1、第5讲 细胞质与生物膜系统 回扣基础构建网络 一、细胞器的识别及功能1液泡：由包被，其内的水溶液称为，其中含有无机盐类、糖类、氨基酸、等。2质体：质体分和有色体两类，前者贮存脂质和，最重要的有色体是叶绿体，其外面是，内部是基质，浸在其中的是。3线粒体：由内、外两层膜构成，外膜，内膜向内折叠，内部是基质。线粒体是和的中心。单位膜细胞液色素白色体淀粉层膜膜系统平整细胞呼吸能量代谢双4内质网：由构成的囊腔和细管组成。分粗面内质网和光面内质网，前者运输，后者含有某些酸。5高尔基体：由单位膜构成的和小泡组成，对蛋白质起着的作用。单位膜蛋白质扁平小囊分拣、运送6核糖体：由和蛋白质组成，外表无膜包裹，是的场
2、所。7中心体：由两个组成，可能在中起作用。RNA 合成蛋白质中心粒细胞分裂判一判(1)光合作用只能在叶绿体中进行。(2)无线粒体的生物只能进行厌氧呼吸。(3)有中心体的一定是动物细胞。(4)各种生活的正常细胞都有核糖体。(5)所有植物细胞都有细胞壁、大液泡和叶绿体。提示(1)不对；原核生物蓝细菌无叶绿体，但含光合色素，能进行光合作用。(2)不对；蓝细菌、硝化细菌无线粒体，但含需氧呼吸酶，能进行需氧呼吸。(3)不对；低等植物如衣藻等也有。(4)正确；原核、真核细胞都有该结构。(5)不对；如根尖分生区细胞既无叶绿体又无大液泡，但所有植物细胞都有细胞壁。二、细胞溶胶(细胞质基质)1状态：液体部分。2
3、成分：含。3功能：多种的场所。多种酶代谢活动想一想 细胞溶胶、线粒体基质和叶绿体基质的成分和功能相同吗？提示 成分和功能都不相同。构建知识网络 突破考点提炼方法 考点一 细胞器的归纳提升1叶绿体和线粒体的比较线粒体叶绿体形态短棒状、哑铃形等椭球形、球形结构分布动植物细胞绿色植物细胞不同点内膜内膜向内腔折叠形成嵴由类囊体堆叠成基粒酶与需氧呼吸有关，分布在基质中和内膜上与光合作用有关，分布在基粒上和基质中色素无叶绿素、类胡萝卜素，分布在基粒上不同点功能需氧呼吸第二、三阶段进行的场所光合作用的场所共同点均具有双层膜结构均具有能量转换功能都含磷脂、蛋白质、少量的 DNA 和 RNA等，能够转录、翻译形
4、成自身的部分蛋白质，控制细胞质遗传共同参与了自然界的碳循环2主要细胞器归类总结植物特有的细胞器叶绿体、液泡动植物都有的细胞器线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体主要分布于植物中的细胞器液泡主要分布于动物中的细胞器中心体分布分布最广泛的细胞器核糖体(真、原核细胞)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高尔基体、内质网、液泡、溶酶体结构具双层膜结构的细胞器线粒体、叶绿体含DNA的细胞器线粒体、叶绿体含RNA的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体成分含色素的细胞器叶绿体、液泡能产生 ATP 的细胞器线粒体、叶绿体能自主复制的细胞器线粒体、叶绿体与有丝分裂有关的细胞器核糖体(间期蛋白质的合
5、成)、中心体(动物)、高尔基体(植物)、线粒体与蛋白质的合成、加工、运输、分泌有关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体与主动转运有关的细胞器核糖体(载体蛋白合成)、线粒体(提供能量)能产生水的细胞器叶绿体(光合作用)、线粒体(需氧呼吸)、核糖体(脱水缩合)、高尔基体(植物细胞壁的形成)功能能碱基互补配对的细胞器叶绿体、线粒体、核糖体注意(1)注意细胞结构与细胞器之间的差异能产生水的细胞结构：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、细胞核(复制、转录时)。与分泌蛋白的合成、分泌相关的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡和细胞膜。产生ATP的细胞结构：细胞溶胶、线粒体、叶绿体。具有双层膜
6、的细胞结构：细胞核、线粒体，叶绿体。能进行碱基互补配对的结构：细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。(2)不同细胞的差别主要体现在细胞器的种类和数量上在新陈代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多；合成旺盛的细胞内，核糖体含量较多；叶肉细胞中含大量叶绿体，而根细胞内不含叶绿体；原核生物细胞中只有一种细胞器核糖体。拓展提升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
7、；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，只进行厌氧呼吸，原料是葡萄糖，产物是乳酸，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，粘着性降低，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：巨噬细胞、B淋巴细胞、效应B细胞、T淋巴细胞、效应细胞毒性T细胞等，具体功能见免疫有关知识。对位训练 1图甲与图乙是真核细胞内两种重
8、要的细胞器模式图，请回答有关问题：(1)观察两种细胞器时需染色的是_；不需染色的是_，选菠菜做实验材料撕_(哪一部位)的细胞。(2)的主要成分是_，其结构特性是_。(3)是该细胞器中某一结构的放大图示，其名称为_，在光照下发生反应的产物是_。若在其他条件适宜，植物缺少Mg时，将直接影响_的合成进而影响光反应。(4)在中除含有大量催化反应的酶等物质外，还含有_，与该细胞器的复制有关；在图甲中如果用放射性同位素对O2进行示踪，最先出现放射性同位素的产物是_。解析 具有双层膜结构的细胞器只有线粒体和叶绿体，叶绿体内膜光滑，基质中含有类囊体堆叠成的基粒，类囊体膜上含有ATP合成酶等与光合作用有关的酶。
9、线粒体内膜向内折叠形成嵴，据此可以得知甲是线粒体，乙是叶绿体。观察叶绿体选用菠菜带叶肉的下表皮做实验材料。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，在结构上都具有一定的流动性。光反应的产物是O2、ATP和NADPH。Mg是形成叶绿素的必要元素。线粒体和叶绿体中都含有DNA，它与该细胞器的复制有关系。线粒体是需氧呼吸的主要场所，O2参与需氧呼吸第三阶段的反应，形成水。答案(1)甲 乙 带叶肉的下表皮(2)磷脂和蛋白质 流动性(3)类囊体 O2、ATP和NADPH 叶绿素(4)DNA H2O2下列属于细胞溶胶、叶绿体基质和线粒体基质的共性的是()都含有DNA 都含有蛋白质 都含有RNA都能产生ATPAB C
10、 D解析 细胞溶胶不含有DNA，叶绿体基质是碳反应的场所，消耗光反应产生的ATP。这三种基质中都存在各种化学反应，因此都有酶等蛋白质的存在。在细胞核中转录产生的RNA会通过核孔进入细胞溶胶，线粒体和叶绿体中的DNA转录产生的RNA都在其基质中。B考点二 各种生物膜之间的联系1概念：细胞膜、核被膜以及由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们所形成的结构体系，叫做生物膜系统。注意：核糖体、中心体不属于细胞的生物膜系统。2成分上的联系各种生物膜组成成分基本相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了膜系统的差异性。注：在细胞膜的外表
11、面有糖萼结构。3结构上的联系4功能上的联系(与蛋白质的合成、分泌)细胞核：基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质；核糖体：利用氨基酸合成多肽；内质网：对多肽进行初步加工(如折叠、糖基化等)，再以小泡的方式运送至高尔基体；高尔基体：将多肽再加工为成熟的蛋白质，并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合；细胞膜：胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白；线粒体：为各项过程提供能量。识图析图1结构模式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
12、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、载体蛋白、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。易错提示 该题型考查多要求用序号回答，且看清要求回答的是细胞器还是细胞结构。2曲线图和表格细胞结构附有核糖体的内质网高尔基体靠近细胞膜的分泌小泡时间/min317117图甲图乙图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，而图乙表示在细胞的几种结构中最
13、早检测到放射性的时间表。图甲不仅表示了放射性出现的先后顺序，而且还表示了某结构中放射性的含量变化，理解分泌小泡的形成及放射性含量变化是个难点，高尔基体中放射性含量下降与分泌小泡形成的对应关系，表示分泌小泡来自高尔基体。而乙图表格中可以很容易看出分泌蛋白的合成、加工和运输经过的场所及先后顺序。对位训练3下图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是()A是内质网、高尔基体和线粒体B该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系Ca表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程D图解中的过程在原核细胞中也可以进行解析 分泌蛋白的合成、运输、加
14、工过程可以反映细胞器之间在结构和功能方面具有密切的联系。蛋白质的合成场所是核糖体，合成出的多肽经内质网进行加工，然后运输到高尔基体进一步加工，再以运输小泡的形式运输到细胞膜，最后分泌到细胞外，整个过程需要线粒体提供能量。图解中所示的过程只能发生在真核细胞中(有多种细胞器参与)，因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器。答案 D考点三 观察叶绿体1实验原理(1)高等绿色植物的叶绿体一般存在于其叶肉细胞中，呈扁平的椭球形或球形，绿色，可以用高倍显微镜观察其形态和分布。(2)胞质环流是一种生命现象，随其流动，悬浮于细胞溶胶中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，观察胞质环流可用叶绿体的运动作为
15、标志。2实验步骤取材：取一片新鲜幼嫩的黑藻小叶，放在载玻片中央的水滴中，盖上盖玻片观察：先用低倍镜找到物像，再用高倍镜仔细观察3实验成功的技巧(1)观察叶绿体实验过程中始终保持有水状态掌握正确使用显微镜的方法(2)观察胞质环流适当升高温度2025在光照下培养材料一段时间切伤部分叶片用适量生长素溶液处理加快细胞质流动的措施选择参照物：以叶绿体作为观察胞质环流的参照物。选择最佳观察部位：应寻找靠近叶脉部位的细胞进行观察，因为此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动。对位训练4用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时，可见叶绿体()A具有双层膜B呈绿色带状C内部有许多基粒 D呈绿色椭球形解析 A、C选项为叶
16、绿体的亚显微结构，用普通光学显微镜是不能分辨出来的。水绵的叶绿体呈带状，黑藻的叶绿体比较规则，在高倍显微镜下可以看到呈绿色椭球形。D5在显微镜视野中观察黑藻细胞细胞质环流时，视野中一叶绿体位于液泡右下方，细胞质环流方向为逆时针，如图所示，实际上叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为()A叶绿体位于液泡右下方，环流方向为逆时针B叶绿体位于液泡左上方，环流方向为逆时针C叶绿体位于液泡右上方，环流方向为顺时针D叶绿体位于液泡左下方，环流方向为顺时针解析 显微镜呈倒立的像，上下左右全颠倒，故叶绿体实际在左上方，但环流方向一致。B方法体验用“结构与功能相适应”的观点分析细胞的结构与功能“结构与功能相适应”
17、是生物学的基本观点，无论是个体、器官还是细胞、细胞器，生物体不同层次的结构均与其功能相适应。分析这类问题时，无论细胞或细胞器是有什么样的结构，都要与其功能相联系。例如：蓝细菌能进行光合作用，其细胞内含有光合色素；根细胞表面有根毛，扩大了细胞的表面积，与吸收功能有关；神经细胞多突起，这与其传递兴奋的功能相适应；肌肉细胞的形状与其收缩、舒张功能相适应；效应B细胞含有较多的高尔基体，与其分泌抗体的功能相适应；在植物细胞中分裂末期高尔基体数量较多，与植物细胞中高尔基体的作用相适应。典例(2010重庆理综，3)下列有关细胞结构和功能的叙述中，正确的是()A在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成B
18、在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体C分泌蛋白合成后在内质网和细胞溶胶中加工D质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构解析 本题主要以细胞器、质粒、分泌蛋白、有丝分裂为载体，考查细胞的结构和功能，旨在考查考生的理解能力。高尔基体与植物细胞有丝分裂末期细胞壁的形成有关，A正确；动物细胞分裂期才能观察到纺锤体和中心体，B错误；分泌蛋白是在内质网和高尔基体中加工的，C错误；质粒是一种小型环状的DNA分子，没有外膜，D错误。答案 A体会 结构与功能相适应的观点包括两层意思：一是有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在；二是任何功能都需要由一定的结构来完成。从分子、细胞器、细胞、个体到生态系统，
19、均体现了结构与功能相适应的观点，这是生物长期进化的结果，例如生态系统的结构(生态系统的成分、食物链和食物网)与其功能(物质循环、能量流动)是相适应的。复习时要善于运用结构与功能相适应的观点解题。易错警示对动植物细胞的结构和功能的辨析不清典例 如图为细胞亚显微结构示意图，下列有关说法中不正确的是()A此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构B若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为5、9C图中能利用尿嘧啶核糖核苷酸的结构有 3、5、6D此图若表示动物的性腺细胞，则不应有的结构为 1、2、5错因分析 本题易错原因是对高等植物、高等动物、低等植物细胞的亚显微结构认识模糊，特别是在应用某细胞结构具体
20、区分动植物细胞时容易出现疏漏，如本题所示的细胞中，9为中心体，但又有5(叶绿体)，说明此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构。解析 首先要识别出该示意图为低等植物细胞的亚显微结构图，因为细胞中有9(中心体)、2(液泡)和1(细胞壁)。若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为5(叶绿体)、9(中心体)和2(液泡)。答案 B纠错笔记 纠错1：误认为没有叶绿体或大液泡的细胞一定是动物细胞。(1)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。(2)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。(3)
21、有中心体的细胞可能是动物或低等植物细胞，没有中心体的是高等植物细胞，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。纠错2：误认为具有细胞壁的生物一定是植物。自然界中除植物细胞具有细胞壁外，几乎全部的真菌，原核生物中的蓝细菌、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其细胞壁。其他生物细胞壁主要为肽聚糖，用纤维素酶处理不受影响。纠错3：误认为没有叶绿体的细胞不能进行光合作用、没有线粒体的细胞不能进行需氧呼吸。对真核生物来说，光合作用是在叶绿体中完成的，没有叶绿体的生物的代谢类型只能是异养型；需氧呼吸只
22、能在线粒体中完成，没有线粒体的细胞如蛔虫体细胞、哺乳动物的红细胞只能进行厌氧呼吸获取能量。对原核生物来说，蓝细菌没有叶绿体，但因在其细胞中有光合作用有关的酶，所以蓝细菌能进行光合作用；硝化细菌和蓝细菌等并没有线粒体，但因在其细胞膜和细胞质中有与需氧呼吸有关的酶，所以能进行需氧呼吸。检测落实体验成功 题组一 有关细胞器结构功能及观察实验的考查1(2010全国理综，1)下列关于高尔基体的叙述，错误的是()A高尔基体膜具有流动性B抗体从合成到分泌不经过高尔基体C高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成D高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能解析 高尔基体膜属于生物膜体系，具有一般生物膜的特点，主要是由磷脂和蛋白
23、质构成，具有一定的流动性；抗体属于分泌蛋白，在合成到分泌过程中需要经过高尔基体的加工和包装。B2(2010海南生物，2)下列关于叶绿体的描述，错误的是()A基粒由类囊体堆叠而成B叶绿体膜由双层膜组成C碳反应发生在类囊体膜上D类囊体膜上具有叶绿素和酶解析 叶绿体是由双层膜围成的细胞器，内部的类囊体堆叠成基粒，类囊体膜上分布有进行光反应必需的叶绿素和酶，是进行光反应的场所，叶绿体的基质才是碳反应的场所。C3下列是与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”实验有关的表述，其中正确的是()A不选幼根做实验材料，因为根细胞无叶绿体，其细胞质也不流动B叶绿体的形态和分布不会随着光照强度和方向的改变而改变C细
24、胞中叶绿体的移动是细胞质流动的标志D植物细胞质流动的速度标志着该细胞同化作用的强弱解析 细胞质流动是所有活细胞都具有的生命现象；叶绿体的形态和分布随光照强度和方向而改变，如光照较弱时则以叶绿体较大的一面对着光源，以增大光的吸收面积，有利于光合作用；观察细胞质的流动是以叶绿体为标志的，流动的速度标志着细胞代谢的强弱。答案 C题组二 细胞器的分工合作与分泌蛋白4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。其相关结构如图，几种结构中最早检测到放射性的时间如下表。下列叙述中不正确的是()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/min317
25、117A.从表中可知，图中首先可观察到3H标记的细胞器是B能在图中上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成C观察到3H标记的靠近细胞膜的囊泡，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标记解析 分泌蛋白的形成过程：核糖体内质网高尔基体细胞膜膜外。多肽在核糖体中合成，故首先可观察到3H标记的细胞器是。图中的是高尔基体，高尔基体与分泌蛋白的加工、运输有关，因此若高尔基体上出现3H标记，则表明可能有分泌蛋白合成。答案 A题组三 有关细胞器结构及功能的综合考查5下图1为某细胞模式图的一部分，图2 ah为细胞器或细胞的某一结构。图2中各结构放大比例不同。请据图回答有关问题(括号中填序号或字母，横线上填文字)：(1)ah中控制物质进出的细胞结构是h，它的支架是_。(2)ah中具有单层膜的细胞器是_(填字母)。(3)若图1是效应B细胞，分泌物是_，与其他没有分泌功能的细胞相比较，ah中数目一定较多的细胞器是f_。(4)c结构上的称为_。(5)如果图1细胞具有明显的b结构，则该细胞一般情况下是否会出现g的现象？_，原因是_。答案(1)脂双层(2)b、f(3)抗体 高尔基体(4)信使RNA(5)否 具有成熟大液泡的细胞是已分化的细胞，一般不会出现细胞分裂返回
