1、第2节 细胞器系统内的分工合作 高频考点突破 实验专题探究 第2节 细胞器系统内的分工合作基础自主梳理 命题视角剖析 即时达标训练 基础自主梳理 一、分离各种细胞器的方法差速离心法。二、细胞器之间的分工1线粒体(1)功能：细胞进行_的主要场所，是“动力车间”。(2)分布：动物和植物细胞。2叶绿体(1)功能：_的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。(2)分布：主要在植物的_中。有氧呼吸光合作用叶肉细胞3内质网(1)功能：细胞内蛋白质合成和加工以及_合成的“车间”。(2)分布：动物和植物细胞。4高尔基体(1)功能：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；还与
2、植物_的形成有关。(2)分布：动物和植物细胞。5溶酶体(1)功能：是“消化车间”，含多种_，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒、病菌。脂质细胞壁水解酶(2)分布：动物和植物细胞。6液泡(1)功能：调节植物细胞内的_，使细胞保持坚挺。(2)分布：主要存在于_细胞。7核糖体(1)功能：生产_的机器。(2)分布：各种细胞。8中心体(1)功能：与细胞的_有关。(2)分布：见于动物和某些_细胞中。渗透压植物蛋白质有丝分裂低等植物思考感悟1进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体，进行光合作用的细胞一定有叶绿体，对吗？【提示】不对，线粒体是有氧呼吸的主要场所，但进行有氧呼吸的细胞未必有线粒体，如好氧
3、细菌。叶绿体是植物光合作用的场所，但进行光合作用的细胞未必有叶绿体，如蓝藻细胞。三、细胞质基质1功能：进行许多化学反应的主要场所。2化学组成：呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。四、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1叶绿体_染色。2线粒体用健那绿染液染色，被染成_色。不需要蓝绿五、细胞器之间的协调配合(以分泌蛋白的合成和运输为例，用3H标记亮氨酸)六、细胞的生物膜系统1概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些_膜和_、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。2功能(1)保证内环境的相对稳定，对_、能量转换和_等过程起决定作用。(2)为多种_提供附着位点
4、，是许多生化反应的场所。(3)分隔细胞器，保证生命活动_地进行。细胞器细胞膜物质运输信息传递高效、有序酶思考感悟2线粒体外膜及内膜的主要成分是什么？【提示】磷脂和蛋白质高频考点突破 细胞器的结构与功能 1线粒体与叶绿体的比较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、
5、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a线粒体(供能)b核糖体(合成载体蛋白)参与细胞有丝分裂的细胞器a核糖体：间期合成蛋白质。b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。c高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁的形成有关。d线粒体：供能。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)。【易误警示】(1)并非所有植物细胞都含有叶绿体和大液泡，如根细胞不含叶绿体，根尖分生区细胞不含大液泡。(2)细胞中细胞器的种类和数量与细胞的功能相适应，如代谢旺盛的细胞中线粒体较多，具有分泌功能的细胞中高尔基体较多。
6、即时应用(随学随练，轻松夺冠)1(2011年江苏高三调查)如图是某真核细胞的亚显微结构模式图，正确的说法是()A具有双层膜的结构是、B原核细胞中也存在、C与该细胞的细胞壁形成有关D、在结构和功能上没有联系解析：选A。由图可知，该细胞为动物细胞，无细胞壁，图中分别为细胞质、中心体、核糖体、细胞膜、线粒体、高尔基体、细胞核、内质网。原核细胞中只有核糖体而无中心体；内质网与高尔基体在结构和功能上有紧密联系。细胞的生物膜系统 1各种生物膜之间的联系(1)在化学组成上的联系相似性：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，这与不同的生
7、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。(2)在结构上的联系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。在结构上具有一定的连续性：(3)在功能上的联系分泌蛋白的合成与运输2生物膜系统的功能(2)其他膜酶附着的支架为生化反应的进行创造条件使细胞内部区域化保证反应高效、有序地进行即时应用(随学随练，轻松夺冠)2(2011年合肥高三第一次检测)下图是细胞生物膜系统的概念图，下列对其叙述正确的是()A图中1是指细胞膜 B图中9是指叶绿体内膜C图中12是指线粒体外膜D图中8是指内质网膜解析：选C。根据图中信息可知4、
8、5分别为叶绿体膜和线粒体膜，67873表示分泌物的合成和分泌过程，故6、7、8、3可分别为内质网膜、囊泡膜、高尔基体膜、细胞膜，故1为核模。图中9上进行了光反应，说明9为叶绿体的类囊体膜。11为线粒体内膜，12则为线粒体外膜。实验专题探究 用高倍镜观察叶绿体和线粒体1实验原理(1)高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中。叶绿体一般是绿色的、呈扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。(2)线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。呈短棒状，圆球状，线形，哑铃形等多种形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体可在健那绿染液中维
9、持活性数小时，因而可在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。2实验流程【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。实战演练(专项提能，小试牛刀)1(2009年高考广东卷)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，不含线粒体解析：选C。黑藻是植物，叶肉细胞有叶绿
10、体和线粒体。叶绿体靠近细胞壁分布，并在细胞质内环流。2下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”的实验说法不正确的是()A健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞B高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体C健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色D藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体答案：C命题视角剖析 紧扣教材重点 原核、真核细胞及动、植物细胞结构图像的辨别例1(2011年唐山一中期中测试)细胞是生物体结构和功能的基本单位。有关下图的叙述正确的是()A能进行光合作用的细胞有和，一定不能发生质壁分离B和中均不含有染色体，但均含有核糖体C就这4个细胞而言，细胞结构复杂程度依次为D、细胞差异的
11、根本原因是二者细胞器的种类和数目不同【尝试解答】_B_【解析】本题考查细胞的结构和功能。由图可以判断为植物细胞，为动物细胞，为细菌，为蓝藻。中无叶绿体，故不能进行光合作用；真核细胞比原核细胞复杂，应该比更复杂；植物细胞和动物细胞结构差异的根本原因是它们所含的遗传物质不同。变式训练(2011年广东广州第一次质检)细胞是生物体结构和功能的基本单位。对下列有关细胞的叙述，正确的是()A三种细胞中共同具有的细胞器是核糖体和DNAB水分子进入三种细胞的方式都为渗透Ca、b都有细胞周期，其内的化学成分也在不断更新Da能进行光合作用，c会发生质壁分离解析：选B。图a具有细胞壁、大液泡，不具有叶绿体，无法进行
12、光合作用；图b不具有细胞壁，具有细胞核、线粒体、高尔基体、内质网等，为高等动物细胞；图c具有细胞壁，不具有细胞核，为原核细胞。三种细胞共同具有的细胞器为核糖体；a细胞具有大液泡，是成熟植物细胞，无法进行细胞分裂。洞察高考热点 生物膜结构和功能的关系(2010年高考安徽卷)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是()A肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体B细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构C线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶D核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出【尝试解答】_A_例2【解析】在动物体和人体内，葡萄糖跨膜运输的方式是协助扩散或主动运输，所以肌细胞的细胞膜上一定有协
13、助葡萄糖跨膜运输的载体；细胞间的信息交流有多种方式，通过受体接受信息分子只是其中的一种方式；线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，有氧呼吸的第三阶段所需要的酶有多种，如催化反应HO2H2O的酶。核孔是物质进出细胞核的通道，它选择性地将有关分子在细胞核与细胞质之间进行转运。核孔不是简单的孔洞，它控制物质的通过不只依靠孔径的大小，还依靠核膜以及核孔周围的各种蛋白质，所以即使直径小于核孔的物质，也不是任意通过核孔的。互动探究(1)A项中性激素进入细胞膜也需要载体吗？(2)D项中蛋白质和RNA是如何进出核孔的？【提示】(1)不需要，因为是自由扩散。(2)蛋白质进核孔，RNA出核孔。突破易错疑点 对不同细
14、胞亚显微结构区别不清(1)在动植物细胞中，有细胞壁的细胞是植物细胞，没有细胞壁的细胞是动物细胞。(2)在动植物细胞中，有叶绿体的细胞是植物细胞，没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞，如植物的根细胞不进行光合作用，没有叶绿体。(3)在动植物细胞中，有大液泡的细胞是植物细胞，没有大液泡的细胞不一定是动物细胞，植物的未成熟细胞也没有大液泡，如根尖分生区细胞。(4)在动植物细胞中，有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞，没有中心体的细胞是高等植物细胞，中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据，但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。(5)具细胞壁的生物及成分自然界中除植物细胞具细胞壁外，几乎全
15、部的真菌，原核生物中蓝藻、细菌、放线菌都有细胞壁，但植物细胞细胞壁主要由纤维素和果胶组成，用纤维素酶或果胶酶处理可破坏细胞壁。原核生物细胞壁的成分主要为肽聚糖，真菌细胞壁的成分主要为几丁质，用纤维素酶处理不受影响。自我挑战如图为某生物细胞的结构模式图，下列有关叙述正确的是()A因为含有叶绿体，所以该细胞肯定为绿色植物的叶肉细胞B该细胞合成ATP的场所只有3和9C若该图表示洋葱根尖细胞模式图，则不应该有结构7，其他结构均相同D细胞结构8含有的P远高于7【尝试解答】_D_【解析】该细胞有细胞壁、叶绿体、液泡以及中心体，肯定是低等植物细胞；合成ATP的场所除了叶绿体、线粒体外，还有细胞质基质；洋葱根
16、尖细胞不含有中心体，也不含有叶绿体；高尔基体是膜性细胞器，含有磷脂分子，而中心体不是膜性细胞器。即时达标训练 解题方法指导（1）“同位素示踪法”的应用根据化合物的特殊元素组成，利用同位素标记法研究生物的生命活动。元素 标记物质 研究问题 3H 氨基酸 分泌蛋白在细胞内的合成、运输和分泌途径 18O CO2或H2O 光合作用中氧气的来源 14C CO2 光合作用过程中碳的同化途径 32P、35S 分别标记噬菌体 DNA是生物遗传物质 15N DNA DNA的复制方式为半保留复制 即时应用(随学随练，轻松夺冠)1(2011年苏北第一次调研)科学家利用“同位素标记法”弄清了许多化学反应的详细过程。下
17、列有关说法正确的是()A用15N标记核苷酸，弄清了分裂期染色体形态和数目的变化规律B用3H标记亮氨酸，分析出分泌蛋白的合成和分泌途径C用18O标记CO2，探明了光合作用中产生的O2来自于CO2D用35S标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌，证明了DNA是遗传物质解析：选B。不需要标记任何物质，只需要对染色体进行染色，在显微镜下就可观察到分裂期染色体形态和数目的变化规律，A错误；光合作用过程中，O2来自于H2O而不是CO2，C错误；在噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记噬菌体的蛋白质，用32P标记DNA，证明了DNA是遗传物质，D错误。2用含32P磷酸盐的营养液培养动物细胞，一段时间后，下列有关构成
18、线粒体的哪些结构或化合物不具有放射性()A脱氧核糖 B线粒体内外膜CRNA D线粒体基质解析：选A。脱氧核糖只含有C、H、O三种元素，不含P元素。内外膜中有磷脂分子。线粒体基质中含有DNA、RNA等物质。3科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是(多选)()细胞结构 附有核糖体的内质网 高尔基体 靠近细胞膜的囊泡 时间/(min)3 17 117 A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连C高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成解析：选
19、CD。分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，高尔基体并不直接与内质网和细胞膜相连，而是通过囊泡间接连接。4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内分布情况和运输过程。其中正确的是()解析：选C。含3H亮氨酸的分泌蛋白，首先由附着在内质网上的核糖体合成后，进入附有核糖体的内质网中进行加工，而后由高尔基体包装形成分泌小泡。因此放射性开始在附有核糖体的内质网中较高，随后放射性在高尔基体中逐渐积累，最后，分泌小泡的放射性逐渐升高。5(2011年苏州第一次模拟)若用15N标记的胸腺嘧啶处理活的洋葱根尖，1 h后洗去游离的15N标记的胸腺嘧啶，几小时后，检测放射性
20、；若用15N标记的尿嘧啶处理另一同样的材料，1 h后洗去游离的15N标记的尿嘧啶，几小时后，检测放射性。其结果是()A二者所有细胞都能检测到放射性B二者都只有部分细胞能检测到放射性C前者只有部分细胞能检测到放射性，后者所有细胞都能检测到放射性D前者所有细胞都能检测到放射性，后者只有部分细胞能检测到放射性解析：选C。洋葱根尖的结构包括分生区、伸长区、成熟区等。分生区细胞具有旺盛的分裂能力，能发生DNA复制、转录和翻译等过程；伸长区、成熟区只发生转录、翻译等过程。胸腺嘧啶是合成DNA的原料，只有发生DNA复制的细胞才利用胸腺嘧啶，而尿嘧啶是合成RNA的原料，凡是能够合成蛋白质的细胞都要利用尿嘧啶。
21、6如图，某高等动物细胞亚显微结构示意图，请据图回答下列问题：(1)若表示的是抗体，则该细胞的名称是_，它由_增殖分化而来；抗体的分泌过程依赖于细胞膜的_特性；与抗体的形成和分泌密切相关的细胞器有_(用图中数字表示)。(2)若是甲状腺激素，分泌过多时将反馈抑制_的分泌活动；含 18O 的氨基酸缩合产生了 H182 O，那么水中的 18O 最可能来自氨基酸的_(基团)。(3)生物膜的基本骨架是_；制备红细胞的细胞膜最简便的方法是_。答案：(1)效应B细胞 B细胞或记忆B细胞 流动 (2)下丘脑和垂体 羧基(或COOH)(3)磷脂双分子层 把细胞放入蒸馏水中7(2011年西安第一次联考)如图是甲状腺
22、细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程，试回答：(1)若含18O的氨基酸在甲状腺细胞内的b过程中产生了HO，那么水中的18O最可能来自氨基酸的_(基团)。(2)细胞内的碘浓度远远高于血浆中碘浓度，这表明a过程是一种_方式。(3)与c过程有关的细胞器是_。(4)细胞内各种生物膜具有重要的作用。比较下图中的内外膜蛋白质含量发现内膜的蛋白质含量明显高于外膜，原因主要是_。若该细胞为胰腺细胞，神经调节引起胰液分泌的信号分子是_，接受信号的结构基础是_。(5)将含3H标记的氨基酸注射到如图细胞中，则出现3H的部位依次为_(填序号)。答案：(1)COOH(2)主动运输(3)内质网、高尔基体、线粒体(4)内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶 神经递质 糖蛋白(5)本部分内容讲解结束 点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用
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