内容正文:
第5讲 细胞器与生物膜系统
[课标要求] 1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。2.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。3.活动:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
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:主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
2.主要细胞器的结构和功能
(1)①溶酶体:细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
(2)②中心体:与细胞的有丝分裂有关。
(3)③核糖体:是“生产蛋白质的机器”,原核细胞中唯一的细胞器。
(4)④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”。
(5)⑤内质网:细胞内蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
(6)⑥线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
(7)⑦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”。
(8)⑧液泡:内有细胞液,可调节植物细胞内的环境,充盈的液泡可使植物细胞保持坚挺。
3.细胞骨架
(1)结构: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、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【易错辨析】
(1)在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是脂质、RNA。(√)
(2)具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体和细胞核。(×)
(3)中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增。(×)
(4)液泡内细胞液的浓度升高可导致植物细胞质壁分离。(×)
(5)真核生物的核糖体中含mRNA。(×)
(6)溶酶体可合成水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。(×)
【长句应答】
1.溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不被分解?尝试提出一种假说,解释这种现象。
提示:①溶酶体膜与其他细胞器膜相比,经过了特殊的修饰,使其不能被水解酶水解;②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用,而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着,分解它们的酶难以起作用。
2.新屠宰的畜、禽,如果马上把肉做熟了吃,这时候的肉比较老,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关?请利用所学生物学知识解释其原因。
提示:与溶酶体的功能有关,细胞死亡后,溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质,这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩,这个过程需要一定的时间。
1.叶绿体和线粒体的比较
项目
线粒体
叶绿体
形态与亚
显微结构
成分
内膜:与有氧呼吸有关的酶
基质:①与有氧呼吸有关的酶;②少量DNA和RNA
类囊体薄膜:①与光反应有关的酶;②叶绿素和类胡萝卜素
基质:①与暗反应有关的酶;②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
①都具有双层膜;②都与能量转换有关,产生ATP;③都含有DNA,可以自主复制与表达,是细胞质遗传的物质基础
[特别提醒] 线粒体、叶绿体中都含有DNA、RNA和核糖体,能独立地进行基因表达合成部分蛋白质,但其绝大多数蛋白质由核基因编码,在细胞质核糖体上合成后转移至线粒体或叶绿体内,因此二者被称为半自主性细胞器。
2.多角度比较各种细胞器
[特别提醒] (1)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。
(2)内质网有两类:粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;光面内质网与脂质(如某些激素)的合成有关。
(3)动物细胞内的高尔基体与细胞的分泌功能有关,是各种膜成分相互转化中的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。
(4)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。
(5)高尔基体与溶酶体的形成有关。
考向一 细胞器的结构和功能分析
1.(2020·江苏卷)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
解析:选A 线粒体是细胞的“动力车间”,根据细胞代谢的需要,线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖,A正确;细胞质基质中含有RNA,不含DNA,而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,所含核酸种