1、第2讲 细胞质和细胞器,-2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,细胞器的结构和功能 1.细胞质 (1)细胞质是指在 细胞膜 以内、细胞核以外的部分,主要包括 细胞质基质 和细胞器。 (2)细胞质基质是生命活动的重要场所,为生命活动提供了一定的 环境条件 、所需要的物质和能量。,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.细胞器的形态、结构和功能,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.细胞结构的综合分析 (1)某细胞是动物细胞的证据:有 中心体 ,没有 叶绿体 、 液泡 和细胞壁。 (2)存在色素的细胞器: 叶绿体 、 液泡 。 (3)动植物都有,但功能不同的细胞器: 高尔基体 。 (4)光学显
2、微镜下能观察到的细胞器:液泡、 叶绿体 和线粒体。,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部。( )(2)细胞代谢在各种细胞器中进行,细胞质基质虽然不能进行化学反应,但能为细胞器中的代谢提供反应物质。( )(3)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶。( )(4)不同细胞中线粒体数量可能不同,同一细胞的不同部位分布的线粒体数量也可能不同。( ) (5)核糖体是噬菌体、细菌、酵母菌唯一共有的细胞器。( ),提示:哺乳动物精子中的线粒体聚集在尾的基部。,提示:有些化学反应在细胞质基质中进行。,提示:酸性水解酶的化学本质是蛋白质,在核糖体上合成。,提示:噬菌体
3、是病毒,无细胞结构。,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(6)线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同。 ( )(7)所有植物细胞都有细胞壁,但不一定含有大液泡和叶绿体。( ),提示:线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类不同。,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.线粒体与叶绿体的比较,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.细胞器的分类归纳,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(1)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同,所具有的生理功能也不同。细胞质基质是完成细胞代谢的重要场所。
4、(2)中心体不能作为鉴定动植物细胞的依据,但可作为鉴定动物细胞和高等植物细胞或高等植物细胞与低等植物细胞的依据。 (3)绝大多数原核生物、真菌和植物细胞都有细胞壁,但组成成分各不相同。 (4)真核生物:无叶绿体的不能进行光合作用;无线粒体的不能进行有氧呼吸(如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞)。 (5)原核生物:无叶绿体,但有的含光合色素,可进行光合作用(如蓝藻);无线粒体,但有的含与有氧呼吸有关的酶,可进行有氧呼吸(如硝化细菌等)。,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(6)线粒体、叶绿体虽然比较微小,但在光学显微镜下是可以看见的,故存在叶绿体、线粒体的细胞图像可能是显微结构图,但如果出现叶绿
5、体、线粒体内部结构,就应该是电子显微镜下的亚显微结构图。,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 结合表格考查细胞器的功能 1.(2018河北邢台二中月考)将细胞膜破坏后的某植物细胞匀浆用差速离心法分离后,取其中三种细胞器测定它们下列三种有机物的有无(“+”表示有,“-”表示无),如下表所示。有关说法正确的是( )A.细胞器X一定是有氧呼吸的主要场所 B.细胞器Y一定与蛋白质加工和分泌有关 C.细胞器Z中进行的生理过程有DNA复制 D.硝化细菌与此细胞共有的细胞器只有Z,答案,解析,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,方法技巧常见细胞结构图像的辨别方法 辨别细胞结构时,常有原核细胞
6、和真核细胞的判断、植物细胞和动物细胞的判断,归纳如下。 (1)原核细胞与真核细胞图像的辨别方法:有由核膜包被的细胞核的是真核细胞,没有由核膜包被的细胞核的是原核细胞。 (2)动植物细胞亚显微结构图像的识别。,-15-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 以文字信息考查细胞器的结构和功能 2.(2017天津理综)下列有关真核生物核糖体的叙述,正确的是( ) A.遗传信息翻译的场所 B.组成成分中含mRNA C.全部游离在细胞质基质中 D.能识别基因的启动子,答案,解析,-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶使卵
7、细胞外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是( ) A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的 B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质 C.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性 D.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,答案,解析,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.细胞器之间的协调配合 (1)分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌,细胞的生物膜系统,核糖体,内质网,高尔基体,-18-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)细胞器之间的协调配合(连一连),2.细胞的生物膜系统 (1)组成:由 等膜结构组成。 (2)功能 保证细胞的内部环境相对稳定
8、,在 等方面起重要作用。 为多种酶提供 ,是许多化学反应的场所。 分隔细胞器,保证 。,-19-,自主梳理,核心突破,考向感悟,细胞器膜、细胞膜和核膜,物质运输、能量转换和信息传递,附着位点,细胞生命活动高效、有序地进行,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)内质网既参与物质合成,也参与物质运输。 ( ) (2)细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输。( )(3)分泌蛋白的分泌过程中,内质网膜面积减少,细胞膜面积增加,高尔基体膜面积基本不变。( ) (4)高尔基体是肽链合成和加工的场所。( )(5)抗原刺激引发记忆细胞增殖分化,体现了生物膜的信息传递功能。( ),提示:并非所有细胞器之间都
9、能通过囊泡进行物质运输。,提示:核糖体是肽链合成的场所。,-21-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.生物膜系统在成分、结构和功能上的联系 (1)成分上的联系 各种生物膜组成成分基本相似,均由脂质、蛋白质和少量糖类组成,体现了膜系统的统一性;但每种组成成分所占的比例不同,体现了膜系统的差异性。 (2)结构上的联系,-22-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌) 在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,生物膜系统各部分之间协调配合,如下图所示:,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.生物膜系统的功能,-24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,知识拓展(1)与分
10、泌蛋白合成、分泌有关的细胞结构:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。而与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器不包括细胞膜。 (2)分泌蛋白运输的方向:核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外。 (3)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动性的结构特点。 (4)多肽是在核糖体上形成的,蛋白质的空间结构是在内质网上形成的,成熟蛋白质是在高尔基体中形成的。 (5)真核细胞有生物膜系统,原核细胞没有。具膜细胞器(如线粒体)的膜属于生物膜系统,原核生物的生物膜只有细胞膜。 (6)内质网外连细胞膜,内连核膜,体现了内质网在细胞内分布广泛,也体现了内质网的运输作用;内质网是生物膜系统的
11、中心。,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 细胞器间的协调与配合 1.(2015安徽理综)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所,正确的是( ),答案,解析,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,失分警示(1)游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同,前者合成的是结构蛋白,后者合成的是分泌蛋白。 (2)细胞器的膜可以相互转化,这是由于各种膜的化学组成成分和结构基本相同,高尔基体为转化的“枢纽”。 (3)分泌蛋白的合成和分泌需要多种细胞器的协作:核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所,肽链需在内质网中盘曲、折叠形成特定空间结构,经高尔基
12、体进行最后的“加工、分类与包装”形成具“生物活性”的蛋白质,分泌到细胞外。,-27-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 蛋白质的分泌与细胞的生物膜系统 2.(2017江苏改编)下图为某细胞结构示意图。下列有关叙述正确的是( )A.属于生物膜系统 B.结构能增大细胞膜的面积 C.具有选择透过性,而具有全透性 D.细胞膜不同部位的化学成分和功能相同,答案,解析,-28-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.(2018天津十二重点中学联考)下图为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图。下列叙述正确的是( )A.图中由双层膜包被的结构只有 B.图中与胰岛素合成有关的结构有 C.若合成的是呼吸酶,则该酶在中
13、发挥作用 D.若合成的是染色体蛋白,则该蛋白会运送到中,答案,解析,-29-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(实验) 观察叶绿体和线粒体 1.实验原理 (1)叶绿体呈 的椭球状,不需染色,制片后直接观察。 (2)线粒体呈无色,有短棒状、线形等,用_染液染成蓝绿色后制片观察。,绿色,健那绿,-30-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.实验步骤 (1)观察叶绿体,清水,镊子,盖玻片,叶细胞,形态和分布,-31-,(2)观察线粒体,自主梳理,核心突破,考向感悟,制作人的 口腔上皮 细胞临时 装片,健那绿,消毒牙签,盖玻片,上皮细胞,蓝绿色,无色,-32-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)健那绿染
14、液是专一染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。( ) (2)口腔上皮细胞相对比较透明,为观察方便,通常在观察时选择大光圈和凹面镜。( )(3)在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体有2层磷脂分子层。( )(4)线粒体、叶绿体可在光学显微镜下观察到,属于显微结构。( ),提示:应选用小光圈和平面镜。,提示: 高倍镜下观察不到线粒体的亚显微结构,且线粒体有2层膜,4层磷脂分子层。,-33-,自主梳理,核心突破,考向感悟,观察线粒体和叶绿体实验的关键点拨 (1)健那绿染液是专一对线粒体染色的活体染料,可使活细胞中线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。 (2)实验过程中的临时装片要始终保
15、持有水状态。 (3)要漱净口腔,防止杂质对物像观察的干扰。 (4)以菠菜为实验材料观察叶绿体时,用菠菜叶稍带叶肉的下表皮的原因:靠近下表皮的叶肉细胞为海绵组织,叶肉细胞大而排列疏松,便于观察,带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。 (5)叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源,便于接受较多的光照;在强光下则以侧面朝向光源,以避免被灼伤。 (6)盖盖玻片时,一定要缓慢且与载玻片成45夹角,盖玻片一侧先接触液滴,防止玻片标本产生气泡。,-34-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 观察叶绿体和线粒体实验的原理和过程 1.(2018山西太原段考)下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法不正确的是
16、( ) A.健那绿染液是一种活细胞染料,几乎不损伤细胞 B.在高倍显微镜下,可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体 C.健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色 D.藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体,答案,解析,-35-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2. 对实验材料做相应处理后,细胞不能保持活性的是( ) A.经台盼蓝染色处理后不着色的动物细胞 B.经解离液处理后的洋葱根尖细胞 C.刚刚被健那绿染液染成蓝绿色的细胞 D.在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离的洋葱表皮细胞,答案,解析,-36-,分泌蛋白合成、分泌过程分析 一、结构模式图分析,两图都是分泌蛋白这一考点中常出现的,图A是
17、细胞的局部,图B则是完整细胞。但考查的知识点基本相同。,-37-,考点1:从图上首先识别出相应的结构,并熟悉它们在分泌蛋白合成、运输中的分工。 考点2:图B中代表分泌蛋白,常考的有消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白等,常考的不属于的蛋白质有血红蛋白、载体蛋白、呼吸酶等。 考点3:图B中物质排出细胞的方式胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性。 考点4:该过程的研究手段同位素标记法,用3H标记亮氨酸,最先出现在图A中或B图中。回答关于转移的方向和途径的问题时应注意先后顺序。 考点5:图示中与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体,细胞膜虽与该过程有关,但不属于细胞器。
18、,-38-,应用体验1(2018山西大学附中第三次月考)下图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图,据图分析下列有关叙述错误的是( )A.高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位 B.附着核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工 C.分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了生物膜的结构特点 D.细胞膜上的糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工,答案,解析,二、曲线图与直方图的解读,图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况。图中不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。理解分泌小泡的形成及放射性元素含量变化是难
19、点,高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡形成的对应关系,表示分泌小泡来自高尔基体。,图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系,只是图乙表示的是前后两个时间点,而图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。,应用体验2为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成,研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲,有关的生物膜面积变化如图乙。请据图回答下列问题。,(1)请判断图甲中的曲线a、b、c所代表的细胞器依次是 。高尔基体在此过程中所起的作用是 。 (2)请判断图乙中的曲线d、e、f所代表的生物膜所属的细胞结构依次是
20、 。 (3)导致曲线f先升后降的原因: 。,答案:(1)核糖体、内质网、高尔基体 对来自内质网的蛋白质做进一步的修饰加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡 (2)内质网、细胞膜、高尔基体 (3)内质网以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体,囊泡与高尔基体膜融合导致高尔基体膜面积增加;被进一步修饰加工的蛋白质,再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜,又导致高尔基体膜面积减少,解析:(1)由分泌蛋白的合成和分泌的途径可知,曲线a、b、c所代表的细胞器依次是核糖体、内质网、高尔基体。高尔基体的作用是对来自于内质网的蛋白质做进一步的修饰加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡。(2)由于内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可通过产生具膜小泡进行相互转化,故可判断曲线d、e、f所代表的依次为内质网、细胞膜、高尔基体。,
