内容正文:
第7讲 细胞器与生物膜系统
2026届高三生物一轮复习
课标要求
1.物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动,阐明细胞膜具有选择透过性。
2.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞,需要能量和载体蛋白。
3.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
考情分析
1.细胞器的结构和功能 2025·安徽·1 2024·江西·1
2023·广东·4 2023·山东·2
2.细胞器的综合考查 2023·山东·1 2023·江苏·2
3.细胞器之间的协调配合 2024·重庆·1 2024·江苏·2
2024·安徽·2 2024·河北·1
2023·湖南·2
4.生物膜系统 2024·江苏·2 2024·安徽·2
2023·海南·3
考点一 细胞器的结构和功能
1、细胞质基质的功能: 。
2、细胞器的分离方法: 法。
3、细胞骨架
(1)概念:由____________组成的网架结构。
(2)功能:维持着 ,锚定并支撑着许多 ,与 、分裂、分化以及 等生命活动密切相关。
一、细胞壁
1、主要成分:_________________。(植物细胞壁)
2、功能:对细胞起 和 作用。
纤维素和果胶
支持
保护
二、细胞质组成: (呈溶胶状)和 。
细胞质基质
细胞器
蛋白质纤维
差速离心
细胞代谢的主要场所
细胞的形态
细胞器
细胞运动
物质运输、能量变化、信息传递
基础知识梳理
1、各种细胞器的结构与功能(连线)
三、细胞器的结构和功能
2、多角度归纳比较细胞器
按
分
布
划
分 原核细胞、真核细胞均有的细胞器
与动物相比,植物特有的细胞器
动物和低等植物特有的细胞器
动植物细胞均有但作用不同的细胞器 __________:植物细胞中与________形成有关;动物细胞中与____________形成有关
按膜结构划分 具单层膜结构的细胞器
具双层膜结构的细胞器
不具膜结构的细胞器
按特有成分划分 含DNA的细胞器
含RNA的细胞器
含色素的细胞器
核糖体
叶绿体、大液泡
中心体
高尔基体
细胞壁
细胞分泌物
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
线粒体、叶绿体
核糖体、中心体
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体、核糖体
叶绿体、液泡
按功能划分 能产生水
与能量转换有关(能产生AP)
能自我复制
与细胞有丝分裂有关
与分泌蛋白的合成、
运输和分泌有关
能合成有机物
能发生碱基
互补配对行为
叶绿体、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体、中心体
核糖体、中心体、高尔基体、线粒体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体
叶绿体、核糖体、线粒体
【易错提醒】
(1)高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行,但能进行光合作用的生物,不一定有叶绿体(如蓝细菌);高等植物细胞不一定都有叶绿体或中央大液泡,如根尖分生区细胞。
(2)有中心体的细胞不一定为动物细胞,但一定不是高等植物细胞。
(3)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。
(4)没有叶绿体或光合色素不一定不能利用无机物合成有机物,如能进行化能合成作用的细菌也是自养型生物。
(5)有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,真菌、细菌(支原体除外)也有细胞壁。
(6)高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白,但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。
(7)所有生物的蛋白质合成场所一定是核糖体。
(8)含RNA的细胞器不一定含DNA,但含DNA的细胞器一定含RNA。
(9)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(10)“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中,丙酮酸彻底氧化分解不一定发生于线粒体。
1.内质网是脂质的合成车间,性激素主要是由内质网上的核糖体合成 ( )
2.细胞壁位于细胞膜外,有选择透过性,可控制物质进出。 ( )
3.人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜。 ( )
4.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质中都含有核酸和蛋白质。 ( )
5.溶酶体合成和分泌的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。 ( )
6.中心体和核糖体都不含磷脂,都能在有丝分裂过程中发挥作用。 ( )
×
×
√
√
×
√
【学透教材】
2. (P53拓展应用) 20世纪50年代中期,科学家观察到细胞里的一个新的专门“小隔间”包含消化蛋白质、碳水化合物和脂质的酶。这个专门隔间被称作“溶酶体”,相当于降解细胞成分的工作站。比利时科学家克里斯汀·德·迪夫在1974年因为溶酶体的发现,被授予诺贝尔生理学或医学奖。
(1)溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被分解?
【用活教材】
心肌细胞收缩需要大量的能量,线粒体是供应能量的“动力车间”,所以线粒体数量较多。
膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而使得酶远离自身;膜转运物质使得膜周围的环境不适合酶发挥作用。
溶酶体中的pH低于细胞质基质中的pH,若溶酶体膜发生破裂,释放的水解酶会失活,不会破坏相邻的细胞结构。
(2)溶酶体内环境与细胞质基质中的pH不同,溶酶体内的pH≤5,而细胞质基质中的pH≈7,一般情况下,溶酶体破裂,溶酶体中的水解酶释放出来后为什么不会破坏相邻的细胞结构?
1.(P53概念检测4)心肌细胞比腹肌细胞有更多的线粒体,原因是什么?
【典例1】 下图中 为某真核细胞内三种结构的部分示意图。下列分析错误的是( )
A.该真核细胞可能是植物的叶肉细胞
B.图a、、 所示结构都是细胞内的细胞器
C.图中的外膜和内膜都具有控制物质进出的功能
D.图中的膜主要成分是蛋白质和磷脂
考向一 考查线粒体和叶绿体的结构与功能
B
素养提升
项目 线粒体 叶绿体
亚显微
结构图
化学组成
增大膜面积方式
生理功能
酶的种类和分布
内膜向内腔折叠形成嵴
由囊状结构的类囊体堆叠形成基粒
有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、三阶段
光合作用的场所,完成光合作用的全过程
与有氧呼吸有关的酶分布于线粒体基质和内膜
与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中
含、 、磷脂、蛋白质等
含、 、磷脂、蛋白质、色素等
【题后提升】线粒体和叶绿体的比较
项目 线粒体 叶绿体
物质转化
能量转化
相同点
将有机物分解成CO2和H2O
利用CO2和H2O 合成有机物
将有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能
将光能转化为有机物中稳定的化学能
①均具有双层膜;②都含有少量DNA,是半自主性细胞器;
③都能产生AP,与能量转换有关; ④都参与碳循环。
【题后提升】线粒体和叶绿体的比较
变式:(2021·福建)运动可促进机体产生更多新的线粒体,加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是( )
A. 葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B. 细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C. 衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D. 运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
D
【典例2】( 2024·江西)溶酶体膜稳定性下降,可导致溶酶体中酶类物质外溢,引起机体异常,如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法,错误的是( )
A. 溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B. 溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C. 从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D. 从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低
考向二 考查其他细胞器的结构与功能
A
变式1: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”
C
【归纳小结】用结构与功能相适应的观点看细胞器的分布
(1)细胞器的分布与细胞的功能相适应:
①线粒体在代谢旺盛的需能部位数量多,如心肌细胞中线粒体数量较多,又如肌细胞中有由大量的线粒体组成的肌质体,有利于为肌肉收缩提供充足的能量;
②叶绿体在植物叶片的向光一侧分布较集中;
③在分泌旺盛的腺体细胞中,内质网、高尔基体的数量较多;
④在分裂旺盛或蛋白质合成旺盛的细胞中,核糖体的数量较多。
(2)细胞器的分布也存在一些特殊情况:
①哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器;
②蛔虫的体细胞没有线粒体,只能进行无氧呼吸;
③植物根部细胞等没有叶绿体;
④成熟植物细胞才有大液泡;
⑤原核细胞只有核糖体一种细胞器。
变式2:溶酶体是含有多种水解酶的细胞器,其内部约为,人体细胞质基质的 约为 ,下图所示的是溶酶体参与细胞吞噬作用和自噬作用的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.溶酶体参与的细胞自噬过程受基因控制
B.发生自噬作用时,溶酶体合成的水解酶会释放出来
C.吞噬作用和自噬作用的产物会全部排出细胞
D.自噬溶酶体和异噬溶酶体的形成都与内质网、高
尔基体有关
A
细胞自噬是真核生物中对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白质或细胞器被具双层膜结构的自噬小泡包裹后,被送入溶酶体(动物)或液泡(酵母菌和植物)中进行降解,相关物质得以循环利用。
细胞自噬的意义:自噬具有多种生理功能,包括耐受饥饿,清除细胞内折叠异常的蛋白质、受损或多余的细胞器,促进发育和分化,延长寿命,清除入侵微生物等。细胞在
正常生长条件下能进行较低水平的自噬,以维持细胞内的稳态。在受各种细胞外或细
胞内刺激(如缺氧、缺营养、接触某些化学物质、某些微生物入侵细胞、细胞器损伤、
细胞内异常蛋白过量累积等)时细胞可通过细胞自噬维持基本的生命活动。
【知识拓展】细胞自噬
考向三 考查细胞结构的相关分析
【典例3】下图中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类细胞的结构模式。据图判断正确的是( )
A.图中只有Ⅲ无染色体,遗传物质主要为
B.四类细胞共有的膜结构是细胞膜与核糖体
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构均能氧化葡萄糖合成
D.含有色素的细胞器是④和⑤,光镜下看不到Ⅱ的染色体
D
【题后提升】细胞结构图解的识别与判断
1、显微结构与亚显微结构模式图的判断
①依据:是否表示出细胞器的结构
②
2、根据结构判断细胞类型
变式1:下列关于细胞器的结构和功能的说法,正确的是( )
A. 四种结构中均可以发生A-U配对现象
B.a 、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量
C. 分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与
D.a 、c、d都具有双层膜结构
C
变式2:如图为细胞结构的概念图,下列相关叙述正确的是( )
A. 图中e为细胞质,是细胞新陈代谢的主要场所
B. 图中c是细胞膜,进行细胞间信息交流一定离不开两细胞的直接接触
C. 图中d的主要成分是纤维素和果胶
D. 在绿色植物的所有细胞中一定都含有g和h
C
考向四 细胞骨架
【典例4】细胞骨架是指真核细胞中由微管、微丝及中间纤维等蛋白纤维组成的网架结构,这些网架结构一方面为细胞内某些细胞器提供附着位点,另一方面通过膜骨架与细胞膜相连,参与维持细胞膜的形状并协助细胞膜完成多种生理功能。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞内的膜泡运输现象与细胞骨架有关
B. 锚定在细胞骨架上的部分细胞器具有生物膜
C. 中不能观察到细胞骨架结构
D. 与细胞骨架相连接的膜骨架是由纤维素交错连接而成的
D
【题后归纳提升】
1、细胞骨架:是由 组成的网状结构。
2、每一个单体都以若干个相连的 构成的碳链为基本骨架,生物大分子是以
为基本骨架。
3、细胞膜的基本支架是 。
4、DNA中的 交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架。
蛋白质纤维
碳原子
碳链
磷脂双分子层
脱氧核糖和磷酸
变式1:在神经元中,线粒体在轴突方向的长距离运输需要以细胞骨架为轨道,并依赖马达蛋白进行拖运,将线粒体与马达蛋白相连的是衔接蛋白。活跃的神经元中马达蛋白多向突触小体运输线粒体,衰老的神经元中马达蛋白则多向细胞体运输线粒体。下列说法错误的是( )
A. 细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网架结构
B. 衔接蛋白功能缺失会改变线粒体在神经元中的分布
C. 细胞骨架不仅为线粒体运输提供机械支撑,还与轴突的构建有关
D. 在衰老的神经元中,线粒体移向细胞体可能与细胞自噬减弱有关
D
变式2:( 2024·安徽)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C. 变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D. 变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
A
考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输
1、分泌蛋白:指在 合成后,分泌到 起作用的蛋白质,如消化酶、抗体和一部分激素等。
2、研究方法—— 法
将豚鼠胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养,检测 依次出现的部位。
特别提醒:具有放射性的同位素有 等;不具有放射性的同位素(稳定同位素) 等。
细胞内
细胞外
同位素标记
放射性物质
14C、32P、3H、35S
15N、18O
基础知识梳理
3、分泌蛋白的合成、加工、运输过程
游离的核糖体
内质网
高尔基体
流动性
分泌蛋白的形成过程
线粒体供能
氨基酸
多肽链
具一定空间结构的蛋白质
成熟蛋白质
分泌到细胞外
合成场所
初步加工场所:
细胞膜:胞吐,与膜的 有关
进一步加工场所:
附着在内质网上的核糖体
特别提醒:生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构,所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统;原核生物和病毒等无生物膜系统。
二、细胞的生物膜系统
1、生物膜系统的组成与功能
(1)组成:细胞膜、 和 等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
(2)功能
①细胞膜不仅使细胞具有一个 的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、 和 的过程中起着决定性的作用。
②广阔的膜面积为 提供了附着位点。
③把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,保证了细胞生命活
动 地进行。
细胞器膜
核膜
相对稳定
能量转化
信息传递
多种酶
高效、有序
2、生物膜系统在成分、结构和功能上的联系
(1)在成分上的联系
①相似性:各种生物膜都主要由 组成。
②差异性:每种成分所占的比例_______,功能越复杂的生物膜,其蛋白质的种类和数量就越多。
磷脂和蛋白质
不同
(2) 在结构上的联系
①各种生物膜在结构上大致相同,都是由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子分布其中,都具有 。
②在结构上具有一定的连续性
流动性
内质网膜
细胞膜
3. 在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
1. 消化酶、抗体、激素和神经递质的合成和分泌过程都需要核糖体、内质网和高尔基体参与。 ( )
2. 囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,其中起重要交通枢纽作用的是内质网。
( )
3. 肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质。 ( )
4. 生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新,依赖于生物膜的选择透过性。 ( )
5.原核细胞的生物膜系统由细胞膜和细胞器膜组成,有利于细胞代谢的有序进行。( )
×
×
×
×
×
【学透教材】
【用活教材】
1、 (P52 图3-8)分泌蛋白合成过程中内质网和高尔基体的作用分别是什么?
2、(P53 与社会的联系)肾功能发生障碍时,目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能,人工肾利用了细胞膜的 特点。
内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
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”。
选择透过性
考向一 考查分泌蛋白的合成和运输过程
【典例1】(2024·浙江1月)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结合,肽链合成暂时停止。待与内质网上受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由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. 与信号肽的识别与结合具有特异性
B. 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
A
素养提升
变式1:如图是高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示细胞结构,①~⑧表示生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 图示中,除a外其他结构生物膜均属于细胞的生物膜系统
B. 过程①中多个结构a附着于mRNA上,可提高蛋白质合成速率
C. 生长激素的合成和转运途径是⑤→⑥→⑧
D. 结构c中的蛋白质均依赖①→④过程转运
D
变式2:内质网的生命活动异常会引发自身的保护机制——内质网应激。最典型的就是未折叠蛋白反应:未折叠蛋白聚集在内质网中,诱导细胞减少蛋白质的合成;同时激活自噬信号通路形成自噬小体包裹受损内质网,运送至溶酶体进行降解。下列说法错误的是( )
A. 内质网是合成、加工和运输蛋白质等物质的膜性网状系统
B. 溶酶体内水解酶的形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关
C. 未折叠蛋白反应增大了内质网的压力,可导致内质网功能紊乱
D. 内质网应激反应过强可能引起细胞自噬过强进而导致细胞凋亡
C
【典例2】(2024·安徽)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A. 液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B. 水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C. 根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
考向二 考查生物膜系统的组成、结构和功能
B
变式1:生物中除病毒外都具有生物膜,生物膜是一种动态的结构,具有膜脂的流动性和膜蛋白的运动性。下列关于生物膜的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,构成细胞膜的脂质中最丰富的是胆固醇
B. 性激素随血液到达全身各处,与靶细胞膜表面受体结合,将信息传递给靶细胞
C. 大肠杆菌的细胞膜是其生物膜系统的组成部分,与动物细胞膜具有相似的结构
D. 细胞内许多化学反应在生物膜上进行,广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
D
变式2:(2023·海南)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
膜主要成分 生物膜
红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质 49 18 64 62 78
脂质 43 79 26 28 22
糖类 8 3 10 10 少
下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B. 高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C. 哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D. 表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
C
【典例3】(不定项)表示细胞的生物膜系统中部分组分在结构与功能上的联系,其中COPⅠ、COPⅡ是囊泡的两种类型,可以介导蛋白质在a与b之间的运输。下列说法正确的是 ( )
A.a和b都属于单层膜结构,在所有细胞生物中都存在
B.溶酶体起源于b,其吞噬并杀死图中细菌的过程
属于体液免疫
C.不同的囊泡可以介导物质向特定的方向和场所转移
D.分泌蛋白的合成、分泌过程中,a膜面积减小,细胞膜面积增加
CD
考向三 考查囊泡的功能
【题后提升1】与囊泡有关的知识归纳
【题后提升2】分泌蛋白分泌过程中放射性同位素及膜面积变化图示
图甲、丁表示分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化;图乙表示放射性颗粒在不同结构出现的先后顺序;图丙表示不同细胞器中放射性强度的变化。据图分析,图甲中A、B、C三条曲线所指代的膜结构分别是 ;图乙中1、2所指代的细胞器_______________________;图丙中a、b、c所代表的细胞器分别为_______________________________。
内质网膜、细胞膜、高尔基体膜
内质网、高尔基体
核糖体、内质网、高尔基体
丁
变式1:(2023·浙江6月)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是 ( )
A. 囊泡的运输依赖于细胞骨架
B. 囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C. 囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D. 囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
A
变式2:马达蛋白是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质,它与囊泡结合并附着于相应细胞骨架时,可具备水解酶的性质,其携带囊泡定向移动的机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞骨架由蛋白质纤维组成,可以锚定并支撑细胞器
B. 马达蛋白由基因指导合成,可以和囊泡发生特异性结合
C. 囊性纤维病与马达蛋白功能异常直接有关,影响了某些
离子的正常转运
D. 马达蛋白催化水解,所释放的能量可转化为机械能,
驱动囊泡做定向运动
C
考点三 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(1)叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的 。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的_______________作为标志。
形态和分布
叶绿体的运动
一、实验原理
基础知识梳理
用镊子取一片藓类的小叶(或者取菠菜叶 )放入盛有
的培养皿中。
稍带些叶肉的下表皮
清水
盖玻片
叶绿体
二、实验步骤
1、观察叶绿体
取材
制作临时装片
观察
往载玻片中央滴一滴清水。
用镊子夹住所取的叶放入水滴中。
盖上 。
低倍镜下找到需要观察的 。
高倍镜下可见叶绿体散布于细胞质中,呈 色、 。
扁平的椭球形或球形
绿
高倍镜下可见 绕 流动。
盖上 。
光照、室温
叶绿体随细胞质
2、观察细胞质流动
条件下培养黑藻。
盖玻片
取材
制作临时装片
观察
取载玻片,滴清水。
将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入载玻片的水滴中。
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞。
液泡
三、实验注意事项
1、选材:
①观察叶绿体,最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大、叶片薄的植物细胞。如选择苔藓或黑藻叶片,可直接在显微镜下观察其单层细胞的部位。
②观察叶绿体实验用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮的原因:接近下表皮,海绵组织较多,叶绿体大而排列疏松,便于观察;带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。
③幼嫩叶片比老化叶片的细胞活力高,细胞代谢速率快,容易观察到细胞质环流现象。
2、实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。
3、温度影响细胞代谢速率,也影响细胞质的环流。当室温在20~25 ℃时,比较容易观察到新鲜黑藻幼叶的细胞质环流。
【学透教材】
1. 光学显微镜下能看到叶绿体的双层膜结构。 ( )
2. 选用菠菜叶的下表皮要稍带些叶肉,因为表皮细胞不含叶绿体。 ( )
3. 切伤一小部分叶片,会不利于细胞质流动的观察。 ( )
4. 观察叶绿体随着细胞质流动的情况发现,每个细胞中的细胞质流动方向都不一致。
( )
×
√
×
×
考向 考查用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验
【典例】(2024·湖南)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B. 细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
B
1、叶绿体不是静止不动的,会随着细胞质的流动而运动。叶绿体的运动同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积(叶绿体椭球体的正面)朝向光源,强光下则以其椭球体的侧面或顶部朝向光源,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤。
2、细胞质流动与新陈代谢有密切关系,呼吸越旺盛,细胞质流动越快,反之;则越慢。细胞质流动可朝一个方向,也可朝不同的方向,其流动方式为转动式。细胞器随细胞质基质一起运动,并非只是细胞质基质的运动。
【题后提升】
变式1:如图为某小组在室温下进行观察黑藻细胞质环流实验时拍摄的照片,下列有关说法,错误的是( )
A. 适当调暗光线更便于观察细胞质
B. 适当升高温度细胞质环流的速度会加快
C. 同一细胞中叶绿体的流动方向相同
D. 图示植物细胞中不存在细胞核和大液泡
D
【题后提升】加速细胞质流动的三种方法
①进行光照,即在阳光或灯光下放置 分钟。
②提高盛放黑藻的水温,可加入热水将水温调至 左右。
③切伤一小部分叶片,切口处细胞内的一些物质向外扩散加快,由于保护性适应,伤口周围细胞代谢加快,细胞质流动加快。
变式2:(不定项)观察实验是生物学中的重要实验操作内容,下列关于用光学显微镜观察叶绿体和细胞质流动实验的叙述,错误的是( )
A.选择黑藻作为观察材料的原因是其叶片薄,含有的叶绿体多且体积大
B.观察黑藻之前,应将其放于黑暗、室温条件培养
C.全程用低倍镜进行观察,不需要转换为高倍镜
D.视野中可观察到叶绿体随细胞质流动
BC
1、( 2025·安徽)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述,正确的是( )
A.高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工
B.核糖体中有相应的酶,可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端
C.溶酶体内含有多种水解酶,仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D.叶绿体中的ATP合成酶,可将光能直接转化为ATP中的化学能
A
高考真题演练
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2、(2023·江苏)(不定项)下列中学实验需要使用显微镜观察,相关叙述错误的有( )
A.观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B.观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
C.观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈正方形,叶绿体围绕细胞核运动
D.观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
BCD
3、(2023·湖南)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通
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C
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