胞不仅是大多数生物的结构单位,而且是这些生物完成新陈代谢、生长、生殖、遗传、变异、应激等各种生理功能的单位。
细胞的研究是生命科学的基础,在整个生物知识体系中占有举足轻重的地位。
学好本章是学好后续各章的基础和前提。
本章和后续多数章节的内容直接相关:
细胞质、叶绿体、线粒体分别和光合作用、呼吸作用密不可分;细胞核是遗传物质DNA的储存、复制场所;核糖体与蛋白质合成有密切联系等。
另外熟练使用显微镜又是学习研究微观生物学知识的基础。
因此,学好本章内容能为其他章节的学习奠定良好的基础。
本章内容属于微观生物学,在学习中学生没有直观印象,缺少感性认识,理解起来有一定的困难。
应该学会总结归纳,注重图群的识记和理解,加深直观印象。
涉及本部分知识的考查也多为图表和图像题。
如果知识脉络把握不准,解题时易造成混乱,所以,学习时可将这些知识系统地列成图表,既能牢固掌握知识,又能培养对图表、图像的分析和理解能力。
注重探究和发现的科学探索思想和方法的理解,抓住细胞的结构和功能这一条主线,使知识系统化,整体化;密切联系科学探究和应用,分析现象,解释原因。
第一节生命活动的基本单位
—细胞
预习笔记
1.人类发现细胞的第一步是在年,英国科学家用自制的观察切片时观察并对细胞进行命名的。
他实际观察到的是。
2.德国科学家施莱登和施旺共同提出了
学说,指出“一切动植物都是由构成的,
是一切动植物的基本单位”。
1858年德国魏尔肖指出,这是对细胞学说的重要。
3.19世纪自然科学的三大发现是、
、。
4.不同生物体的细胞大小;同一生物体的相同组织中,细胞大小;同一细胞在不同的发育阶段,细胞大小。
5.光学显微镜主要由、、、
、等组成。
用显微镜观察到的物体的放大倍数=×。
由于可见光的在范围内,所以最好的光学显微镜只能放大。
6.20世纪30年代,德国青年科学家等制造出放大10000倍的。
7.常用的电子显微镜有和。
8.不同生物体的细胞大小;同一生物体的相同组织中细胞大小;同一细胞在不同发育阶段,细胞大小。
9.细胞能保持一定形态的原因是_____________
______________。
10.不同形态结构的细胞,___________不同。
11.用显微镜观察玻片标本时,应先在________
倍镜下观察,再用_______倍镜观察。
如果所要观察的细胞处于视野的左下方,应该____________;
如果视野不够明亮应该调节_______。
点击课堂
思维点拨
1.细胞学说的创立人、具体内容和意义是什么?
列文虎克和罗伯特胡克的工作的意义?
2.普通光学显微镜的工作原理是什么?
各部分结构名称是什么?
正确运用显微镜观察细胞需要注意哪些事项?
3.电子显微镜的类型和电子显微镜的优点有哪些?
疑难解析
1.普通光学显微镜的使用方法和操作顺序是什么?
取镜,对光,放玻片,调焦,观察和记录。
2.普通光学显微镜的调焦方法应注意什么问题?
下降镜筒:
顺时旋转粗准焦螺旋使镜筒下降,同时注意观察物镜与装片间的距离,以免压装片或碰坏物镜;
上升镜筒:
通过目镜对视野保特观察,同时逆时针旋转粗准焦螺旋使镜筒缓慢上升,获得清晰图像。
如果图仍需进一步调节清晰度,则用细准焦螺旋小幅度改变焦距即可。
典例探究
例1.下列关于细胞学说的叙述中不准确的是()
A.细胞是一个有机体
B.细胞都是一个完全独立的单位
C.细胞只能来自细胞
D.一切动植物都是由细胞构成
例2.下列对扫描电子显微镜和透射电子显微镜进行比较的叙述中,不正确的是()
A.两者都利用了高电压下电子流波长短的特点B.两者的放大倍数远远超过光学显微镜
C.两者都适合于观察细胞的内部结构
D.两者观察同一细胞样品时具有互为补充作用
例3.用显微镜观察黑藻时,首先要制作临时_____,具体步骤是:
取一片洁净的载玻片,在其中央滴一滴______。
用镊子取一片__________,展平放好,再盖上_______。
在显微镜下观察时,应先______镜,后______镜。
如果在10╳10的视野中看到一横行共有8个细胞,在只改换成40倍物镜的情况下,应该看到该横行的____个细胞。
检测评估
基础评价
1.罗伯特·虎克发现细胞的意义是()
A.使千变万化的生物界通过细胞这个共同的特征而统一起来
B.能有力地证明生物之间彼此有亲缘关系
C.为达尔文的进化论尊定了唯物主义基础
D.使人们对生物结构的认识进入到细胞这个微观领域
2.关于细胞学说及发展的叙述不正确的是()
A.细胞是一切生物体结构和功能的基本单位B.细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位
C.细胞是一切动植物的基本单位
D.细胞只能来自细胞
3.除病毒外,生物体结构和功能的基本单位是()
A.细胞B.组织C.器官D.系统
4.制作的装片在显微镜下观察时,发现细胞透明度较大,为便于观察,应采取下列何种措施()
A.用平面反光镜,缩小光圈
B.用平面反光镜,放大光圈
C.用凹面反光镜,缩小光圈
D.用凹面反光镜,放大光圈
5.用显微镜观察装片时,在低倍镜视野中发现有一异物,移动装片时,异物不动,转换高倍镜后,异物仍可观察到,此异物可能存在于()
A.物镜上B.目镜上C.实验材料中D.反光镜
6.欲将在低倍镜下观察到的洋葱表皮的某个细胞,转换到高倍镜下继续观察,则须将此细胞移到视野中央,原因是()
A视野变大B视野变亮
C目标仍在视野内D物像清晰
7.使用高倍显微镜观察装片程序是()
①转动转换器把低倍物镜移走,换上高倍物镜并使物镜对准通光孔②在低倍镜下找到目标③将目标移至视野中央④用细准焦螺旋和反光镜把视野调至清析直到看清物像为止()
A.②→③→④→①B.②→③→①→④
C.②→④→①→③D.③→④→②→①
8.生物学实验室中常用普通光学显微镜观察细小物体,若物体被放大50倍,这里“被放大50倍”是指该细小物体的()
A体积B表面积C像的面积D长度或宽度
9.在低倍显微镜下物像清晰,换高倍镜时发现物像模糊,此时应()
A.调节粗准焦螺旋B.调节细准焦螺旋
C.调节反光镜D.移动装片
10.某学生在物镜和目镜都是10×的显微镜视野中看到的图像如下图,如果将物镜换成“40×”,而目镜不变,那么在视野中可以看到完整的细胞数一般应是()
A.1个B.2个
C.4个D.10个
11.用高倍镜观察洋葱根尖细胞比用低倍镜观察到的细胞数目、大小和视野的明暗度依次为()
A.多、大、亮B.多、小、暗
C.少、大、暗D.少、小、暗
12.①、②、③、④、⑤是使用操作显微镜的几个步骤。
下图为显微镜观察中的两个视野,其中细胞甲为主要观察对象,由视野
(1)到视野
(2)时,操作过程的正确顺序是()
①转动粗准焦螺旋②转动细准焦螺旋
③调节光圈④转动转换器⑤移动玻片
A.①一②一③一④B.③一①一②
C.⑤一④一③一②D.④一⑤一①一②
13.用显微镜观察洋葱装片时,要将物像从视野的右下方移到视野中心,装片的移动方向是
A.向左上方B.向右下方
C.向左下方D.向右上方
14.(多选)真核细胞的.直径一般在10—100微米.生物体细胞体积趋向于小的原因是()
A.受细所能容纳的物质制约
B.相对面积小,有利物质迅速转运和交换
C.受细胞核所能控制的范围制约
D.对面积大,有利物质迅速转运和交换
拓展提高
15.在观察变形虫临时装片时,发现视野中有一较大的变形虫,但在图像上有一小污物,影响对变形虫的观察。
(1)在不调换目镜和物镜的情况下,你如何判断污物在何处?
写出判断的操作的步骤。
(2)如果确认污物在装片内部,在既不允许重新制作装片又不能揭开盖玻片的情况下,如何清除污物或使污物与变形虫分开。
第二节细胞的类型和结构
(1)
预习笔记
1.原核生物主要包括______、______、_____等。
拟核是________________。
与真核细胞的染色体相比,其DNA分子的特点是__________。
细胞结构最突出的特点是。
2.真核细胞结构的复杂性是真核细胞_______的基础。
真核生物包括。
3.细胞膜主要由_______、_______组成。
研究表明细胞膜的基本骨架是_______,在细胞膜的外表面还有_______。
人细胞与鼠细胞融合反映出细胞膜的结构特点是_______。
4.细胞膜将细胞与外界环境_______,维持细胞内部环境的_______,并具有_______作用。
控制物质_____细胞,这种控制作用是。
5.植物细胞在细胞膜外有一层_______,主要成分是_______,具有功能。
点击课堂
思维点拨
1.什么是细胞的显微结构和亚显微结构?
2.原核细胞和真核细胞分类的依据是什么?
如何根据结构区别识别原核细胞和真核细胞模式图?
3.科学家用哪些实验去揭示细胞膜的分子组成和特点的?
分子组成和特点是什么?
4.细胞壁的化学成分和主要作用是什么?
疑难解析
1.原核细胞与真核细胞的异同点
区别原核细胞和真核细胞进要抓住两者的主要不同点,有无典型的细胞核及细胞结构是否复杂。
可采取列表方式比较如下:
项目
原核细胞
真核细胞
结构
比较简单
相当复杂
主要特点
没有典型的细胞核,拟核中有环状的DNA分子
有明显的细胞核,有染色质;有许多重要的细胞器
组成的生物
细菌、蓝藻、放线菌等
动物、植物、真菌等
2.细胞膜外糖蛋白(糖被)有什么重要的功能?
消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用;糖被与细胞表面的识别有密切关系。
经研究发现动物细胞表面的糖蛋白的识别作用,好比是细胞与细胞之间,或者细胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。
典例探究
例1.下列关于膜的叙述中,错误的是()
A.细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成B.核膜和内质网膜在结构上有密切的联系
C.线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子相同
D.细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的
例2.某单细胞生物,体内不具叶绿体但有叶绿素,它最可能是()
A.真核生物B.异养生物
C.无核膜的生物D.有线粒体的生物
检测评估
基础评价
1.活细胞进行新陈代谢的主要场所是()
A.细胞膜B.细胞核
C.细胞器D.细胞质基质
2.关于细胞膜结构的“流动镶嵌模型”的下述论点中,揭示出不同的膜物质分子之间排列关系的论述是()
A.磷脂排列成双分子层
B.球蛋白分子覆盖或镶嵌于脂双层
C.两侧膜物质分子排列不对称
D.膜物质分子的运动使其有流动性
3.(多选)细胞膜可被脂质溶剂和蛋白酶(一种可水解蛋白质的物质)溶解,由此可以推断,细胞膜的化学成分主要是()
A.磷脂B.蛋白质C.多糖D.核酸
4.细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是()
A.糖蛋白B.磷脂C.脂肪D.核酸
5.最可能构成细胞膜的一组化学元素是
A.碳、氢、氧、磷B.碳、氢、氧、氮
C.碳、氢、氧D.碳、氢、氧、氮、磷
6.下列特性与细胞壁的功能有关的是()
A.流动性B.选择透过性
C.保护性D.相对稳定性
7.变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白细胞能吞噬病毒,这些生理活动的完成都依赖于细胞膜的()
A.选择透过性B.厚度较小
C.一定的流动性D.保护作用
8.用两种不同的荧光素分子分别标记两个细胞膜中的脂类分子,再将两个细胞融合,经过一定时间后,会发现两种荧光均匀分布在细胞膜上,这表明了组成膜的脂分子()
A.在双层之间做翻转运动B.做自旋运动
C.尾部做摇摆运动D.沿膜平面做侧向运动
9.下列有关下图结构的描述中,错误的是()
A.细胞膜外侧的蛋白质与多糖结合成糖蛋白
B.此图说明细胞膜是由两层膜组成的
C.细胞膜由两层磷脂分子组成骨架结构
D.蛋白质分子分布在细胞膜上,具一定的功能
10.白细胞能够穿过毛细血管,游走到炎症部位,吞噬进入人体的微生物,这一事实说明()
A.细胞膜具有选择透过性
B.细胞膜具有糖蛋白
C.细胞膜具有一定的流动性
D.只有白细胞膜具有流动性
11.一位科学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的厚度变薄而面积增大,你认为这种现象与下列哪一项有关()
A.结构特点具有一定的流动性
B.细胞膜上的载体的专一性
C.选择透过性的特性D.以上都不对
12.对生物的细胞膜进行分子水平的研究,了解到细胞膜在细胞生命活动中有许多重要功能,下列生理功能与细胞膜无关的是()
A.物质交换和分泌B.识别和排泄
C.免疫和内吞D.解毒和贮藏
13人们在生活中发现,动物细胞的大部分组织很容易改变形状,而植物的组织则不易,根据你掌握的知识判断,主要是因为植物细胞()
A.成分含量比动物细胞少
B.细胞间隙比动物小
C.细胞结构比动物复杂
D.有细胞壁,细胞强度比动物细胞的大
14科学工作者用绿色和红色荧光材料,分别标记人和鼠的细胞膜上的蛋白质。
当两个标记细胞融合成一个细胞后,起初一半膜发出绿色荧光,另一半膜发出红色荧光,一段时间后,两种颜色的荧光点均匀分布,如图所示。
请分析回答:
(1)该实验结果说明了细胞膜的结构特性是具有________性。
(2)若在两个细胞融合后,将融合细胞置于低温条件下再保持40分钟,则可看到融合细胞仍然是一半膜发绿荧光,另一半膜发红荧光,这说明细胞膜的结构特性受_______影响。
拓展提高
15.科学家在进行细胞膜化学成分的分析时,需制备较纯净的细胞膜。
从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难,因为会有细胞内其他膜的混杂。
而哺乳动物(或人)的成熟的红细胞,没有内膜,没有细胞核,将其经特殊处理后,造成红细胞破裂发生溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构就是较纯净的细胞膜,在生物学上称为“血影”。
对“血影”的分析得知其化学组成如下:
蛋白质49%,脂类43%,糖类8%。
有的科学家将“血影”中的脂类提取出来,使其在空气—水界面上铺展成单分子层,所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面的两倍。
请回答下列问题:
(1)哺乳动物细胞内其他的膜有哪些?
______。
(2)红细胞溶血后,溶出细胞外的物质应该是
_______,这种物质的特性是_______,因此使
红细胞具有_______________的功能.
(3)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象?
___________________________。
(4)“血影“的化学成分中的脂类主要是哪一类?
_________。
它是构成细胞膜的_________。
(5)脂类单分子层的面积是细胞表面积的两倍。
这说明了______________。
第二节细胞的类型和结构
(2)
预习笔记
l.细胞质是指________________的部分。
主要包括细胞质基质和_______。
细胞质基质为生命活动提供了______和_____。
也提供了一定的_______。
2.细胞质基质影响细胞的_______、_______、
_______以及_______。
3.细胞中主要的细胞器是_______和_______。
4.每一种细胞器都有特定的_______,有利于完成各自特定的_______。
5.动植物共有细胞器有、、
_______、_______等。
6.动物和某些低等植物都有的细胞器是_______,通常只有植物细胞才有的细胞器包括_______、_______。
高尔基体一般与_______的形成有关,对_______有加工和转运功能,与植物_______的形成有关。
点击课堂
思维点拨
1.真核细胞的细胞质基质中含有哪些化物质?
细胞质基质具有什么功能?
2.真核细胞中含有哪些细胞器?
3.线粒体、叶绿体的结构有哪些?
它们各有什么功能?
4.内质网和核糖体的结构和功能是什么?
抗体的化学本质是蛋白质,由效应B细胞合成和分泌,与此过程有关的细胞器有哪些?
疑难解析
1.如何根据细胞器的种类和数量判断细胞的功能和种类:
根据细胞器的种类、数量和功能判断细胞:
如小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞中线粒体多,效应B细胞、胰岛B细胞中高尔基体多等等。
植物细胞并不都具有叶绿体,只有叶肉细胞、气孔两侧的保卫细胞、幼茎的皮层细胞、C4植物的维管束鞘细胞等细胞具有叶绿体。
2.对各种细胞器可按某些要求作归纳,便于理解和记忆:
(1)按膜结构归纳:
具有双层膜的细胞器:
线粒体、叶绿体。
具有单层膜的细胞器:
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
无膜结构的细胞器:
核糖体、中心体
(2)按在动植物细胞中的存在情况归纳:
高等植物细胞特有的细胞器:
叶绿体、液泡。
高等植物细胞没有的细胞器:
中心体。
动植物细胞共有的细胞器:
线粒体、内质网、高尔基体、核糖体。
(3)与能量转换有关的细胞器:
叶绿体、线粒体。
(4)含有DNA的细胞器:
叶绿体、线粒体。
典例探究
例1.叶肉细胞和肌肉细胞内都具有而蓝藻细胞内不具有的结构是()
A.线粒体和中心体B.染色体和核糖体
C.内质网和叶绿体D.高尔基体和线粒体
例2.叶绿体和线粒体都是重要的细胞器,下列叙述中错误的是()
A.两者都具有能量转换的功能
B.两者都具有双层膜结构
C.两者的基质成分与功能不同
D.两者所含酶的种类相同
检测评估
基础评价
1.活细胞进行新陈代谢的主要场所是()
A.细胞膜B.细胞核
C.细胞器D.细胞质基质
2.叶绿体存在于植物的()
A.根尖细胞B.叶上表皮细胞
C.叶肉细胞D.叶下表皮细胞
3.所有高等植物细胞都具有的结构是()
A.大液泡B.中心体C.细胞壁D.叶绿体
4.所有原核细胞都具有的()
A.核糖体和线粒体B.细胞膜和叶绿体
C.内质网和中心体D.细胞膜和核糖体
5.含遗传物质并能自我复制的细胞器是()
A.核糖体和内质网B.内质网和质体
C.高尔基体和线粒体D.线粒体和叶绿体
6.人体注射卡介苗后,经过一段时间,血液中就会出现抗结核病毒的抗体,其化学组成单位和细胞中产生这种抗体的细胞器分别是()
A.葡萄糖和叶绿体B.葡萄糖和细胞质基质
C.氨基酸和核糖体D.氨基酸和高尔基体
7.春天,用显微镜观察植物地下根毛细胞,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
8.下列生物中,不具有叶绿体,但具细胞壁的是()
A.噬菌体B.大肠杆菌C.衣藻D.菠菜
9.科学家在研究家蚕丝腺细胞亚显微镜结构时,取得这样的数据:
粗面型内质网的含量为N时,蚕丝产是为P。
粗面型内质网含量为2N时蚕丝产量为1.5P。
其含量为3N时,蚕丝产量为2P。
研究结果表明,凡高产品种,丝腺细胞中粗面型内质网特别发达,以上事实说明:
()
A.蛋白质在粗面型内质网上合成
B.蛋白质在核糖体上合成
C.粗面型内质网与蛋白质的加工、分泌有关
D.有其它细胞器也参与这一分泌过程
10.下列哪项结构或成分不是叶绿体和线粒体都有的?
()
A.外膜B.内膜C.片层结构D.DNA
11.用显微镜观察菠菜叶肉细胞的叶绿体,可以看到叶绿体在细细胞质基质中()
A.静止不动B.无规律运动
C.按一定方向运动D.缩成一团
12.在高倍镜下看到的叶绿体是()
A.绿色、棒状
B.红色棒状
C.红色、扁平的椭球形或球形
D.绿色,扁平的椭球形或球形
13.与植物细胞内的能量转换有密切关系的结构是()
A.线粒体和染色体B.叶绿体和染色体
C.核糖体和染色体D.线粒体和叶绿体
14.把鼠肝细胞磨碎,然后放在离心管内高速旋转离心,分成A、B、C、D层,其中发现C层中含中呼吸酶,C层很可能主要由下列哪种成分组成()
A.细胞核B.线粒体C.核糖体D.叶绿体
15.(多选题)下列细胞中不含叶绿体的有()
A.水稻根尖分生区细胞B.小麦叶肉细胞
C.玉米维管束鞘细胞D.蓝藻
16.右图是内质网的模式图,请据图回答:
(1)图中小点表示______,是_______的场所;
(2)内质网是由膜结构连接而成的网状物,上面还附着了很多,与的合成有关。
拓展提高
17.德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部分细胞内线粒体的分布情况(见下表)。
请通过分析下表中所给数据认真思考回答:
细胞
肾皮质细胞
平滑肌细胞
心肌细胞
常态肝细胞
冬眠态肝细胞
数量
400个
200个
12900个
950个
1350个
(1)表中细胞代谢最旺盛、最强烈的细胞是。
(2)冬眠态的肝细胞中线粒体的比常态时多,原因是____________________________。
(3)线粒体在细胞代谢中作用是______________,结合表中数据可知线粒体在细胞内的数量多少与____________有关。
(3)生活细胞有氧呼吸和形成ATP的主要场所新陈代谢的强度大小
18.右图是植物细胞亚显微结构模式图,请观察图回答问题:
(1)此图表示的可能不是低等植物细胞,因为没有;
(2)此图表示的可能是高等植物成熟的细胞,因为有[];
(3)这种细胞主要分布在植物的中,因为它含有比较多的[]叶绿体,叶绿体是进行的场所,与此功能相关的酶,分布在叶绿体的上和
中。
第二节细胞的类型和结构(3)
预习笔记
1.实验准备:
需要将黑藻放在_______、_______培养_______(时间)。
用这样的条件培养黑藻,可使黑藻_______增强,_______流动加快。
2.制作临时玻片标本:
取黑藻叶片时,要选用_______枝条上的_______叶,原因是_______。
在载玻片中央滴_______,将摘下的叶片_______放在_______中,再盖上_______,要注意避免产生_______。
3.用显微镜观察:
先用_______镜观察,看清黑藻细胞后,再换用_______镜观察。
4.观察的结果:
叶绿体呈_______形,分布在_______周围。
叶绿体能够随着_______流动而_______。
5.观察大白鼠胰腺的铁苏木精染色玻片标本时,先在_______镜下找到_______的细胞,将这样的细胞移到视野_______,再转动_______,用_______镜观察。
细胞质中的线粒体中被染成_______色的_______状或______状。
6.选取2~3种自己感兴趣的_______组织,制成_______标本并观察比较。
7.填写下表比较动植物的细胞结构
比较
动物细胞
植物细胞
不同点
细胞壁
质体
中心体
液泡
相同点
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思维点拨
1.用高倍显微镜观察细胞结构需注意哪些问题?
2.
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- 第三章 细胞的结构和功能 第三 细胞 结构 功能