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专题02 细胞的结构和功能
1. “八种”细胞器的结构与功能
(1)①线粒体:进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。葡萄糖不可以作为呼吸底物进入线粒体
(2)②叶绿体:能进行光合作用的植物细胞所特有,是“养料制造车间”和“能量转换站”。
(3)③高尔基体:主要是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”。
(4)④内质网:细胞内蛋白质合成和加工、以及脂质合成的“车间”。性激素的合成场所
(5)⑤液泡:内有细胞液,可调节植物细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺。
(6)⑥溶酶体:细胞内的“消化车间”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死起源于高尔基体侵入细胞的病菌或病毒。
(7)⑦核糖体:“生产蛋白质的机器”,原核细胞中唯一的细胞器。
(8)⑧中心体:与细胞的有丝分裂有关。
提醒:
(1)显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构,如线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等。
(2)亚显微结构是指在电子显微镜下才能看到的结构。线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属于“亚显微结构”。
(3)真核细胞中的核糖体有两类:附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等);游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。另外线粒体、叶绿体中也有一些核糖体,与其自主遗传有关。
(4)内质网有两类:粗面型内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;滑面型内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。
(5)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关,是各种膜成分相互转化的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。
(6)液泡中的色素是花青素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是叶绿素等,与光合作用有关。
2. 生物膜系统对真核生物而言:
(1)在成分上的联系:
① 相似性:各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。
② 差异性:每种成分所占的比例不同,功能越复杂的生物膜,其蛋白质的种类和数量就越多。
(2)在结构上的联系:
(3)在功能上的联系:(以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例)
提醒:
(1)溶酶体内的水解酶由核糖体合成、由高尔基体形成小泡运入,溶酶体执行功能时伴随其他膜组分的更新。溶酶体正常生理状态下对自身机体的细胞结构有分解作用。
(2) 在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为“0”层。
1.(2021·河北定州一中期中)下列有关细胞结构的叙述,正确的是
A.线粒体、叶绿体、核糖体都是具有DNA的细胞器
B.葡萄糖存在于叶绿体而不存在于线粒体中
C.细胞壁是细胞这一生命系统的边界
D.没有核仁的细胞无法形成核糖体
【答案】B
【解析】线粒体、叶绿体都是具有DNA的细胞器,核糖体不含DNA,但含有RNA,A错误;葡萄糖是光合作用的产物,光合作用的场所是叶绿体,因此葡萄糖存在于叶绿体中,在细胞质基质中,葡萄糖分解成的丙酮酸,在有氧存在时丙酮酸进入线粒体中,与水一起被彻底分解成CO2和[H],所以葡萄糖不存在于线粒体中,B正确;细胞膜是细胞这一生命系统的边界,C错误;原核细胞没有细胞核,也就没有核仁,但原核细胞有核糖体,D错误。
2.下列关于同位素标记实验的叙述,正确的是
A.用15N标记氨基酸,在细胞膜上不会检测到15N
B.用18O标记H2O,光合作用的产物氧气中会出现18O
C.小鼠吸人18O2后,有氧呼吸的产物水中不会检测到18O
D.用14C标记CO2,叶肉细胞中的C3中不会检测到14C
【答案】B
【分析】
放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用:
(1)用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,用32P标记噬菌体的DNA,分别侵染细菌,最终证明DNA是遗传物质;
(2)用3H标记氨基酸,探明分泌蛋白的合成与分泌过程;
(3)15N标记DNA分子,证明了DNA分子的复制方式是半保留复制;
(4)卡尔文用14C标记CO2,研究出碳原子在光合作用中的转移途径,即CO2→C3→有机物;
(5)鲁宾和卡门用18O标记水,证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】
A、蛋白质的基本单位是氨基酸,利用15N标记某氨基酸,在分泌蛋白的合成过程中,附着在内质网上的核糖体将出现放射性,然后出现在内质网、高尔基体、细胞膜,A错误;
B、用18O标记H2O,光合作用的光反应中水的光解,将H218O水解成[H]和18O2,B正确;
C、关于呼吸作用元素的去向分析:,所以,18O2标记以后放射性元素参加有氧呼吸第三阶段的反应物,因此有氧呼吸的产物水中会检测到18O,C错误;
D、给水稻提供14CO2,暗反应中要发生CO2+C52C3,故叶肉细胞中的C3中也可能存在14C,D错误。
故选B。
3.(2021·江西上犹中学高三月考)下列有关生物膜系统的说法中,