必修一3-2细胞质与生物膜系统

项目内容要求考点生物膜系统的结构和功能主要细胞器的结构和功能ⅡⅡ重难点生物膜系统及主要细胞器的结构和功能题型年份及考卷考点选择题2009年江苏、山东、海南卷主要细胞器的结构和功能2008江苏、2007广东卷细胞膜系统的结构和功能非选择题2008年江苏、广东2009年江苏、上海卷主要细胞器的结构和功能自主梳理一、细胞器之间的分工1．线粒体：是细胞

的主要场所，细胞所需能量的

来自线粒体，是细胞的“

”，复杂的双层膜结构，广泛分布动植物细胞中。2．叶绿体：是

的场所。是植物细胞的“”和“

”，复杂的双层膜结构，存在于绿色植物细胞。有氧呼吸95%动力车间光合作用养料制造车间能量转换站3．内质网：是由

连接成的网状结构，是细胞内合成和加工，以及

合成的车间。增大了细胞内的膜面积，为各种反应提供条件。4．高尔基体：主要是对来自内质网的

进行加工、分类和

的“车间”和

，由单层膜围成的扁平囊和小泡组成。5．核糖体：是“生产

的机器”。有些附着在及

表面，有些游离在细胞质中。膜蛋白质脂质蛋白质包装发送站蛋白质内质网核膜二、细胞质基质1．形态：

状态。2．成分：无机盐、水、脂质、

、

、和多种酶等。3．功能：进行多种

的场所。胶质糖类氨基酸核苷酸化学反应三、细胞器之间的协调配合1．有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到

起作用，这类蛋白质叫分泌蛋白，如

。2．分泌蛋白质的合成场所是

，运输途径是先到

再到

，对其进行

后，形成囊泡，移动到靠近细胞膜内侧，与

结合，释放到细胞外。此过程消耗的能量是由

提供的。细胞外消化酶核糖体内质网高尔基体修饰加工细胞膜线粒体互动探究1细胞质基质的重要作用表现在哪些方面？提示细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，其为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。例如，提供ATP、核苷酸、氨基酸等。2．细胞器也是有寿命也会凋亡的吗？提示细胞器也会凋亡，每天身体都会有旧的细胞器死亡，也会有新的细胞器再生，死亡的细胞器会被溶酶体消化，废物排出细胞外。四、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1．分布、形状(1)叶绿体分布于叶肉细胞中，呈扁平的

或球形。(2)线粒体分布于动、植物细胞中,呈

状、

状等。椭球形短棒圆球2．染色、观察(1)叶绿体呈现绿色，容易观察，不需染色。(2)键那绿染液是专一性染

的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现

绿色，而

接近于无色。(3)叶绿体的分布是围绕

而散乱分布。互动探究为什么选用藓类的叶进行观察？提示选用藓类的叶的优点是叶片由单层细胞构成，叶绿体呈现绿色，容易观察。线粒体蓝细胞质液泡要点归纳一、细胞内各种细胞器的归纳比较项目种类存在位置膜结构功能线粒体动、植物细胞双层膜与能量代谢有关，有少量遗传物质有氧呼吸主要场所叶绿体植物细胞光合作用的场所液泡蛋白质调节细胞环境，与渗透作用有关内质网动、植物细胞与物质合成、运输有关高尔基体核糖体无膜合成蛋白质的场所中心体动物细胞、低等植物细胞与细胞有丝分裂有关溶酶体动、植物细胞单层膜含多种水解酶，分解多种物质二、叶绿体与线粒体的比较1．共性(1)均具有能量转换功能：叶绿体将光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能；而线粒体则将有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能，为各项生命活动提供动力。(2)均具有双层膜结构。(3)均含有少量的DNA，具有自主遗传特性。(4)均参与碳循环过程。(5)均既消耗水又产生水。2．差异性项目名称叶绿体线粒体增大内膜面积的方式囊状结构堆叠形成基粒内膜向内腔折叠形成嵴完成生理过程光合作用有氧呼吸第二、三阶段形成的ATP用途用于暗反应中C3的还原用于除光合作用暗反应外的各项生命活动作用时间有光条件下时时刻刻作用性质趋向于同化作用趋向于异化作用感悟拓展1．植物细胞特有的细胞结构有：细胞壁、叶绿体、液泡，其中一定具有的是细胞壁。2．能产生水的细胞结构有：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、细胞核(复制、转录时)。3．与分泌蛋白合成分泌相关的细胞结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡和细胞膜。4．产生ATP的细胞结构有：细胞质基质、线粒体、叶绿体。5．具有双层膜的细胞结构有：细胞核、线粒体、叶绿体。6．利用叶绿体和线粒体的比较，可解决光合作用和细胞呼吸中气体的来源和去路问题，是高考识图分析的依据。 1线粒体是生物细胞中的“供能工厂”，是一种半自主细胞器。下列有关线粒体的叙述正确的是 ()A．线粒体能自我复制，它的遗传符合孟德尔遗传规律B．线粒体能为生命活动提供ATP，故一切细胞都有线粒体C．线粒体内的部分酶是由线粒体内的核糖体合成的D．线粒体内具有参与有氧呼吸的所有酶解析

线粒体含有少量DNA，可以自我复制，不符合孟德尔遗传规律。线粒体能为生命活动提供ATP，但原核生物无线粒体；线粒体基本可在线粒体内完成表达过程。线粒体内只进行有氧呼吸的第二、三阶段反应，也就无第一阶段的酶。答案

C人体白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞膜片或衰老的红细胞，在白细胞中与这些物质消化有密切关系的细胞器为 ()A．溶酶体 B．核糖体C．液泡 D．中心体答案

A解析

溶酶体中含有多种消化酶，是细胞内的消化车间。三、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1．实验目的(1)了解叶绿体和线粒体的形态和分布，增强对叶绿体和线粒体的感性认识。(2)学习制作临时装片，并能在光学显微镜下观察叶绿体和线粒体。2．实验原理(1)叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。(2)线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，键那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。3．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。若选用菠菜叶作材料，撕取少许叶肉的下表皮，因为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，易撒取，便于观察。4．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。5．实验过程①观察叶绿体制作临时装片

观察：先用低倍镜观察后再用高倍观察②观察线粒体观察：高倍镜下可见被染成蓝绿色的线粒体(2)实验拓展应用根据本实验原理，可以解决以下问题①观察光照对叶绿体分布的影响。②线粒体数量与细胞功能的关系。四、细胞的生物膜系统1．生物膜在化学组成上的联系(1)相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都均由脂质、蛋白质和少量糖类组成。(2)差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异。这与不同生物膜功能复杂程度有关。功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。2．生物膜在结构上的联系(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骨架，蛋白质分布其中，具有一定的流动性。(2)结构上的联系(3)功能上的联系：在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。3．生物膜系统的功能感悟拓展1．用高倍镜观察叶绿体和线粒体①临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。②要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。③必须先在低倍镜下将目标移到视野中心，然后再转动转换器换用高倍物镜。④换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。2．生物膜系统应用该要点可以解决分泌蛋白的合成、加工和运输等一系列问题，解决时应注意以下五点：(1)与分泌蛋白质合成运输有关的细胞器有四种：线粒体(供能)、核糖体(合成)、内质网(加工、运输)、高尔基体(分泌)。(2)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为外排，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。(3)运输的方向：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(4)研究手段为同位素示踪技术。(5)空间结构在内质网中形成，成熟蛋白质在高尔基体形成。 2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．细胞内的DNA复制是在生物膜表面上进行的C．生物膜系统把细胞分成许多小室D．广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点解析

细胞膜使细胞内部环境相对稳定，细胞内的生物膜可使细胞分成许多小室，同时扩大的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DNA复制主要是在细胞核内完成的，不是在生物膜上进行的。答案

B关于观察叶绿体的形态和分布的实验中，下列说法正确的是 ()A．选用含叶绿体少而小的细胞来观察B．活细胞中，细胞质基质中的叶绿体是静止不动的C．选用含叶绿体大而少的细胞来观察D．制片时叶片应保持干燥答案C解析

选材时应选用含叶绿体大而少的细胞，如菠菜叶下表皮并稍带些叶肉，叶绿体在叶的上表皮分布多，下表皮分布少。临时装片中的叶片要保持有水状态，以使叶片保持正常生活状态。活细胞中，叶绿体会随着细胞质的流动而运动，并且叶绿体可根据光的强弱调整其椭球体的方向。

【例1】甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的亚显微结构示意图，请回答下列问题。(1)表示根尖生长点细胞的是图________；若将两种细胞分别置于30%蔗糖溶液中，则能发生质壁分离现象的细胞是图________，图中结构[]________起重要作用。([]中填标号)。(2)甲中标号6所示结构的主要成分是________。(3)甲、乙两图中具有双层膜结构的细胞器名称是________、________。(4)对标号4和标号5所示结构叙述正确的是 ()A．生理活动中都产生水B．前者有片层结构，后者有嵴C．黑暗条件下，生理活动中都消耗O2D．前者不产生ATP，后者产生ATP(5)细胞进行下列各种生命活动，正常情况下图甲细胞________，图乙细胞________。(填入编号)①不增殖②能继续增殖③细胞核DNA只转录不复制④出现染色体结构⑤有mRNA经核孔进入细胞质中答案(1)乙甲1大液泡(2)纤维素(3)线粒体叶绿体(4)A(5)①③⑤②④⑤解析

植物叶肉细胞和根尖生长点细胞在结构和功能上有着很大的区别。叶肉细胞是成熟的植物细胞，含有叶绿体，能进行光合作用，含有大液泡，能进行渗透吸水，不能进行增殖；根尖生长点细胞是不成熟的植物细胞，不含叶绿体，无大液泡，能进行增殖。(1)根据叶绿体的有无或大液泡的有无或细胞的形状特点，可确定甲为叶肉细胞，乙为根尖生长点细胞；甲因有大液泡，所以在30%的蔗糖溶液中能发生质壁分离，而乙不能。(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(3)在所有细胞器中，只有线粒体和叶绿体才具有双层膜结构。(4)叶绿体和线粒体既有共同点，又有不同点。共同点为其生理活动过程中都能产生水，都有ATP的产生，都有基粒结构(二者结构和功能不同)；但线粒体消耗氧气，叶绿体产生氧气，叶绿体有片层结构，线粒体则有嵴结构。(5)叶肉细胞是已分化成熟的植物细胞，不易增殖，但仍可进行生命活动，所以仍有基因的转录和翻译，有mRNA经核孔进入细胞质中；根尖生长点细胞能继续增殖，在增殖过程有染色体结构出现，在分裂间期也有mRNA出入核孔。方法点击常见细胞结构图像的辨别方法：(2)在真核细胞中，无叶绿体和大液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。(3)有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。命题热点1分泌蛋白合成、运输过程的考查【例2】下图表示用3H—亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞的分布情况和运输过程。其中正确的是 ()答案C解析

分泌蛋白的合成顺序是：附着在内质网上的核糖体→高尔基体→分泌小泡，其放射性颗粒数的多少应按此顺序先后增加。方法点击①研究分泌蛋白合成、运输过程所用方法：同位素标记法。②放射性出现的先后顺序：内质网上的核糖体→附有核糖体内质网→囊泡→高尔基体→分泌小泡(囊泡)→细胞膜→细胞外。坐标曲线题可从放射性出现的先后顺序和最高点两个方面判断。③与该过程有关的细胞器(或结构)除上述涉及到的以外，不要漏掉供能的线粒体。1．(2009·广东，5)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，不含线粒体答案C解析

本题主要考查叶绿体和线粒体两大细胞器在细胞内的分布。活细胞内细胞质是流动的，而叶绿体在细胞质内，所以叶绿体也不可能是固定不动的；叶绿体在细胞内的分布受光的影响，是不均匀的；黑藻是真核生物，且生命活动需要能量，因此细胞中有线粒体分布；因为叶绿体中含有叶绿素等色素，所以叶绿体的存在是叶片呈绿色的主要原因。2．(2009·海南，1)下列有关线粒体和叶绿体的叙述，错误的是 ()A．线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来B．线粒体和叶绿体为双层膜结构，其内膜中酶的种类相同C．线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒D．蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用答案B解析

本题主要考查有关叶绿体和线粒体的知识。叶绿体和线粒体中含有DNA，其中的遗传信息可以表达出来；线粒体和叶绿体均为双层膜结构，但因为二者的功能不同，故内膜中酶的种类也不同；线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒，二者的作用都是为了增大膜面积，以适应自身生理活动的需要；蓝藻为原核生物，虽没有叶绿体但也能进行光合作用。3．(2008·山东理综)已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中P肽段)。若P肽段功能缺失，则该