内容正文:
细胞器和生物膜系统
课程标准
(1) 通过对不同细胞器的成分、结构以及功能的学习,形成结构与功能观。(生命观念)
(2) 通过对分泌蛋白合成、加工及运输过程的学习,总结出与之相关的细胞结构,进而理解不同细胞器之间的协调配合。(科学思维)
(3) 用科学的方法观察细胞中的线粒体和叶绿体。(科学探究)
考点一 主要细胞器的结构和功能
1.细胞器的分离方法——差速离心法
将细胞膜破坏后,利用高速离心机,在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。
2.细胞器的形态、结构和功能
3.细胞质基质
(1)成分:水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。
(2)功能:是多种化学反应进行的场所。
4.细胞骨架
(1)组成:细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。
(2)功能:维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
[易错易混·判一判]
1.中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增。( × )
2.叶绿体中构成基粒的类囊体扩展了捕获光能的膜面积。( √ )
3.具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体和细胞核。( × )
4.人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜。( √ )
5.含中心体的细胞一定是动物细胞。( × )
[教材深耕·练一练]
1.[教材必修1 P46“相关信息”]“硅肺”的形成与溶酶体之间有怎样的相关性?
提示:硅尘被吞噬细胞吞噬,吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,从而使细胞死亡。
2.教材必修1 P47中“细胞骨架”与P68中生物膜的“基本支架”在物质构成上有什么不同?
提示:“细胞骨架”是由蛋白质纤维组成的网架结构,生物膜“基本支架”是由磷脂双分子层组成。
细胞器的结构与功能
1.线粒体和叶绿体的比较
2.多角度比较各种细胞器
(2020·海南卷,T3)细胞可以清除功能异常的线粒体,线粒体也可以不断地分裂和融合,以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述,错误的是( A )
A.线粒体具有双层膜结构,内、外膜上所含酶的种类相同
B.线粒体是真核细胞的“动力车间”,为细胞生命活动提供能量
C.细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D.细胞内的线粒体数量处于动态变化中
[解题突破]
解析:线粒体有两层膜——内膜和外膜,外膜隔绝细胞质与线粒体,使线粒体内反应有序进行,内膜则是为有氧呼吸的酶提供附着位点,二者的功能不同,上面所附着的酶也不一样,A错误;线粒体是最主要的供能细胞器,存在于几乎所有的真核细胞中,维持细胞和生物体基础生命代谢和各项生命活动,B正确;线粒体不断地分裂融合,并选择性排除异常的线粒体,被淘汰的线粒体会被细胞内的溶酶体自噬清除,C正确;正常情况下,线粒体的数量不是不变的,而是不断变化的,维持相对稳定的状态,D正确。
(2021·山东淄博一模)下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是( D )
A.人成熟红细胞中的血红蛋白是由核糖体合成的
B.活细胞中的线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部位
C.溶酶体的膜蛋白通过特殊修饰而不被自身水解酶水解
D.分泌蛋白通过囊泡融合在内质网与高尔基体间双向运输
解析:人成熟红细胞中的血红蛋白属于蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,A正确;细胞生命活动所需要的能量大部分来自线粒体,活细胞中的线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部位,以满足细胞代谢对能量的需求,B正确;溶酶体的膜蛋白通过特殊修饰(如高度糖基化的膜整合蛋白)而不被自身水解酶水解,C正确;分泌蛋白通过囊泡融合在内质网与高尔基体间单向运输,D错误。
(2020·全国Ⅱ卷,T30)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题:
(1)该实验所用溶液B应满足的条件是pH应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同(答出2点即可)。
(2)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有细胞质基质组分和线粒体。
(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,有(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能。
解析:(1)实验所用的溶液B应与细胞器所处的液体环境类似,故其pH、渗透压等条件应与细胞质基质基本相同。(2)离心后的上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,即能完成叶肉细胞中有氧呼吸的全过程,原因是此上清液中含有细胞质基质的组分和线粒体。(3)光合作用过程中,叶绿体中释放O2的部位是类囊体膜,类囊体膜上含有的色素能吸收光能,在酶的作用下,使H2O在光下分解产