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第三章,細胞的基本結(jié)構(gòu),第2節(jié) 細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作,自 主 學(xué) 習(xí),一、細胞器之間的分工 1．分離細胞器的方法 __________________。 2．各種細胞器的功能 (1)雙層膜結(jié)構(gòu)：,差速離心法,線粒體,動、植物,有氧呼吸,動力車間,,葉綠體,植物,光合作用,養(yǎng)料制造車間,能量轉(zhuǎn)換站,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),動、植物,蛋白質(zhì),脂質(zhì),高爾基體,動、植物,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),加工、分類和包裝,發(fā)送站,溶酶體,動、植物,水解酶,衰老、損傷的細胞器,病毒或病菌,液泡,植物,細胞液,植物細胞內(nèi),的環(huán)境,堅挺,,,,,中心體,動物和某些低等植物細胞,互相垂直,中心粒,有絲分裂,核糖體,動、植物,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),細胞質(zhì),蛋白質(zhì),二、細胞質(zhì) 1．組成 由__________和____________組成。 2．細胞質(zhì)基質(zhì) (1)存在狀態(tài)：________狀態(tài)。 (2)成分：含有_______、無機鹽、脂質(zhì)、糖類、__________、核苷酸和__________等。 (3)功能：是多種__________進行的場所。,細胞器,細胞質(zhì)基質(zhì),膠質(zhì),水,氨基酸,多種酶,化學(xué)反應(yīng),三、用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體,新鮮的蘚類,人的口腔上皮,健那綠染液,藍綠,扁平的橢球形或球形,短棒狀,啞鈴形,四、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合 1．分泌蛋白的含義 (1)合成場所：__________。 (2)作用場所：__________________。 2．分泌蛋白的合成與運輸 (1)合成：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的__________。 (2)運輸途徑：,細胞內(nèi),細胞外或其他細胞,核糖體,核糖體：氨基酸經(jīng)過脫水縮合，形成__________ ↓ __________：進行初步加工，形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì) ↓囊泡 __________：做進一步的修飾加工 ↓囊泡 __________：將蛋白質(zhì)分泌到細胞外 (3)提供能量的細胞器：__________。,肽鏈,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,細胞膜,線粒體,五、細胞的生物膜系統(tǒng) 1．寫出生物膜系統(tǒng)的組成 ___________________________等。 2．生物膜的特點 (1)生物膜的___________________很相似。 (2)在____________上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)凋配合。,細胞器膜、核膜、細胞膜,組成成分和結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)和功能,3．生物膜系統(tǒng)在功能上的聯(lián)系和作用 (1)判斷正誤：細胞膜的主要功能是與外部環(huán)境進行物質(zhì)運輸和信息傳遞。( ) (2)將結(jié)構(gòu)與功能連接起來： ①廣闊的膜面積 a．保證生命活動高效、有序進行 ②把細胞器分開 b．有利于化學(xué)反應(yīng)進行,,,,1．一個細胞就是一個大工廠，每個細胞器就是工廠里的“車間”，“車間”借助膜結(jié)構(gòu)相互分隔開來，所有的“車間”都有膜結(jié)構(gòu)嗎？ 提示：不是，中心體、核糖體無膜結(jié)構(gòu)。 2．(1)用同位素標記法研究分泌蛋白的合成與運輸過程，除了用3H標記亮氨酸外，還可用哪些同位素標記氨基酸？ (2)分泌蛋白的形成過程中，經(jīng)過了哪些膜結(jié)構(gòu)？ 提示：(1)還可用14C、18O、15N等元素標記氨基酸。(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜。,？思考,3．在生物膜系統(tǒng)中哪幾種生物膜之間存在直接聯(lián)系？ 提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)連核膜，外連細胞膜。 4．植物葉肉細胞中也含有線粒體，它們能否作為觀察線粒體的材料？為什么？ 提示：不可以，植物葉肉細胞中含有葉綠體，會對染色后的線粒體形成顏色干擾，而無法觀察。,1．細胞膜、線粒體、葉綠體、溶酶體、液泡、細胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體等都是具膜結(jié)構(gòu)的細胞器。( ) 2．高爾基體與有絲分裂過程中紡錘體形成有關(guān)。( ) 3．藍藻細胞中有的酶在核糖體上合成后，再由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工。( ) 4．溶酶體能吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌，也能分解衰老的細胞器。( ),判斷題,,,,√,5．線粒體是細胞的“動力車間”，細胞的有氧呼吸就是在線粒體內(nèi)完成的。( ) 6．不同細胞中線粒體數(shù)量可能不同，同一細胞的不同部位分布的線粒體數(shù)量也可能不同。( ) 7．生物膜之間通過具膜小泡的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)膜成分的更新。( ) 8．真核生物細胞具有生物膜系統(tǒng)，有利于細胞代謝有序進行。( ) 9．有中心體的一定是動物細胞。( ) 10．所有植物細胞都有細胞壁，但不一定含有大液泡和葉綠體。( ),,√,√,√,,√,新 知 解 讀,一、細胞器的分類,知識點1 細胞器的結(jié)構(gòu)與功能,,1．按分布分類 (1)動物和高等植物細胞共有的細胞器：③。 (2)與動物細胞相比，高等植物細胞特有的細胞器：①。 (3)與高等植物細胞相比，動物細胞特有的細胞器：②。 (4)動物細胞和低等植物細胞共有的細胞器：②③。 2．按功能分類 (1)參與能量代謝的細胞器：④。 (2)與蛋白質(zhì)合成、加工相關(guān)的細胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。,3．按膜層數(shù)分類 (1)不含膜結(jié)構(gòu)的細胞器：⑤。 (2)含有單層膜的細胞器：⑥。 (3)含有雙層膜的細胞器：④。 4．按成分分類 (1)含有DNA的細胞器：④。 (2)含有色素的細胞器：①。,二、葉綠體與線粒體的比較,,,由細胞器判斷生物類型的誤區(qū) ①低等植物(如衣藻等)既含有葉綠體，也含有中心體，所以它們的細胞器的種類最全，故不能認為含有中心體的一定是動物細胞。 ②原核生物和真核生物共有的細胞器是核糖體，所以不能認為含有細胞器的就是真核細胞。,知識貼士,下列對應(yīng)關(guān)系錯誤的是( ) A．線粒體——有氧呼吸的主要場所，“動力工廠” B．溶酶體——“消化車間”，含多種水解酶 C．核糖體——加工蛋白質(zhì)及脂質(zhì)的“車間” D．中心體——與動物細胞有絲分裂有關(guān) [解析] 線粒體是有氧呼吸的主要場所，為生物體的生命活動提供能量；溶酶體中含有多種水解酶，可以清除衰老、損傷的細胞器；核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是加工蛋白質(zhì)以及脂質(zhì)合成的“車間”；中心體與動物細胞有絲分裂有關(guān)。,典題 1,C,〔變式訓(xùn)練1〕 下列關(guān)于細胞的結(jié)構(gòu)與功能的說法，正確的是( ) A．含有DNA的細胞器有細胞核和線粒體 B．所有細胞的能量代謝都離不開線粒體和葉綠體 C．根尖細胞中具有雙層膜的細胞器是線粒體和葉綠體 D．有葉綠體的細胞一定也有線粒體 [解析] 含有DNA的細胞器有葉綠體和線粒體，而細胞核不屬于細胞器；并非所有的生物都具有葉綠體，如動物細胞和根尖細胞等；根尖細胞不具有葉綠體；只要有葉綠體，說明為植物細胞，所以一定有線粒體。,D,1．實驗材料的選取,知識點2 用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體,,,3．實驗注意事項 (1)制作觀察葉綠體的臨時裝片時要隨時保持有水狀態(tài)，以免影響細胞活性。 (2)取人口腔上皮細胞時，要先漱凈口腔，防止雜質(zhì)對觀察物像的干擾。 (3)健那綠染液是專一性用于線粒體染色的活細胞染料，需要溶解于生理鹽水中，保證染色后不影響細胞的正常形態(tài)。,①動、植物細胞需用不同的溶液保持細胞活性，不要誤認為都用生理鹽水，而是植物細胞用清水，動物細胞用生理鹽水。 ②使用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體時，不能用高倍鏡直接觀察，應(yīng)先用低倍鏡找到目標，然后換用高倍鏡進行觀察。,知識貼士,下列關(guān)于“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”實驗的說法不正確的是( ) A．健那綠染液是一種活細胞染料，幾乎不損傷細胞 B．高倍顯微鏡下，可看到綠色、扁平的橢球形或球形的葉綠體 C．健那綠染液可將細胞質(zhì)染成藍綠色 D．蘚類葉片可直接制成裝片用于觀察葉綠體,典題 2,C,[解析] 選項A，健那綠染液是一種對細胞幾乎沒有損害的染液，可在保持細胞活性的情況下進行染色；選項B，高倍顯微鏡下，葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形；選項C，健那綠染液可將線粒體染成藍綠色；選項D，蘚類葉片是由一層或兩層細胞構(gòu)成的，所以可以直接制成裝片觀察葉綠體。,〔變式訓(xùn)練2〕 春天，用顯微鏡觀察植物地下根毛細胞，下列結(jié)構(gòu)中不能觀察到的是( ) A．液泡和中心體 B．高爾基體和核糖體 C．葉綠體和中心體 D．液泡和內(nèi)質(zhì)網(wǎng) [解析] 植物細胞沒有中心體，又由于是地下根毛細胞，故也沒有葉綠體。,C,1．分泌蛋白的合成及分泌過程,知識點3 細胞器之間的協(xié)調(diào)配合,2．過程分析 (1)與該過程有關(guān)的細胞器： ①參與的四種細胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。 ②經(jīng)過的三種細胞器：核糖體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。 (2)細胞器之間的合作： 上述過程中各種細胞器的功能是各不相同的，但完成某一項生命活動，并不是只靠一種細胞器，而是依靠各種細胞器之間的密切合作、協(xié)調(diào)配合才能完成。,①分泌蛋白由附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成，而胞內(nèi)蛋白則由游離的核糖體合成。 ②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體均可形成囊泡，囊泡是膜之間的過渡形式，是證明在一個細胞中的膜組分從一個具膜細胞器轉(zhuǎn)移融合到另一個具膜細胞器的最明顯的例子。 ③蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞外這個過程是以囊泡的形式運輸?shù)?，故此過程沒有穿膜，即穿過0層生物膜。,知識貼士,如圖表示分泌蛋白的合成、加工和運輸過程，①②③表示細胞器，a、b、c表示某些過程。下列說法中錯誤的是( ) A．①②③分別是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體 B．該過程可以說明細胞器的結(jié)構(gòu)和功能之間具有密切的聯(lián)系 C．a(chǎn)表示脫水縮合過程，b、c表示蛋白質(zhì)的加工及運輸過程 D．圖解中的過程在原核細胞中也可以進行,典題 3,D,[解析] 選項A、C，由分泌蛋白形成的過程分析，核糖體將氨基酸經(jīng)脫水縮合后形成肽鏈，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進行加工，形成囊泡后運輸?shù)礁郀柣w，經(jīng)加工后形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡，運輸?shù)郊毎ぬ帲c細胞膜融合后將蛋白質(zhì)分泌到細胞外，在整個過程中由線粒體提供能量。選項B，圖中是由核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體相互配合共同完成的，說明了細胞器之間在功能上的密切合作。選項D，圖解中的過程在原核細胞中是無法進行的，因為原核細胞中沒有除核糖體之外的細胞器。,〔變式訓(xùn)練3〕 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物質(zhì)，在奶牛的乳腺細胞中，與上述物質(zhì)的合成和分泌有密切關(guān)系的細胞結(jié)構(gòu)是( ) A．核糖體、線粒體、中心體、染色體 B．線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核膜 C．核糖體、線粒體、質(zhì)體、高爾基體 D．核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 [解析] 乳球蛋白和酪蛋白合成的場所是核糖體，蛋白質(zhì)合成后，再經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)這一大分子物質(zhì)的運輸通道，送至高爾基體加工形成分泌物儲存到囊泡中，在一系列合成、運輸、加工過程中，需要線粒體供給能量(ATP)。,D,1．組成 它們的主要組成成分是相同的，都含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)。,知識點4 細胞的生物膜系統(tǒng),2．結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直接與核膜和細胞膜連接，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜之間還可以通過囊泡進行膜的交換，所以細胞膜的成分更新是與高爾基體密不可分的。,3．各種生物膜在功能上的聯(lián)系 通過膜之間的聯(lián)系，使細胞內(nèi)各種細胞器在獨立完成各自功能的同時，又有效地協(xié)同工作，保證細胞生命活動的正常進行。,①生物膜系統(tǒng)是細胞中各種膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱，而不是生物體內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的總稱。 ②生物膜系統(tǒng)是真核生物獨有的，原核生物中只有細胞膜這一種生物膜，不存在生物膜系統(tǒng)。,知識貼士,下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的敘述中，不正確的是( ) A．細胞膜使細胞有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境 B．細胞內(nèi)許多重要的化學(xué)反應(yīng)都是在生物膜上進行的 C．生物膜把細胞器分隔開，保證細胞生命活動高效、有序地進行 D．生物膜系統(tǒng)的生物膜是指具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器 [解析] 細胞膜是細胞的邊界，可以將細胞與外界分開，使細胞具有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基體等膜結(jié)構(gòu)上可以進行多種化學(xué)反應(yīng)；各種膜結(jié)構(gòu)可以將線粒體、葉綠體等細胞器分隔開，使化學(xué)反應(yīng)互不干擾而有序地進行；生物膜系統(tǒng)的生物膜是指細胞膜、核膜和各種細胞器膜。,典題 4,D,〔變式訓(xùn)練4〕 細胞內(nèi)生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性，在功能上緊密聯(lián)系，下列說法錯誤的是( ) A．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以通過“出芽”形成囊泡與高爾基體膜融合 B．細胞質(zhì)中囊泡與核糖體膜融合 C．廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點 D．高爾基體膜突出形成囊泡，囊泡離開高爾基體膜后與細胞膜融合 [解析] 選項A，在分泌蛋白的形成過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以“出芽”的方式形成囊泡，并與高爾基體膜融合；選項B、D，細胞質(zhì)中的囊泡可以與高爾基體膜融合，也可以與細胞膜融合，而核糖體不具有膜結(jié)構(gòu)，所以囊泡不會與核糖體融合；選項C，廣闊的膜面積為酶提供了附著位點，如線粒體的內(nèi)膜上分布著與有氧呼吸有關(guān)的酶。,B,指 點 迷 津,一、細胞種類的判斷 辨別細胞結(jié)構(gòu)時，常用原核細胞和真核細胞的判斷、植物細胞和動物細胞的判斷，歸納如下： (1)原核細胞與真核細胞圖像的辨別方法 有由核膜包圍的細胞核的細胞是真核細胞，沒有由核膜包圍的細胞核的細胞是原核細胞。,(2)動植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖像的識別,,典題 5,D,[解析] 根據(jù)有無核膜可以判斷Ⅳ(藍藻)屬于原核細胞，Ⅰ無細胞壁而有多種細胞器，屬于動物細胞，Ⅱ、Ⅲ均有細胞壁和多種細胞器，所以屬于植物細胞，且Ⅲ有中心體，所以Ⅲ屬于低等植物細胞。各種細胞都含有⑨(核糖體)，A項正確。Ⅲ同時具有⑥(葉綠體)和①(中心體)，說明是低等植物細胞，B項正確。植物細胞可以進行光合作用合成有機物，藍藻中有藻藍素和葉綠素，所以也可以進行光合作用合成有機物，C項正確。Ⅴ屬于病毒，病毒無細胞結(jié)構(gòu)，也沒有任何細胞器，只能利用宿主細胞合成自己的蛋白質(zhì)。,二、分泌蛋白合成與分泌過程的相關(guān)圖解 分泌蛋白的合成和分泌過程，說明生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上具有一定的連續(xù)性。在分泌蛋白的合成和分泌過程中，理解下面相關(guān)圖解(如圖)：,,,圖Ⅰ以柱狀圖的形式顯示分泌蛋白合成和分泌過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)膜面積的變化，其中①、②、③依次表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜。 圖Ⅱ表示的是用3H標記亮氨酸后在不同結(jié)構(gòu)中檢測到的放射性強度的變化，其中a、b、c依次表示核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。 圖Ⅲ以曲線圖的形式顯示分泌蛋白合成和分泌過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)膜面積的變化，其中d、e、f依次表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞膜和高爾基體。,科學(xué)家用含3H標記的亮氨酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)豚鼠的胰腺腺泡細胞，下表為在腺泡細胞幾種結(jié)構(gòu)中最早檢測到放射性的時間表。下列敘述中正確的是(多選)( ) A．形成分泌蛋白的多肽最早在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)合成 B．高爾基體膜向內(nèi)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連，向外與細胞膜相連 C．高爾基體具有轉(zhuǎn)運分泌蛋白的作用 D．靠近細胞膜的囊泡可由高爾基體形成 [解析] 形成分泌蛋白的多肽最早在核糖體上合成，然后進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工。高爾基體并不直接與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細胞膜相連，而是通過囊泡間接相連。,典題 6,CD,核 心 素 養(yǎng),研究生物膜的意義 生物膜結(jié)構(gòu)和功能的研究，不僅有助于從理論上闡明細胞的生命活動規(guī)律，如細胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換，蛋白質(zhì)、糖和脂質(zhì)的合成和運輸?shù)龋以诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實踐中也有重要用途。 (1)在工業(yè)方面：生物膜的各種功能正在成為人工模擬對象，借助于膜的選擇透過性功能，設(shè)計出具有這一功能的膜結(jié)構(gòu)，可以對各種水進行過濾、分離，從而對水質(zhì)進行純化處理。,(2)在農(nóng)業(yè)方面：通過生物膜的改變來尋找改善農(nóng)作物品質(zhì)的途徑，例如：生物膜上的蛋白質(zhì)如果都能轉(zhuǎn)變成抗凍蛋白質(zhì)，就有望培育出抗寒新品種。 (3)醫(yī)學(xué)方面：用人工合成的膜材料來代替人體病變器官，從而達到治療的目的。例如當(dāng)腎功能障礙時，可研制一種人工合成的膜材料——血液透析膜，當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時，血液透析膜可將病人血液中的代謝廢物透析掉，然后讓干凈的血液返回病人體內(nèi)。人工腎的透析原理(如圖1)和患者的連接方式(如圖2)如下：,圖1 人工腎的透析原理,圖2 患者與人工腎的連接方式示意圖,問 題 釋 疑,(一)問題探討 1．提示：一件產(chǎn)品是由多個零部件組成的，不同車間生產(chǎn)不同的零部件之后，要有組裝車間完成裝配工作，質(zhì)量檢測部門負責(zé)檢查產(chǎn)品的質(zhì)量。同時要有部門提供原材料，有部門提供設(shè)計圖，還要有部門負責(zé)動力供應(yīng)等等。部門齊全，配合協(xié)調(diào)，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 2．提示：例如蛋白質(zhì)的合成。細胞核是遺傳信息庫，蛋白質(zhì)的合成要在遺傳信息的指導(dǎo)下進行，核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，同時內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器也在蛋白質(zhì)合成中起到重要的作用。這說明細胞的生命活動也是需要多個“部門”和“車間”協(xié)調(diào)配合完成的。,(二)資料分析 1．分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的。 2．提示：分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經(jīng)過了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜等結(jié)構(gòu)。分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體內(nèi)初步合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運輸?shù)礁郀柣w做進一步加工，再由囊泡運輸?shù)郊毎ぃc細胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細胞外。 3．提示：需要，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過程中就需要能量。這些能量是由線粒體進行有氧呼吸提供的。,(三)旁欄思考題 線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔、運動員運動需要大量能量，所以飛翔鳥類的胸肌細胞中、運動員的肌細胞中線粒體多。同樣道理，新生細胞的生命活動比衰老細胞、病變細胞旺盛，所以線粒體多。,知 識 構(gòu) 建,