内容正文:
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第⑤
课时
细胞器与生物膜系统
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用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动。
知识自主梳理
植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”)
成分
主要是风纤维素和果胶
合成场所与四高尔基体有关
胞
壁
功能一
网支持和保护作用
特性
全透性、伸缩性小
二细胞质
细胞质基质:呈溶胶状态细胞器:线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体、核
糖体、中心体)
三细胞器
1.细胞器之间的分工
(1)分离细胞器的方法—sup1(O1)差速离心法,主要是采用sup1(02)逐渐提高离心速率的方
法分离不同大小细胞器。
(2)细胞器的结构和功能
分类
名称
结构
主要功能
分布
内膜向内折叠形成
是细胞进行supI(O3)有氢
几乎所有真核
线粒体
嵴,增大膜面积内
呼吸的主要场所
细胞
部有液态基质
内部有液态的
绿色植物进行supl(06)光
双层膜
supl(04)基质和复
合作用的场所,是植物细胞
绿色植物能进
叶绿体
杂的膜系统;类囊体
的“supl(07)养料制造车
行光合作用的
堆叠形成supl(O5)
间”和“supl(O8)能量转
细胞
基粒,增大膜而积
换站”
单层膜
内质网
由膜围成的管状、泡
蛋白质等大分子物质的
几乎所有
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状或扁平囊状结构连
supl(12)合成、supl(13)加
真核细胞
接形成一个
工场所和slup1(14)运输通
stup1(09)连续的内
道
腔相通的膜性管道系
统,分为s'upl(10)光
面内质网和supl(11)
粗面内质网
①对米自supl(15)内质网
的supl(16蛋白质进行
supl(17)加工、分类和包装
扁平囊状结构和大小
几乎所有
高尔基体
的“车间”及“发送
囊泡
真核细胞
站”:②在植物细胞中与引
supl(18)细胞壁的形成有
关
细胞液中有supl(20)糖
类、无机盐、色素和蛋白质
泡状结构内含
等物质,可以supl(21)调节
主要存在于植
液泡
sup1(19)细胞液
植物细胞内的环境,充盈的
物细胞
液泡可以使植物细胞
supl(22)保持坚挺
内含多种sup1(23)水
解酶,能分解衰老、损伤的
主要分布在动
溶酶体
泡状结构
细胞器,吞噬
物细胞
并杀死supl(24)侵入细胞
的病毒或细菌
主要成分是
无膜
核糖体
supl(25)蛋白质和
是“生产蛋白质的机器”
几乎所有细胞
rRNA,
分为
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supl(26附着核糖体
和游离核糖体
由sup1(27)两个互
动物和低等植
中心体
相垂直排列的中心粒
与细胞有丝分裂有关
物细胞
及周围物质组成
(3)多角度比较各种细胞器
分
动物和低等植物细胞特有圆中心体
布
其原核细胞共有网核糖体
无膜
网核糖体、中心体
结
单层膜
构
团内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
②
双层膜网线粒体、叶绿体
含DNA
☒线粒体、叶绿体
成
分
含RNA网核糖体、线粒体、叶绿体
③
含色素因叶绿体、液泡
与分泌蛋白合
成、分泌有关团核糖体、内质网、高尔基
体、线粒体
与主动运输有关团核糖体、线粒
与有丝分裂有关网核糖体、线粒体、高尔
基体、中心体
能产生ATP
3☒线粒体、叶绿体
功
能
与能量转换有关线粒体、叶绿体
能发生碱基
互补配对
团线粒体、叶绿体、核糖体
能产生水配线粒体、叶绿体、核糖体,高
尔基体、内质网
能复制图线粒体、叶绿体、中心体
能合成多楷国叶绿体、高尔基体
④
特别提醒
3
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1.具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞。如真菌、细菌等都有细胞壁。
2.没有叶绿体的细胞也可能进行光合作用。如蓝细菌。
3.没有叶绿体或光合色素也可能将无机物合成有机物。如进行化能合成作用的细菌硝化
细菌。
4.没有线粒体也可能进行有氧呼吸。如大多数原核生物都是需氧型的,含有与有氧呼吸有关
的酶。
5.人体内的细胞并不是都进行有氧呼吸。如成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。
6.一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
7.有中心体的生物不一定为动物,也可能是低等植物,但一定不是高等植物。
8.没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞。如根尖分生区细胞。
2.细胞器之间的协调配合一分泌蛋白的合成、加工、运输
(1)研究方法:s1up1(45)同位素标记法。
概念:在同一元素中,质子数相同:
中子数不同的原子为同位素
同位素
特点:同位素的物理性质可能有差
异,但组成的化合物化学性质相同
概念:用物理性质特殊的同位素来
标记化学反应中国原子的去向
同位素
标记法
应用:可用于示踪物质的运行和
团变化规律,通过追踪同位素标
记的化合物,可以弄清楚图化学
反应的详细过程
具有放射性:如℃、pH、“s等
常用
同位素
不具放射性:如5N、o等
(2)分泌蛋白形成过程
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@游离核糖体(合成信号肽:以团氨基酸为原料
开始⑦多肽链的
合成)
,附若核糖体(合成多肽链:肽链与核糖体一起转
主
要
移到闲粗面内质网上,
由
继续合成过程
线一圆粗面内质网(加工、折叠:形成图具有一定空
粒
间结构的蛋白质)
体
泡
供
团高尔基体(对来自内质网的蛋白质进一步修
饰加工)
泡
细胞膜
分泌蛋白
特别提醒
1.区分参与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关具膜结构”
()有关细胞器:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
(2)有关结构:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
(3)有关具膜结构:线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。
2.分泌旺盛的细胞含内质网和高尔基体比较多,并且膜成分的更新速度较普通细胞快。
3.与分泌蛋白分泌相关的坐标图
口内质网膜
一高尔基途放
面积
细胞购
射性强
核糖体内质网
高尔
基体
前
后时间
时问
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
时问
四细胞骨架
1,含义:细胞骨架是由supl(O1)蛋自质纤维组成的网架结构。
2.功能
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(1)维持sup1(O2)细胞形态、错定并支撑着许多细胞器。
(2)与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、sup1(O3)能量转化、信息传递等生命活动密切相
关。
五生物膜系统
1.生物膜系统的概念
真核细胞内supl(O1)细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2.特点
(1)sup1(O2)组成成分和supl(O3)结构相似
①组成成分相似:各种生物膜都主要由supl(04)蛋白质和脂质组成。
②结构相似:各种生物膜在结构上大致相同,都符合sup1(O5)流动镶遂模型,都具有一定的
supl(O6流动性。
(2)在supl(07结构和supl(08)功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构间的协调与配
合
①在结构上具有一定的连续性,图示如下:
囊泡
→核膜
高尔基休膜·间接联系内质网膜直接联系
一细胞膜
粪泡(问接联系)
②在功能上的联系(如分泌蛋白)。
3.生物膜系统的功能
四细胞膜保证相对稳定的内部环境,在细
胞与外部环境进行回物质运输、能量转化
和信息传递的过程中起决定性作用
功
广闲的膜面积提供了四酶附着位点,保证
能
化学反应顺利进行
生物膜把各种细胞器分隔成小的区室,使
细胞能同时进行多种化学反应,保证生命
活动高效、有序地进行
特别提醒
1.原核细胞具有细胞膜这一种生物膜,但不能构成生物膜系统。
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2.生物膜研究的是细胞中的膜结构,所以生物膜不是对生物体内所有膜结构的统称,例如小
肠肠系膜是生物体内的膜,但不是生物膜。
六实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
1.实验原理
(I)叶绿体呈绿色、扁平的supl(O1)椭球或球形,可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
(2)活细胞中的细胞质处于不断sup1(O2)流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中
的supI(O3)叶绿体的运动作为标志。
2.实验步骤
(1)观察叶绿体
①用银子取一片藓类的小叶(或取菠
制作藓类
菜叶网稍带些叶肉的下表皮),放入
叶片临时
盛有清水的培养皿中
装片
②往载玻片中央滴一滴⑤清水,用摄
子夹住所取的叶放人水滴中
③盖上丽盖玻片
低倍显微镜下找到☑叶绿体
高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布情况
(2)观察细胞质流动
①黑藻应中先放在光照、室温条件下培养
制作黑藻
叶片临时
②用镊子取一片黑藻幼嫩的小叶.放在载
装片
玻片的水滴中
③盖上⑧盖玻片
低倍镜下找到黑藻☒叶肉细胞
高倍镜下观察回叶绿体随细胞质的流动情况
3.实验结论
()叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形,随细胞质流动,自身也可转动。
(②)每个细胞中细胞质流动的方向一致,其流动方式为环流式。
特别提醒
1,观察叶绿体时,常用藓类叶片的原因:藓类叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞,细胞中叶绿
体数量较少、体积较大,可以直接用来制作临时装片。
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2.选菠菜叶作为观察叶绿体的材料,要用带少许叶肉的下表皮的原因:下表皮细胞不含叶绿
体,接近下表皮的叶肉细胞叶绿体大而排列疏松,便于观察。
3.观察叶绿体时,临时装片中的材料要保持有水状态的原因:保证细胞的正常形态,保持活
性。
4.观察叶绿体不需要染色的原因:叶绿体本身含有色素,不需染色即可观察。
5,细胞质环流速率可表示细胞新陈代谢强度,新陈代谢旺盛,环流速率快,反之则慢。
6.温度影响细胞质的环流。当室温在20~25℃时,比较容易观察到新鲜黑藻幼叶的胞质环
流。若室温达不到上述温度,建议用水浴锅(温度设定在25℃)对盛有黑藻的烧杯进行水浴加
热,或者用25℃温水浸泡黑藻一定时间,也可用40W的白炽灯较近距离光照盛有黑藻的烧
杯30mn以上,用温度计测定水温,达到要求即可。
《易错判断)
1.细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。(√)
2.生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。(×)
3.叶绿体是所有生物进行光合作用的场所。(X)
4.胃腺细胞内含丰富的高尔基体有利于胃蛋白酶的分泌。(√)
5.线粒体的内膜折叠成嵴提高了有氧呼吸的效率。(√)
6.高等植物细胞内的ATP都是在叶绿体或线粒体内形成的。(×)
7.溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病菌。(√)
8.肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白。(√)
9.一个叶肉细胞的边界是细胞壁。(×)
10.微管和微丝等蛋白质纤维构成细胞骨架。(√)
11.人的胰岛素能在细菌内合成的结构基础是细菌也有核糖体。(√)
12.细胞膜上载体蛋白的合成不需要ATP。(×)
13.核糖体合成的分泌蛋白能够自由透过高尔基体膜。(×)
14.分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶需要高尔基体的分拣和运输。(√)
15.分离各种细胞器可以用差速离心法。(√)》
16.真核细胞中有氧呼吸只在线粒体中进行,光合作用只在叶绿体中进行。(×)
17.在类囊体膜和线粒体内膜都能产生气体。(×)
18.叶绿体中能合成有机物,线粒体中不能合成有机物。(×)
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19.核糖体、溶酶体都是不具有膜结构的细胞器。(×)
20.线粒体和核糖体中都能发生碱基互补配对。(√)
21.高尔基体参与动物细胞细胞壁的形成。(×)
22.动物的细胞膜所含的脂质除磷脂外还有胆固醇。(√)
23.用光学显微镜能看到温水处理后的黑藻叶片中的叶绿体具有双层膜。(×)
经典考题训练
考向一围绕主要细胞器的结构与功能,考查理解能力、结构与功能观
[例1】(2022全国甲卷,4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的
人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是()
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与田和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[田的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
答案:C
解析:有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质,第二、三阶段场所是线粒体,三个阶段均可
产生ATP,故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP,A正确:线粒体内膜是有氧呼
吸第三阶段的场所,该阶段氧气和H反应生成水,该过程需要酶的催化,B正确:丙酮酸分
解为CO2和[田是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,该过程不需要氧气的直接参与,C
错误,线粒体是半自主性细胞器,其中含有少量DNA,可以通过转录和翻译控制某些蛋白质
的合成,D正确。
[例2](2025·八省联考山西、陕西、宁夏、青海)将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同
的细胞结构和组分。下列叙述错误的是()
A.若离心沉淀物中含细胞核,则其中具有可被甲紫溶液染色的物质
B.某细胞结构是“生产蛋白质的机器”,则其形成与核仁有关
C.对分离到的线粒体进行检测,发现其基质中有能分解葡萄糖的酶
D.某具膜细胞结构中检测到多种水解酶,其应是细胞的“消化车间”
答案:C
解析:若离心沉淀物中含细胞核,则其中具有可被甲紫溶液染色的物质一染色体,染色体
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可被碱性染料染色,A正确;某细胞结构是“生产蛋白质的机器”,即为核糖体,核糖体的
形成与核仁有关,B正确:细胞质基质中有能分解葡萄糖的酶,线粒体基质中无,C错误:
某具膜细胞结构中检测到多种水解酶,其应是溶酶体,是细胞的“消化车间”,D正确。
考向二围绕分泌蛋白的合成、加工和分泌过程,考查理解能力
[例3](2024浙江1月,12)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中
的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖
体附着到内质网膜上,将己合成的多肽链经由SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直
至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是()
A.SRP与信号肽的识别与结合具有特异性
B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链
D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
答案:A
解析:SRP与受体结合前己先合成了一段肽链,B错误,核糖体没有膜结构,不能产生囊泡
转移多肽链,C错误:性激素属于固醇,不能通过此途径合成并分泌,D错误。
[例4](多选)2022浙江6月,7,改编)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过
程如图所示。下列叙述不正确的是(
核糖体
质膜
内质网
高尔基体
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
答案:ABD
解析:光面内质网是脂质合成的场所,消化酶是分泌蛋白,合成场所是核糖体,A错误:核
糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B错误:高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包
装、发送,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用,C正确:该酶的分泌通过细胞的胞吐
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