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1、原創(chuàng)第講 細(xì)胞器與生物膜系統(tǒng)基礎(chǔ)梳理一、細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞液光合作用養(yǎng)料制造車間能量轉(zhuǎn)換站線粒體有氧呼吸動(dòng)力車間蛋白質(zhì)脂質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞壁生產(chǎn)蛋白質(zhì)細(xì)胞有絲分裂多種水解酶高爾基體分離各種細(xì)胞器的方法是差速離心法。各種細(xì)胞器并不是在每個(gè)細(xì)胞中同時(shí)存在，原核生物細(xì)胞唯一的細(xì)胞器是核糖體；低等植物細(xì)胞含有的細(xì)胞器最多（上圖就是低等植物細(xì)胞）。細(xì)胞器的種類決定了細(xì)胞功能的復(fù)雜程度。液泡中的色素是花青素，與花和果實(shí)的顏色有關(guān)；葉綠體中的色素是葉綠素等，與光合作用有關(guān)。點(diǎn)撥巧記細(xì)胞器產(chǎn)生水的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有線粒體、葉綠體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體(細(xì)胞核)、葉綠體可合成有機(jī)物能進(jìn)

2、行堿基互補(bǔ)配對(duì)的結(jié)構(gòu)有線粒體、葉綠體、細(xì)胞核、核糖體二、細(xì)胞間的協(xié)調(diào)配合1 1分泌蛋白和胞內(nèi)蛋白 種類比較 分泌蛋白胞內(nèi)蛋白合成場(chǎng)所附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體。游離的核糖體作用場(chǎng)所細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)實(shí)例消化酶、抗體、蛋白類激素呼吸酶等2.2.以分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、分泌為例：合成場(chǎng)所：初步加工場(chǎng)所：運(yùn)輸：進(jìn)一步加工場(chǎng)所：分泌：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過(guò)囊泡離開(kāi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，到達(dá)高爾基體高爾基體 包裹著蛋白質(zhì)的囊泡與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外供能線粒體1.1.組成：_ _ _、細(xì)胞膜和_。2.2.功能(1)(1)保證內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸、_和_ _ _等過(guò)程起決定作用。(2)(2)為_(kāi)提供附

3、著位點(diǎn)，是許多重要的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所。(3)(3)分隔_，保證細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。細(xì)胞器膜核膜能量轉(zhuǎn)換信息傳遞多種酶各種細(xì)胞器三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)點(diǎn)撥要點(diǎn)探究考點(diǎn)一 分析細(xì)胞器及其種類1.1.葉綠體與線粒體線粒體葉綠體分布在動(dòng)植物細(xì)胞中普遍存在主要分布于葉肉細(xì)胞和幼莖皮層細(xì)胞中結(jié)構(gòu)成分有氧呼吸有關(guān)的酶(內(nèi)膜和基質(zhì))、少量DNA、RNA光合作用有關(guān)的酶(基粒和基質(zhì))、少量DNA、RNA和光合色素線粒體葉綠體功能有氧呼吸主要場(chǎng)所光合作用場(chǎng)所增加內(nèi)膜面積方式內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴類囊體堆疊成基粒相同點(diǎn)雙層膜；含有少量DNA和RNA，能自主復(fù)制與表達(dá)；具有能量轉(zhuǎn)換功能；能運(yùn)動(dòng)(1)(1)從分布

4、看植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器：葉綠體、液泡；動(dòng)物和低等植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器：中心體；原核細(xì)胞與真核細(xì)胞共有的細(xì)胞器：核糖體。(2)(2)從結(jié)構(gòu)上看不具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：核糖體、中心體；具單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、高爾基體、溶酶體；具雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體。2.2.細(xì)胞器歸類(3)從成分上看含DNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體；含RNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、核糖體；含色素的細(xì)胞器：葉綠體、液泡。(4)從功能上分析與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器線粒體（供能）核糖體（合成載體蛋白）參與細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞器 核糖體：間期合成蛋白質(zhì)中心體：動(dòng)物（低等植物）細(xì)胞分裂前期發(fā)出星射線形成紡錘體高爾基體：植

5、物細(xì)胞分裂末期與細(xì)胞壁形成有關(guān)線粒體：供能生理活動(dòng)中發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象的細(xì)胞器：線粒體和葉綠體(DNA(DNA復(fù)制和表達(dá))、核糖體(翻譯)3 3細(xì)胞結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)歸納(1)產(chǎn)生水的結(jié)構(gòu)：除線粒體(有氧呼吸)、核糖體(脫水縮合)、葉綠體(光合作用)?？疾橥?，還應(yīng)知道細(xì)胞核(復(fù)制、轉(zhuǎn)錄)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體也能產(chǎn)生水。(2)產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)：葉綠體(光合作用：光能ATP中不穩(wěn)定的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能)、線粒體(有氧呼吸：穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中不穩(wěn)定的化學(xué)能)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無(wú)氧呼吸、有氧呼吸的第一階段)。4?？嫉纳飳W(xué)觀點(diǎn)組成、結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)(1)觀點(diǎn)：物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能，組成、結(jié)構(gòu)與功能

6、相適應(yīng)。(2)正例：腎小管細(xì)胞、心肌、肝臟等部位細(xì)胞因代謝旺盛，線粒體含量多；腸腺等一些合成消化酶或蛋白質(zhì)類激素的細(xì)胞，核糖體、高爾基體多。(3)反例：蛔蟲(chóng)的體細(xì)胞和人的成熟紅細(xì)胞無(wú)線粒體，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸(原料是葡萄糖，產(chǎn)物是乳酸)，且人的成熟紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核，不再進(jìn)行分裂。命題設(shè)計(jì)如圖為細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是()。A此圖可用來(lái)表示低等植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)B若此圖表示洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞，應(yīng)去掉的結(jié)構(gòu)為5、9C圖中能利用尿嘧啶核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)有3、5、6D若此圖表示動(dòng)物的性腺細(xì)胞，則不應(yīng)有的結(jié)構(gòu)為1、2、5中心體葉綠體液泡2 2、5 5、9 9U合成RNA線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基

7、體細(xì)胞核B(1)(1)顯微、亞顯微圖像的判斷技法提煉細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖像的辨別(3)(3)動(dòng)、植物細(xì)胞圖像的判斷拓展理解高中生物中?？嫉奶厥饧?xì)胞及細(xì)胞結(jié)構(gòu)(1)植物細(xì)胞中的?？键c(diǎn)：根尖分生區(qū)細(xì)胞（或形成層、愈傷組織）無(wú)葉綠體和大液泡，是觀察有絲分裂的好材料；根尖成熟區(qū)細(xì)胞和其他不見(jiàn)光的部位都無(wú)葉綠體。葉片中葉肉細(xì)胞、保衛(wèi)細(xì)胞含葉綠體，但表皮細(xì)胞不含葉綠體。植物雄蕊（昆蟲(chóng)精巢）是觀察減數(shù)分裂的良好材料，植物雌蕊（高等動(dòng)物卵巢）一般不作為觀察減數(shù)分裂的材料，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)中進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞數(shù)目較少。(2)動(dòng)物細(xì)胞中的常考點(diǎn)：人和哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，是提取純凈細(xì)胞膜和血紅蛋白的好材料，

8、而鳥(niǎo)類、兩棲類動(dòng)物的紅細(xì)胞有細(xì)胞核及多種細(xì)胞器?；紫x(chóng)的體細(xì)胞和人的成熟紅細(xì)胞無(wú)線粒體，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，原料是葡萄糖，產(chǎn)物是乳酸。癌細(xì)胞：無(wú)限增殖，表面糖蛋白減少，黏著性降低，因不斷合成蛋白質(zhì)，故中心體、核糖體多，代謝旺盛，核仁較大。(3)酵母菌：酵母菌細(xì)胞屬真核細(xì)胞，其呼吸類型屬兼性厭氧型，既能進(jìn)行有氧呼吸，也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。其無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和CO2，所以酵母菌為酒精發(fā)酵的菌種。要點(diǎn)探究考點(diǎn)二 生物膜系統(tǒng)的組成和功能分析1.生物膜系統(tǒng)的組成生物膜系統(tǒng)細(xì)胞膜：?jiǎn)螌?細(xì)胞的外界膜核膜：雙層，具有核孔，細(xì)胞核的外界膜細(xì)胞器膜雙層膜：葉綠體、線粒體單層膜：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡等2.各種生物膜之

9、間的聯(lián)系(1)(1)在化學(xué)組成上的聯(lián)系：相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異，這與不同的生物膜功能的復(fù)雜程度有關(guān)功能越復(fù)雜的生物膜中，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。(2)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系：各種生物膜在結(jié)構(gòu)上大致相同，都是由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架，蛋白質(zhì)分子分布其中，都具有一定的流動(dòng)性。在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。(3)(3)在功能上的聯(lián)系：在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸過(guò)程中，生物膜系統(tǒng)各部分之間協(xié)調(diào)配合如下圖所示：流程圖解讀：（1 1）細(xì)胞核：基因的轉(zhuǎn)錄，將遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)；（2 2）核糖體：通過(guò)翻譯將氨基

10、酸合成為多肽；（3 3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：對(duì)多肽進(jìn)行初步加工（如折疊、糖基化等），形成較成熟的蛋白質(zhì)，再以囊泡的方式運(yùn)送至高爾基體；（4）高爾基體：將多肽再加工為成熟的蛋白質(zhì)，并以囊泡的方式運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜與之融合；（5）細(xì)胞膜：胞吐作用，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外成為分泌蛋白；（6）線粒體：為各項(xiàng)過(guò)程提供能量。3.3.生物膜系統(tǒng)的功能(1)研究方法：同位素標(biāo)記法，但獲取某細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)采用差速離心法。與生物膜有關(guān)的7個(gè)注意點(diǎn)(2)與分泌蛋白合成運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜。而與分泌蛋白合成運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器不包括細(xì)胞膜。(3)運(yùn)輸?shù)姆较颍汉颂求w內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜。(4)分泌蛋白經(jīng)過(guò)細(xì)

11、胞膜的運(yùn)輸方式為胞吐，需消耗能量，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。易 錯(cuò) 警 示(5)多肽是在核糖體上形成的，空間結(jié)構(gòu)是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上形成的，成熟蛋白質(zhì)是在高爾基體中形成的。(6)真核細(xì)胞有內(nèi)膜系統(tǒng)，原核細(xì)胞沒(méi)有，具膜的細(xì)胞器(如線粒體)屬于生物膜系統(tǒng)，原核生物的生物膜只有細(xì)胞膜。(7)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜，體現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)分布最廣的細(xì)胞器，也體現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的運(yùn)輸作用；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)生物膜系統(tǒng)的中心。與生物膜有關(guān)的7個(gè)注意點(diǎn)易 錯(cuò) 警 示命題設(shè)計(jì)1.甲狀腺細(xì)胞可以將氨基酸和碘合成甲狀腺球蛋白，并且將甲狀腺球蛋白分泌到細(xì)胞外，其過(guò)程如圖所示。圖中a、b、c是生理過(guò)程，是結(jié)構(gòu)名稱，分析下列敘

12、述錯(cuò)誤的是()主動(dòng)運(yùn)輸翻譯胞吐核糖體高爾基體囊泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜線粒體細(xì)胞核A甲圖中b是脫水縮合，產(chǎn)生的水中氧僅來(lái)自于氨基酸的羧基，完成的場(chǎng)所是乙圖B細(xì)胞內(nèi)的碘濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于血漿中的碘濃度，這表明a是主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程C與甲圖c過(guò)程有關(guān)的細(xì)胞器是乙圖中，中形成的蛋白質(zhì)已經(jīng)是成熟蛋白質(zhì)D在甲狀腺球蛋白合成過(guò)程中，膜面積基本保持不變的有和，但膜的成分均發(fā)生更新主動(dòng)運(yùn)輸翻譯胞吐核糖體高爾基體囊泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜線粒體細(xì)胞核的膜面積增大2.用35S標(biāo)記一定量的氨基酸來(lái)培養(yǎng)某哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞，測(cè)得與合成和分泌乳蛋白相關(guān)的一些細(xì)胞器上放射性強(qiáng)度的變化曲線如圖甲所示，在此過(guò)程中有關(guān)的生物膜面積的變化曲線如圖乙所示。下列敘

13、述不正確的是()A圖甲中a曲線所指的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B圖甲中c曲線所指的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是高爾基體C圖乙中f曲線表示的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是高爾基體D圖乙中d曲線表示的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜高爾基體A技法提煉細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖像的辨別蛋白質(zhì)分泌相關(guān)圖示的解讀圖甲表示放射性元素標(biāo)記某種氨基酸，追蹤不同時(shí)間放射性元素在細(xì)胞中的分布情況，圖甲不僅表示了放射性元素出現(xiàn)的先后順序，而且還表示了某種結(jié)構(gòu)中放射性元素的含量變化，理解分泌小泡的形成及放射性元素含量變化是個(gè)難點(diǎn)，高爾基體中放射性元素含量下降與分泌小泡形成的對(duì)應(yīng)關(guān)系，表示分泌小泡來(lái)自高爾基體。圖乙和圖丙都表示膜面積隨時(shí)間的變化關(guān)系，只是圖乙表示的是

14、前后兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，而圖丙表示的是一定時(shí)間段內(nèi)的變化。在上述過(guò)程中細(xì)胞膜的成分均實(shí)現(xiàn)了更新。要點(diǎn)探究考點(diǎn)三 實(shí)驗(yàn)用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體1實(shí)驗(yàn)原理(1)觀察葉綠體應(yīng)選用富含葉綠體的蘚類葉片或菠菜葉等。由于葉綠體本身含有色素，呈綠色，所以不需要染色。(2)觀察線粒體應(yīng)選用動(dòng)物或人體細(xì)胞，如人口腔上皮細(xì)胞。用健那綠染液染色，健那綠染液是專一性用于線粒體染色的活細(xì)胞染料，能將線粒體染成藍(lán)綠色。(1)觀察葉綠體2實(shí)驗(yàn)過(guò)程(2)觀察線粒體3注意事項(xiàng)(1)選擇苔蘚或黑藻葉片的原因：葉片較薄，有些部位的細(xì)胞是單層的，可以直接放在顯微鏡下觀察。用菠菜葉帶葉肉的下表皮的原因：靠近下表皮的葉為柵欄組織，葉綠體大

15、而排列疏松，便于觀察；帶葉肉是因?yàn)楸砥ぜ?xì)胞不含葉綠體。(2)制做好的植物細(xì)胞臨時(shí)裝片要保持有水的狀態(tài)，否則會(huì)影響細(xì)胞的活性。(3)在刮取口腔上皮細(xì)胞時(shí)，要漱凈口腔，防止雜質(zhì)對(duì)觀察物像的干擾。(4)葉綠體在弱光下以橢球形的正面朝向光源，便于接受較多的光照；在強(qiáng)光下則以側(cè)面朝向光源以避免被灼傷。1.1.光照強(qiáng)弱不同，葉綠體分布狀態(tài)不同，葉綠體在葉的向光面分布多；細(xì)胞代謝狀況及功能不同，線粒體數(shù)量不同，線粒體在需能量多的部位分布多。2.2.實(shí)驗(yàn)材料要保證鮮活，因此裝片應(yīng)隨時(shí)保持有水狀態(tài)。易 錯(cuò) 警 示1.下列關(guān)于“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的實(shí)驗(yàn)說(shuō)法不正確的是()A.健那綠染液是一種活細(xì)胞染料

16、，幾乎不損傷細(xì)胞B.選用含葉綠體少而大的細(xì)胞來(lái)觀察C.高倍鏡下，可看到葉綠體內(nèi)部有許多基粒D.蘚類葉片可直接放在載玻片上觀察葉綠體命題設(shè)計(jì)電子顯微鏡葉片很薄，一層細(xì)胞C2.下列關(guān)于用高倍鏡觀察人的口腔上皮細(xì)胞線粒體的實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中，不正確的是()A牙簽消毒、實(shí)驗(yàn)前漱口都是為了保證該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性B制作裝片時(shí)在載玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液，目的是維持口腔上皮細(xì)胞的正常形態(tài)C在高倍顯微鏡下觀察可以看到活細(xì)胞的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而細(xì)胞質(zhì)接近無(wú)色D在高倍顯微鏡下觀察可以看到線粒體有2層磷脂分子層牙簽消毒是為了排除牙簽上其他生物細(xì)胞對(duì)本實(shí)驗(yàn)的干擾，而漱口是為了避免食物殘?jiān)鼘?duì)本實(shí)驗(yàn)的影響0.9%0.9%的生理鹽水，可以讓離體的口腔上皮細(xì)胞維持正常的形態(tài)健那綠染液是專一性染線粒體的活體染料，可以使活細(xì)胞的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而細(xì)胞質(zhì)接近無(wú)色電子顯微鏡下觀察線粒體具雙層膜，4 4層磷脂分子層D人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書(shū)，廣泛閱讀，古人說(shuō)“書(shū)中自有黃金屋。”通過(guò)閱讀科技書(shū)籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過(guò)閱讀報(bào)刊，我們能增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，擴(kuò)大自己的知識(shí)面。有許多書(shū)籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)。