1、第 2 节 细胞器系统的分工合作基础自主梳理 一、细胞器之间的分工1.各种细胞器的结构和功能基础自主梳理 2.细胞质基质 组成:水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等功能:是进行多种化学反应的场所 细胞器可以完成某种生命活动,但为什么细胞器不是生命的基本单位?提示:细胞器只是细胞的组成部分,只能完成某一种生命活动,而不能像细胞那样能完成遗传、代谢等最基本的生命活动,所以生命活动的基本单位是细胞而不是细胞器。基础自主梳理 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,如消化酶、抗体和蛋白质类激素。2.分泌蛋白的合成、加工、运输基础自主梳理 是不是所有
2、的分泌物的形成与分泌都与核糖体、内质网、高尔基体及线粒体有关?提示:不是,教材中的实例是分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程,如果分泌物不是蛋白质,则会与教材中的过程有所区别。基础自主梳理 三、细胞的生物膜系统1.概念各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系、协调配合。2.功能(1)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递过程中起着决定性作用。(2)为多种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所。(3)分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。基础自主梳理 四、
3、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,呈扁平的椭球形或球形。(2)线粒体分布于动植物细胞中,呈短棒状、圆球状等。2.染色、观察(1)叶绿体呈现绿色,容易观察,不需染色。(2)健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近于无色。(3)叶绿体的分布是围绕液泡而散乱分布。基础自主梳理 1.不具有双层膜结构的是()A.线粒体B.高尔基体C.叶绿体D.细胞核答案:B2.下列物质不在内质网上合成或加工的是()A.抗体B.胆固醇C.维生素 DD.核酸答案:D3.下列有关线粒体的叙述不正确的是()A.具有双层膜结构B.是有氧呼吸的唯
4、一场所C.健那绿染液使线粒体呈现蓝绿色D.线粒体中的嵴增加了膜面积答案:B基础自主梳理 4.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是()A.线粒体与染色体 B.叶绿体与线粒体C.叶绿体与核糖体 D.线粒体与内质网答案:B基础自主梳理 5.下列是几种细胞器的结构模式图。请判断下列叙述的正误。(1)五种细胞器中,只有无膜结构。()(2)在动物细胞和植物细胞中作用相同。()(3)根据有无细胞器可以区分高等植物细胞和低等植物细胞。()(4)四种细胞器都与分泌蛋白的加工和运输有关。()(5)含有核酸的是。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)要点归纳探究 细胞器的结构和功能1.线粒体与叶绿体的比较线粒
5、体叶绿体形态短棒状、哑铃形等椭球形、球形结构要点一要点归纳探究 成分内膜:有氧呼吸有关的酶基质 有氧呼吸有关的酶少量 DNA 和 RNA 类囊体薄膜 与光反应有 关的酶叶绿素和类 胡萝卜素 基质 与暗反应有关的酶少量 DNA 和 RNA 增大膜面积方式内膜向内凹陷形成嵴囊状结构堆叠形成基粒功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所共同点都具有双层膜都与能量转换有关,都能产生 ATP都含有 DNA,可以半自主复制与表达,是细胞质遗传的物质基础 要点归纳探究 2.细胞器分类归纳分布植物特有的细胞器叶绿体、液泡动物和低等植物特有的细胞器中心体动植物细胞均有但作用不同的细胞器高尔基体原核细胞、真核细胞均有的
6、细胞器核糖体结构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、溶酶体、高尔基体具双层膜结构的细胞器线粒体、叶绿体光学显微镜可见的细胞器线粒体、叶绿体、液泡成分含 DNA 的细胞器线粒体、叶绿体含 RNA 的细胞器核糖体、线粒体、叶绿体含色素的细胞器叶绿体、液泡要点归纳探究 功能能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体能产生 ATP 的细胞器线粒体、叶绿体能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体能合成有机物的细胞器核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网与有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体与蛋白质合成、分泌相关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体能发生碱基质
7、互补配对的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体 要点归纳探究(1)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。即细胞的结构与功能相适应。(2)除线粒体和叶绿体能产生 ATP 外,细胞质基质中也能产生 ATP。要点归纳探究【典题例析】如图是电子显微镜视野中观察到的某细胞的一部分,下列有关该细胞的叙述中,错误的是()A.结构 1 和 5 中含有 DNAB.结构 1 和 3 在行使其功能时一定有水生成C.不含磷脂分子的细胞器是 2 和 3D.此细胞一定是高等动物唾液腺细胞答案试解:D 要点归纳探究 解析:结构 1 到 5 分别是线粒体、中心体、
8、核糖体、高尔基体和细胞核,DNA 主要存在于细胞核中,线粒体、叶绿体中也存在;有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜上)和氨基酸脱水缩合形成蛋白质时会有水的产生;中心体、核糖体无膜结构,不含磷脂分子;由于图示是电子显微镜视野中观察到的某细胞的一部分,其有细胞核,肯定为真核生物,又由于其有中心体,可能为动物细胞,也可能为低等植物细胞。【误区警示】(1)原核细胞虽无线粒体和叶绿体,但部分细胞也可进行有氧呼吸和光合作用。(2)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。要点归纳探究 要点二 生物膜系统在结构和功能上的联系 1.生物膜系 统的组成 细胞膜:单层,细胞的外界膜核膜:双层,具核孔,细胞
9、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、溶 酶体 2.各种生物膜在化学组成上的联系(1)相似性:各种生物膜在化学组成上大致相同,都主要由脂质和蛋白质组成。(2)差异性:不同生物膜的功能不同,组成成分的含量有差异,如代谢旺盛的生物膜(如线粒体内膜)蛋白质含量高;与细胞识别有关的细胞膜糖类含量高。要点二要点归纳探究 3.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支架,蛋白质分子分布其中,具有一定的流动性。(2)各种生物膜在结构上具有一定的连续性要点归纳探究 4.生物膜在功能上的联系各种生物膜在功能上既有明确分工，又相互协调配合。以分
10、泌蛋白的合成和运输为例，各细胞器与生物膜的分工与合作情况如下图所示：(1)分泌蛋白从合成到分泌至细胞外所“经过的结构”与“有关的结构”是不同的，“经过的结构”是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜；“有关的结构”除上述外还包括线粒体。(2)此外，遇到分泌蛋白从合成到分泌至细胞外的问题还需注意问题中是否有“具膜结构”、“直接参与”、“参与的结构”或“参与的细胞器”等词句，不同的词句对应的结构不同。要点归纳探究【典题例析】图 1 是甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程;图 2 为细胞内各种生物膜在结构上存在的直接或间接的联系。图 1图 2要点归纳探究 下列根据对图中的观察作出的判断,错误的是(
11、)A.若含 18O 的氨基酸在甲状腺细胞内的代谢过程中产生了H218O,那么水中的 18O 最可能来自于氨基酸的COOHB.细胞内的碘浓度远远高于血浆中碘浓度,这表明 a 过程是一种主动运输C.与 c 过程有关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体D.图 2 中与不直接相通,但膜的成分最为相似的是高尔基体,用含 3H标记的氨基酸注射到图 2 细胞中,则出现 3H 的部位依次为答案试解:D 要点归纳探究 解析:脱水缩合形成的水是一个氨基酸的羧基提供OH,另一个氨基酸的氨基提供一个H,所以 O 来自氨基酸的COOH,A 项正确;细胞内的碘浓度大于血浆中的碘浓度,表明碘的运输属于主动运输,B 项正确;b
12、 过程是蛋白质的合成过程,c 过程是蛋白质的加工、运输及分泌过程,与 c 过程有关的细胞器是内质网、高尔基体和线粒体,C 项正确;将用含 3H 标记的氨基酸注射到图 2 细胞中,则出现 3H 的部位依次为,所以 D 项错。【规律方法】(1)常见的分泌蛋白有:各种消化酶、抗体、蛋白质类激素(如生长激素、胰岛素、胰高血糖素等)。(2)膜面积的变化规律:在分泌蛋白的加工、运输和分泌过程中,内质网、高尔基体和细胞膜三种膜结构的膜面积变化为:内质网减少、高尔基体基本不变、细胞膜增加。实验专项探究 用高倍镜观察叶绿体和线粒体1.观察叶绿体实验专项探究 2.观察线粒体实验专项探究(1)实验过程中的临时装片要
13、始终保持有水状态。(2)用口腔上皮细胞观察线粒体时,要漱净口腔,防止食物碎屑对观察物像的干扰。(3)线粒体和叶绿体在细胞中的分布不均匀,线粒体在需能多的部位分布多,叶绿体在叶的向光面分布多。实验专项探究【对点训练】下列关于“用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体”的实验的说法,不正确的是()A.牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性B.制作装片时在载玻片上滴一滴0.9%的 NaCl溶液,目的是维持口腔上皮细胞的正常形态C.在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色D.在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂分子层实验专项探究 解析:用“高倍显微镜观察人的口腔上皮
14、细胞线粒体”实验中,牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰,而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响,二者都是为了保证实验的准确性。0.9%的生理盐水可以让离体的口腔上皮细胞维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。电子显微镜下观察线粒体具双层膜,4 层磷脂分子层,在高倍显微镜下看不出此结构。答案:D速效提升训练 1.(2014江苏卷)下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是()A.性激素主要是由内质网上的核糖体合成B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运C.膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关D.内质网既参与物质的合成，
15、也参与物质运输解析：性激素为脂质，脂质是在内质网上合成的，A 错误；除合成脂质外，内质网也与分泌蛋白等的加工和运输有关，D 正确；膜蛋白、分泌蛋白等的合成在核糖体，经内质网初步加工后，以囊泡形式向高尔基体转运，经高尔基体再加工后，转运到细胞膜或从细胞膜释放出去，故B、C 正确。答案：A速效提升训练 2.(2015广东卷)下列各组细胞器均具单层膜的是()A.液泡和核糖体B.中心体和叶绿体C.溶酶体和高尔基体D.内质网和线粒体解析：本题考查细胞器的结构，意在考查考生的识记能力。细胞中无膜结构的细胞器有中心体和核糖体，具单层膜结构的细胞器有液泡、溶酶体、内质网、高尔基体，具双层膜结构的细胞器有叶绿体
16、和线粒体。答案：C速效提升训练 3.下列关于如图所示结构的说法,不正确的是()A.胰岛素的合成和分泌涉及的细胞器只有B.上进行的反应一般都需要提供能量C.观察活细胞中的常用健那绿染液进行染色D.与之间的转化能体现生物膜的流动性解析:是高尔基体,是线粒体,是内质网,是叶绿体,是核糖体。胰岛素的合成和分泌涉及的细胞器有。细胞器上进行的反应一般都需要线粒体提供能量。观察活细胞中的线粒体常用健那绿染液进行染色。答案:A速效提升训练 4.如图是某真核细胞的亚显微结构图,下列说法正确的是()A.该细胞中含有核酸的结构有B.属于生物膜系统的细胞器有C.在细胞增殖过程中可以进行复制D.在动植物细胞中的功能相同
17、速效提升训练 解析:是中心体,它不含核酸成分,A 项错。是细胞膜,虽然属于生物膜系统,但它不是细胞器,B 项错。中心体在细胞增殖的间期中需要进行复制,C项正确。是高尔基体,在植物细胞中的作用是形成细胞壁,在动物细胞中与分泌物质有关,D 项错。答案:C速效提升训练 5.下面为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物质 X 代表氨基酸，a、b、c、d、e 表示细胞结构)。下列说法中正确的是()A.图中 a、b、c 和 d 依次表示内质网、高尔基体、具膜小泡和细胞膜B.在图中 a、b、c 结构中分别进行的是脱水缩合、蛋白质加工和运输过程C.在图中 e 结构内，丙酮酸彻底氧化分解产生 CO2 的过程中
18、没有 O2 参加D.该过程不在原核细胞中进行，因为原核细胞中无 a、b、c、e 等结构解析：由图分析可知，ae 分别表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体，A 错误；a、b、c 结构中分别进行的是肽链的合成、初步加工和再次加工、分类、包装和运输，B 错误；线粒体基质中进行的丙酮酸与水反应生成 CO2、H并释放出能量用于合成 ATP，不需要 O2 参与，C 正确；原核细胞中只含有核糖体一种细胞器，故 D 错误。答案：C速效提升训练 6.真核细胞具有一些能显著增大膜面积,有利于酶的附着以提高代谢效率的结构。下列不属于此类结构的是()A.神经细胞的树突B.线粒体的嵴C.甲状腺细胞的内质网D.叶
19、绿体的基粒解析:神经细胞的树突虽然扩大了细胞膜的表面积,但这并不是为了酶的附着,A 项不属于此类结构;线粒体内膜向内折叠成嵴,增加了膜面积,同时其上附着大量的与有氧呼吸有关的酶,B 项属于此类结构;内质网膜面积大,酶可以附着在内质网上,C 项属于此类结构;叶绿体增加膜面积的方式为类囊体堆叠形成基粒,基粒上附着与光合作用的光反应有关的酶,D 项属于此类结构。答案:A速效提升训练 7.下图左图表示某淋巴细胞,膜外颗粒为抗体;右图是该细胞在抗体分泌前几种生物膜面积的示意图,请据图回答下列问题。(1)此细胞与高等植物细胞相比,一定不含有的细胞结构是。(2)抗体的化学本质是。抗体从合成到分泌出细胞,经过
20、的细胞结构依次是(用序号表示)。速效提升训练(3)此细胞中能发生碱基互补配对的细胞器是 (填序号)。在抗体分泌的过程中要消耗能量,为此提供能量的场所是 。(4)该细胞在抗体分泌前后几种生物膜面积将会发生改变,由此可说明,生物膜具有一定的流动性,请再举两例:。(5)请你在上面右图中根据“抗体分泌前几种生物膜面积的示意图”画出抗体分泌后几种生物膜面积的示意图。速效提升训练 解析:(1)此细胞是动物细胞,与高等植物细胞相比,一定不含有的细胞结构是细胞壁、叶绿体、液泡。(2)抗体的化学本质是蛋白质,从合成到分泌经过的细胞结构有核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜。(3)碱基互补配对发生在复制、转录、翻译过程中,能发生这些过程的细胞器是;为抗体分泌提供能量的场所有线粒体、细胞质基质。速效提升训练 答案:(1)细胞壁、液泡、叶绿体(2)蛋白质(3)细胞质基质、线粒体(4)白细胞吞噬细菌、细胞分裂、细胞融合、质壁分离等(写出两例即可)(5)