必修一第三章第2节细胞器——系统内的分工合作

构建知识网络 一 细胞器之间的分工 两 有氧呼吸 两 光合作用 蛋白质 脂质 绿色植物 加工 分类和包装 内质网 细胞质 水解酶 消化车间 有丝分裂 低等植物 动物 植物 高频考点突破考点一细胞结构相关知识点归纳总结八种细胞器按不同角度分类比较 特别提醒1 除上述细胞器外 1 能产生水和碱基互补配对的场所还有细胞核 DNA复制及转录过程中有水生成 2 能产生ATP的场所还有细胞质基质 无氧呼吸及有氧呼吸第一阶段均产生ATP 3 中心体虽无DNA 但在细胞分裂间期也可以进行复制 每个中心粒复制为两个中心粒 2 细胞质基质 线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同 所具有的生理功能不同 3 在不同细胞中 细胞器的含量是不一样的 如需能量较多的细胞含线粒体较多 合成蛋白质比较旺盛的细胞含核糖体较多 即细胞的结构与其功能是相适应的 4 绿色植物中 在同一个细胞内 有氧呼吸过程中产生的CO2从产生到利用经过至少4层膜 8层磷脂分子 在相邻细胞间 有氧呼吸过程中产生的CO2从产生到利用经过至少6层膜 12层磷脂分子 拓展延伸常考特殊细胞总结如下 1 根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡 是观察有丝分裂的好材料 成熟区等根部和其它不见光的部位都无叶绿体 2 叶肉细胞 保卫细胞含叶绿体 但表皮细胞不含叶绿体 3 花粉 极核 卵细胞都是减数分裂产生的子细胞 4 肾小管细胞 心肌 肝脏等部位细胞因代谢旺盛 线粒体含量多 肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞 核糖体 高尔基体多 5 蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体 只进行无氧呼吸 原料葡萄糖 产物乳酸 且人的红细胞无细胞核 不再进行分裂 是提取细胞膜的首选材料 6 神经细胞表面形成突起 树突和轴突 是产生和传导兴奋的功能细胞 7 癌细胞 无限增殖 表面糖蛋白减少 黏着性降低 因不断合成蛋白质 故核糖体多而且代谢旺盛 核仁较大 8 干细胞 分化程度低 全能性高 诱导可分化产生其它功能细胞 9 与免疫有关的细胞 吞噬细胞 B细胞 浆细胞 T细胞 效应T细胞等 具体功能见免疫有关知识 10 原核细胞只有核糖体 无其它细胞器 无核膜和核仁 2 二 细胞器之间的协调配合1 分泌蛋白 在细胞内合成后 分泌到细胞外起作用的蛋白质 如 抗体和激素 消化酶 蛋白类 2 分泌蛋白的合成 加工 运输 1 各种细胞器的比较 运输加工 2 细胞器归类分析 1 从分布看 植物细胞特有的细胞器 叶绿体 液泡 动物和低等植物细胞特有的细胞器 中心体 原核细胞与真核细胞共有的细胞器 核糖体 2 从结构上看 不具膜结构的细胞器 核糖体 中心体 具单层膜结构的细胞器 内质网 液泡 高尔基体 溶酶体 具双层膜结构的细胞器 线粒体 叶绿体 3 从成分上看 含DNA的细胞器 线粒体 叶绿体 含RNA的细胞器 线粒体 叶绿体 核糖体 含色素的细胞器 叶绿体 液泡 4 从功能上分析 与主动运输有关的细胞器 线粒体 供能 核糖体 合成载体蛋白 核糖体 间期合成蛋白质中心体 动物 低等植物 细胞分裂前期发出星射线形成纺锤体高尔基体 植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关线粒体 供能 参与细胞有丝分裂的细胞器 生理活动中发生碱基互补配对现象的细胞器 线粒体和叶绿体 DNA复制和表达 核糖体 翻译 3 线粒体 叶绿体的结构与功能 高尔基体在动 植物细胞中都含有 但功能不同 动物细胞中高尔基体与细胞分泌物的形成有关 植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关 三 细胞的生物膜系统1 组成 细胞膜 和核膜 细胞器膜 2 主要功能 1 细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境 在细胞与外部环境进行 能量转换和的过程中起着决定性作用 物质运输 信息传递 2 广阔的膜面积为提供了大量附着位点 有利于许多化学反应的进行 3 把各种分隔开 使细胞内能同时进行多种 而不会互相干扰 保证细胞生命活动高效 有序地进行 多种酶 细胞器 化学 反应 识图析图 两图都是分泌蛋白这一考点中常出现的 A图是细胞的局部 B图则是完整细胞 但考查的知识点基本相同 考点1 从图上首先识别出相应结构的名称 并熟悉在分泌蛋白中的分工及相应作用 考点2 B图中 代表分泌蛋白 常考的有消化酶 抗体 蛋白质类激素 血浆蛋白等 常考的不属于分泌蛋白的有血红蛋白 载体 呼吸酶等 考点3 物质排出细胞的方式 胞吐 该过程体现了细胞膜的流动性 考点4 该过程研究手段 同位素标记 3H标记亮氨酸 最先出现在A图中 或B图中 转移的方向和途径注意先后顺序 考点5 图示中构成生物膜系统的细胞器不包括核糖体 提醒该题型考查多要求用序号回答 且看清有关的是细胞器还是细胞结构 对位训练3 在一定时间内 使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸 经检查发现放射性同位素依次出现在图中1 2 3 4 5 6 7部位 请据图回答 1 图中5是 在细胞内被形象地称为 深海中的潜艇 2 用健那绿染液染色 呈蓝绿色的细胞器是 3 用标号来表示7的运输过程 4 若该图是人的大腿肌细胞 在进行长跑时 大腿肌肉感到酸痛 主要是因为此细胞产生了 若该细胞为癌细胞 除细胞能无限增殖外 细胞结构 6 发生的变化是 导致其容易在体内分散和转移 5 若将1 2 4 8等各种细胞结构分开 常用的方法是 6 若该细胞为胰岛细胞 则7代表 若3H标记合成该物质的氨基酸 则放射性最先出现在 填标号 答案 1 囊泡 2 8线粒体 3 2 3 4 5 6 4 乳酸细胞膜上糖蛋白等物质减少 5 差速离心法 离心法 6 胰岛素或胰高血糖素1 例1 2009 上海高考 图1是两种高等生物细胞亚显微结构模式图 图2 4是图1中部分结构的放大 据图回答 内填图中标号 上填适当内容的文字 1 图中的结构1 15中不应该出现的是 和 可能含有水溶性色素的是 结构15与 的形成有关 2 图2 3 4所示在结构上的主要共同点是 图2 3所示结构的名称分别是 图3所示结构产生的气体从产生部位扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸 至少需要穿过的磷脂分子层有 层 3 已知进行有性生殖的某生物同时具有图2 3 4所示三种结构 这三种结构中的DNA能从父本传递给子代的是 课堂笔记 1 图1左所示细胞无细胞壁 为高等动物细胞 不应有叶绿体 图1右为高等植物细胞 不应有中心体 含色素的细胞器有叶绿体和液泡 但叶绿素溶于有机溶剂而不溶于水 故含有水溶性色素的细胞器只有液泡 核糖体在核仁组织区组装形成 2 图2为线粒体 图3为叶绿体 图4为细胞核 三者都具有双层膜 都含有DNA 氧气从囊状薄膜上释放 穿过叶绿体双层膜 细胞膜和相邻细胞膜后进入线粒体用于有氧呼吸 共穿过7层生物膜 14层磷脂分子 3 图2 3 4均含DNA 但线粒体和叶绿体存在于细胞质中 精子中几乎不含细胞质 故父本只能将细胞核中的DNA传给子代 答案 1 31385或12 5 12均可 2 都由双层膜包被线粒体 叶绿体14 3 细胞核的DNA 图4结构中的DNA 细胞识图的方法归纳 并非所有的植物细胞都含有叶绿体和大液泡 如根尖分生区细胞既无叶绿体 又无大液泡 无线粒体和叶绿体的生物也可进行有氧呼吸和光合作用 如蓝藻 1 生物膜系统的组成及种类 1 化学组成上的关系 相似性 各种生物膜在组成成分的种类上基本相同 都主要由蛋白质和脂质组成 差异性 各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异 这与生物膜功能的复杂程度有关 功能越复杂的生物膜中 蛋白质的种类和数量就越多 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 生物膜的种类 2 细胞膜 单层 细胞的外界膜核膜 双层 具有核孔 细胞核的外界膜 细胞器膜 双层膜 叶绿体 线粒体单层膜 内质网 高尔基体 液泡等 2 各种生物膜在结构上的联系生物膜系统在结构上有直接联系和间接联系两种 如图 1 内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位 2 直接联系是指不同膜结构之间直接相连 3 间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的转化 3 各种生物膜在功能上的联系 以分泌蛋白形成为例 分泌蛋白的合成 加工 运输过程的总结如下表所示 图示 4 生物膜系统的功能 例2 2010 深圳模拟 为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成 研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后 观察相应变化 其相关结构如下图所示 几种结构中最早检测到放射性的时间如表所示 下列叙述中不正确的是 A 从表可知 图中首先可观察到3H标记的细胞器是 B 能在图中的 上观察到3H标记 表明可能有分泌蛋白合成C 在靠近细胞膜的囊泡观察到3H标记 表明该囊泡是由高尔基体形成的D 培养一段时间后 细胞膜上能观察到3H标记 课堂笔记 选多肽最早在核糖体中合成 所以首先可观察到3H标记的细胞器是 只有分泌蛋白要经过内质网和高尔基体的加工 再运输到细胞外发挥作用 在高尔基体中加工形成的成熟蛋白质 以出芽的形式形成小泡再继续转运到细胞膜 分泌到细胞外 A 进行哺乳动物细胞培养时 向培养基中补充种类齐全的氨基酸后 测定某一细胞内几种生物膜面积的变化 结果如图所示 对此最合理的解释是 A 培养的细胞可以分泌蛋白质B 氨基酸有利于内质网膜的合成 不利于高尔基体膜的合成C 加入氨基酸后细胞体积增大D 间期进行了旺盛的蛋白质合成 解析 根据各细胞器膜面积变化 可确定该过程表示分泌蛋白的合成 加工 分泌过程 答案 A 1 细胞膜与代谢的关系 1 为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 2 选择性地运输物质 包括代谢底物的输入与代谢产物的排出 3 提供细胞识别位点 并完成细胞内外信息跨膜传递 4 为多种酶提供结合位点 使酶促反应高效有序地进行 2 细胞质与代谢的关系 1 活细胞中的细胞质不断流动 有利于细胞内物质运输和细胞器的移动 从而为细胞代谢提供所需物质和有关条件 2 细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所 为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件 3 各种细胞器都有其独特的结构和功能 在代谢活动中既各司其职 又相互协调 共同完成复杂的生命活动 3 细胞核与代谢的关系 1 细胞核是遗传信息库 是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心 2 细胞核控制细胞质的代谢活动 细胞质为细胞核提供营养和能量 细胞核和细胞质是相互依存的统一整体 4 细胞是一个统一的整体 只有保持结构完整性 才能完成各项生命活动 1 缺少细胞核的血小板和人体成熟红细胞一般寿命较短 分别为几天和120天左右 2 人体成熟的精子具有细胞核 但细胞质含量很少 保持生理活性仅数小时 3 变形虫核质实验 用玻璃针将变形虫切成两半 有核的一半能继续存活 无核的一半死亡 如将变形虫的核取出 无核的部分能短期生存 单独的细胞核无法生存 如果在去核变形虫中再植入细胞核 这个变形虫将正常生活 例3 2010 中山模拟 细胞是一个最基本的生命系统 它在结构和功能上均体现出高度的统一性 下列哪些原因能解释细胞是一个统一的整体 A 高尔基体是一种膜面积很大的细胞器 它向外可连接细胞膜 向内可连接核膜B 植物的导管将根 茎 叶连在一起 使植物成为一个统一的整体 并将根吸收的水分和无机盐输送给茎和叶 C 植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流 动物细胞通过内环境实现信息和物质的交流D 核孔使细胞核与细胞质在结构上得以沟通 有利于细胞核与细胞质之间的某些大分子物质的运输 课堂笔记 选内质网处于生物膜系统的中心 内连核膜 外接细胞膜 选项A错误 选项B说明个体是一个统一的整体 而不是细胞是一个统一的整体 细胞通过细胞膜进行信息交流 动物细胞的内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 选项C错误 核孔使细胞核与细胞质连接成一个统一的整体 实现了细胞核与细胞质之间的物质交流 D 命题设计 关于细胞结构与功能关系的描述中 错误的是 A 分泌蛋白合成和运输一定与细胞核 某些细胞器 细胞膜有关B 能将无机物转化成有机物的细胞不一定含有叶绿体C 活细胞在高浓度溶液中都会发生质壁分离D 唾液腺细胞高尔基体的数量较心肌细胞多 解题指导 选分泌蛋白由细胞核内的遗传物质转录合成mRNA mRNA进入细胞质中的核糖体上 翻译成蛋白质 再经内质网 高尔基体的运输加工 通过细胞膜的胞吐作用分泌到细胞外 蓝藻 硝化细菌等原核细胞 不含有叶绿体 也能将无机物合成有机物 发生质壁分离的内因是成熟的植物细胞有中央液泡 具分泌功能的细胞中高尔基体的数量多 C 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 理论指导 1 实验材料的选取 观察叶绿体时 常选用藓类叶片 这是因为藓类叶片很薄 仅有一两层叶肉细胞 且叶绿体少而大 便于观察 也可选用菠菜叶作材料 因为撕取少许叶肉的下表皮时 接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织 细胞排列疏松 细胞分散 易撕取 便于观察 2 染色剂 观察叶绿体时 由于叶绿体本身含有色素 呈绿色 所以不需要染色 观察线粒体时 用健那绿染液染色 健那绿染液是专一性用于线粒体染色的活细胞染料 能将线粒体染成蓝绿色 3 实验流程图示 1 观察叶绿体 制作临时装片 载玻片中央滴一滴清水 将藓类小叶 或菠菜稍带些叶肉的下表皮 放入水滴中 盖上盖玻片 观察 先用低倍显微镜观察 找到叶肉细胞后再用高倍显微镜观察 2 观察线粒体 制作临时装片 载玻片中央滴一滴健那绿染液 牙签刮口腔内侧壁后涂于染液中 盖上盖玻片 观察 高倍显微镜下可见被染成蓝绿色的线粒体 4 注意事项 1 光照强弱不同 叶绿体分布状态不同 细胞代谢状况及功能不同 线粒体数量不同 2 实验材料要保证鲜活 观察线粒体和叶绿体 主要是观察它们在生活状态下的形态和分布 因而必须保证观察材料的活性 临时装片应随时保持有水状态 就是为了避免细胞活性受影响 3 要漱净口腔 防止杂质对观察物像的干扰 命题设计 2009 广东高考 用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞 正确的结论是 A 叶绿体在细胞内是固定不动的B 叶绿体在细胞内是均匀分布的C 叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因D 叶肉细胞含有叶绿体 不含线粒体 解题指导 选叶绿体中具有叶绿素 而且叶绿素占的比例大 叶绿素对绿光吸收比较少 绿光被反射出来 所以叶片呈现绿色 C 1 用32P标记磷脂中的磷 在下列哪组细胞器中不能检测到32P的存在 A 线粒体和叶绿体B 内质网和高尔基体C 线粒体和高尔基体D 核糖体和中心体 解析 核糖体和中心体无膜结构 因此不含32P标记的磷脂 答案 D 2 珙桐是我国特有的珍稀濒危植物 被称为 植物大熊猫 2008年30株珙桐与大熊猫 团团 圆圆 被一起赠予台湾同胞 珙桐和大熊猫的体细胞中都含有的细胞器是 细胞壁 细胞膜 叶绿体 线粒体 内质网 中心体 核糖体 染色体A B C D 解析 细胞壁和染色体不属于细胞器 叶绿体只分布于植物细胞 中心体只分布于低等植物和动物细胞 答案 B 3 2009 广东高考 黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质 有关研究发现 它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来 这一结果直接导致 A 核仁被破坏B 染色体被破坏C 细胞膜被破坏D 蛋白质合成受到影响 解析 内质网上的核糖体合成的蛋白质 是分泌到细胞外的蛋白质 如果在黄曲霉素的作用下核糖体不断从内质网上脱落下来 这一结果将直接导致分泌蛋白的合成受到影响 核仁中的蛋白质 染色体中的蛋白质 细胞膜中的蛋白质是游离核糖体合成的胞内蛋白 它们的结构不会直接受到影响 答案 D 4 下列对生物膜的叙述 正确的是 双选 A 各种生物膜在结构和化学组成上完全相同B 生物膜把细胞质分成多个微小的结构 使多种化学反应同时进行 互不干扰C 各种生物膜在结构 功能上各自独立D 细胞内广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点 为多种化学反应的进行提供条件 解析 各种生物膜结构相似 功能相关 有些生物膜在结构上相连 而不是各自独立 如内质网与高尔基体等 答案 BD 5 细胞质基质是细胞结构的重要组成部分 下列有关细胞质基质的叙述正确的是 A 细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所B 细胞质基质为新陈代谢的正常进行提供必要的物质条件 如提供ATP 核苷酸 酶 DNAC 丙酮酸一定在细胞质基质中分解成二氧化碳和水D 细胞质基质是活细胞进行有氧呼吸的主要场所 解析 细胞质基质富含水 无机盐 脂质 糖类 氨基酸 核苷酸和多种酶等 为细胞进行各种生理活动提供必需的物质条件 同时也可在其内进行多种化学反应 因此它是活细胞进行新陈代谢的主要场所 值得注意的是 细胞质基质中不含有DNA 而是含有RNA 有氧呼吸第一阶