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第 2 节 细胞器系统内的分工合作,一、各种细胞器,有氧呼吸,动、植物,光合作用,叶肉细胞,蛋白质,脂质,动、植物,加工、,分类和包装,动、植物,水解酶,动、植物,植物,续表,蛋白质,动、植物,有丝分裂,低等植物,二、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,1叶绿体:_染色。,不需要,2线粒体:用_染色,被染成_。,健那绿染液,蓝绿色,三、细胞的生物膜系统 1概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等, 这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜 系统。,2功能,相对稳定,(1)保证内环境的_,对物质运输、能量转换和信,息传递等过程起决定作用。,多种酶,(2)为 _ 提供附着位点,是许多生化反应的场所。 (3)分隔 _,保证生命活动高效、有序地进行。,细胞器,真核细胞各种细胞器的区别,1细胞器结构、分布、成分、形态及功能的比较,2.叶绿体与线粒体的比较,【易错易混】细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的比,较,【突破题 1】图甲是动植物细胞亚显微结构模式图;图乙表 示生物体内某些有机物的组成关系及其功能,其中 C、D、E1、 E2为小分子化合物,F、G、H、I、J 均为高分子化合物。请据 图回答:,(1)图甲中高等植物细胞内不含有的细胞器有(写数字) , 光照充足时,该细胞内产生的气体的去向是_ _。下列对、两种细胞器共 性的叙述中,正确的有_ 。,A都有双层膜和基质,B所含酶的功能都相同,C都,与能量转换有关,D都含有 DNA,E代谢过程中都有H产,一部分被有氧 呼吸消耗,一部分释放到大气中,ACDE,生 F都普遍存在于所有真核细胞中,(2)若将 B 细胞诱导成愈伤组织,则培养基中除加入水、无 机盐和糖类外,还需加入_。若将该细胞制 成原生质体,则需用_处理。,(3)图乙中控制生物性状的物质是(写字母) ,E1 与 E2 的区,别是_。,(4)美国某研究小组最新发现当抑癌基因邻近的基因合成了 反义 RNA,该反义 RNA 可以与抑癌基因转录形成的_形 成杂交分子,从而阻断抑癌基因的_, 使细胞发生癌变。,生长素和细胞分裂素,纤维素酶和果胶酶,碱基组成不同,五碳糖不同,F,mRNA,表达过程 (或答翻译过程),【解题指导】图甲中植物细胞特有的亚显微结构有细胞壁、 液泡、叶绿体;而相对于高等植 胞而言,动物细胞特有的亚显 微结构有中心体 ;图乙中 F、G、H、I、J 分别为 DNA、mRNA、 蛋白质、结构蛋白、酶;E1、E2 分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸。,生物膜系统及应用 1成分上的联系,生物膜组成成分相似,均由脂质、蛋白质和少量糖类组成;,但每种成分所占的比例不同。,2各种生物膜在结构上的联系,图 321,3各种生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成为例),图 322,(1)细胞核:基因的转录,将遗传信息从细胞核传递到细胞,质。,(2)核糖体:利用氨基酸合成多肽。,(3)内质网:对多肽进行初步加工(如折叠、糖基化等),再,以小泡的方式运送至高尔基体。,(4)高尔基体:将多肽加工为成熟的蛋白质,并以小泡的方,式运输到细胞膜并与之融合。,(5)细胞膜:胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋,白。,(6)线粒体:为各项过程提供能量。,4生物膜系统的功能,(1)使细胞形成一个相对稳定的内环境,同时在细胞与环境 之间进行物质运输、能量交换和信息传递过程中起着决定性的 作用。,(2)细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行,细胞内 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的 顺利进行创造了有利条件。,(3)细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,如各种 细胞器,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不 会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。,【突破题 2】(2010 年汕头二模)图 323 是细胞的生物膜,系统概念图。请据图回答下列有关问题:,图 323,(1) 对生物膜结构的探究经历一系列的观察和实验过程, 1972 年桑格和尼克森提出的_模型为大多数人接受。,流动镶嵌,(2)请依次指出图中 c、s、m 所表示的结构名称:_、,_、_。,(3)写出在 d 上完成的生理过程的反应式:,_。,(4) 抗体在_细胞的核糖体上合成后, 依次经过图中 _ (填图中标号)分泌到细胞外,这个过程体现的是生物膜 的_性。,(5)从进化的角度看,首先是由于 _(填图中标号)的出现,才,诞生了相对独立的生命系统。,细胞膜,溶酶体膜,类囊体膜,f(g)h(g)c,流动,c,浆,【解题指导】细胞生物膜系 统是由 细胞膜 (c)、核膜(a)与各 种细胞器膜构成 (b);能清除无用的生物大分子的是溶酶体 (s)、 合成性激素的是内质网 (f)、进行水光解的是 类囊体膜 (m),则合 成 ATP 的是线粒体(e)。,【易错易混】,叶绿体在细胞内不是静止的,它会随着光照强度的变化而,改变方向,还可以随着细胞质的流动而运动。,【突破题 3】正确地选择实验材料或所需试剂是实验能否成,功的关键,下列有关叙述正确的是(,),A观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布的实验中,使用酒精 改变细胞膜的通透性,同时使染色体的 DNA 与蛋白质分离 B观察线粒体的实验中,先用甲基绿染液将线粒体染成绿 色,再用显微镜观察 C观察藓类叶片细胞的叶绿体形态与分布、植物根尖细胞 的有丝分裂和花生子叶中脂肪的鉴定三个实验中,都需要用染 色剂对实验材料进行处理 D观察叶绿体的实验和绿叶中色素的提取和分离的实验都 可以使用菠菜叶作为实验材料,【解题指导】8%盐酸作用是改变细胞膜的通透性,同时使 染色体的 DNA与蛋白质分离;健那绿是一种活体染色剂,能将 线粒体染成蓝绿色并保持细胞活性 ;叶绿体含有色素,观察时 不 用进行染色;菠菜叶的叶肉细胞含叶绿体,叶绿体中有大量 的色素,可用来观察叶绿体和绿叶中色素的提取和分离 。,【答案】D,一、细胞亚显微结构的判断,在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构称为显微结 构,必须要靠电子显微镜才能观察清楚的细胞内的各种微细结 构叫做亚显微结构。,(1)蓝藻没有叶绿体也可以进行光合作用。需氧型细菌和蓝,藻也能进行有氧呼吸,但是它们都没有线粒体。,(2)不同的细胞含有的细胞器的种类和数量不同,所以不同,的细胞功能不同。不同细胞的膜结构大体是一样的。 (3)不同的细胞各种生命活动强度不同,某种生命活动旺盛,的细胞中,行使相应功能的细胞器一般较多。,(4)低等植物细胞也有中心体;能进行光合作用的绿色植物 细胞才有叶绿体,成熟的植物细胞有一个中央大液泡,而未成 熟的植物细胞只有小液泡;细胞壁并非是植物细胞特有的结构, 蓝藻、细菌也有。,【演绎题 1】图 324 为电子显微镜视野中观察到的某细,),胞的一部分。下列有关该细胞的叙述中,不正确的是( 图 324,此细胞既可能是真核细胞也可能是原核细胞,此细胞,结构 2、3 不含磷脂,结,是动物细胞而不可能是植物细胞 构 1、3、5 都含 RNA,A,B,C,D,【解题指导】该细胞有核膜、核仁,是真核细胞,不可能 是原核细胞;此细胞含有中心体,可能是动物细胞,也可能是 低等植物细胞。 【答案】A,法正确的是(,),图 325,备选题图 325 是某真核细胞的亚显微结构图,下列说,A具有双层膜的结构是、 B原核细胞中也存在、,C与该细胞的细胞壁形成有关 D、在结构和功能上没有联系,【解析】、分别是线粒体 、细胞核,都具有双层膜结,构。此细胞不具有细胞壁。,【答案】A,二、生物膜层数的相关判断方法,判断此类问题的关键在于根据已有的生理学知识推知生物,膜的层数或磷脂分子层数。分析时应注意如下推理: (1)每层生物膜应以“磷脂双分子层”作骨架,因而物质每 穿越一层膜即意味着穿越了“两层磷脂分子”,同理,穿越 n 层生物膜即相当于穿越了 2n 层磷脂分子,当不穿越生物膜时, 也即未穿越磷脂分子。,(2)物质进入细胞只穿透一层细胞膜,而物质穿透毛细血管 或毛细淋巴管或小肠绒毛上皮细胞、肺泡上皮细胞时要经过两 层细胞膜,包括进和出。如血浆中的一个葡萄糖分子进入组织,细胞被彻底氧化分解,需要穿过 5 层生物膜(毛细血管细胞膜两 层、组织细胞膜一层、线粒体膜两层),或 10 层磷脂分子层, 或 5 层磷脂双分子层,其中穿过的细胞膜为 3 层。,(3)细胞膜的胞吞和胞吐,是一种“膜包围”形式,在物质 胞吞和胞吐过程中,由于物质始终被“包于膜内”,因此并未 穿过磷脂分子。,(4)核膜上的物质通过应有两种渠道,即“跨膜的”与“通 过核孔的”,前者跨越了细胞核的双层膜,应为四层磷脂分子 层,后者因经“核孔”出入,因此不属跨膜运动,也即不曾穿 过磷脂分子。,【演绎题 2】外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用,,至少要穿过的生物膜层数是(,),A5 层,B10 层 C11 层,D12 层,【解题指导】肺泡内的O2要穿过肺泡壁 (一层上皮 细胞两层 膜 )、毛细血管壁 (一层上皮细胞两层膜 )及红细胞膜 (一层生物 膜),才能与血红蛋白结合;到骨骼肌细胞时,要透过红细胞膜 (一层生物膜 )、毛细血管壁 (一层上皮细胞两层膜)和一层骨骼肌 细胞膜 (一层生物膜),再加上O2最终要 进入 线粒体 (双层膜)。 【答案】C,【备选题】内质网腔内的分泌蛋白输送到高尔基体腔内进一步 加工,最后释放到细胞外,在这一过程中,分泌蛋白通过生物,膜的层数是(,),A4 层,B3 层,C2 层,D0 层,【解析】内质网腔内的分泌蛋白运输到高尔基体是由内质 网膨大、出芽形成具膜小泡,包裹着蛋白质转移到高尔基体腔 内的;在高尔基体上进一步加工后,由高尔基体边缘突起形成 小泡,蛋白质包在其内运输到细胞膜;小泡与细胞膜融合,把 蛋白质释放到细胞外,在整个过程中,蛋白质分子没有直接穿 过膜,故应选 D。 【答案】D,三、分泌蛋白合成、分泌中的同位素示踪法的分析,在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H 标记的亮氨酸,通过放射,性出现的先后次序了解分泌蛋白合成的过程。,【演绎题 3】(双选)实验中用35S 标记一定量的氨基酸来培 养某哺乳动物的乳腺细胞,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 326 的图甲所示, 在此过程中有关的生物膜面积的变化曲线如图乙所示。,图 326,图中曲线所指代的细胞结构相同的是(,),Ab 和 d,Bc 和 f,Ca 和 e,Da 和 d,【解题指导】蛋白质的合成首先在核糖体上合成,再到内 质网、高尔基体进行加工;甲图中,细胞器上放射性强度的变 化是从abc,说明a、b、c分别是核糖体、内质网、高尔基 体;乙图中,f(高尔基体 )是三种细胞器的中央枢纽,不断的 合成以及不断地形成小泡,所以的膜面积基本维持一定的水平, 而膜面积下降的是 d(内质网 ),上升的是e(细胞膜)。 【答案】AB,【备选题】甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白, 并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外,其过程如图 327 所示,,下列叙述错误的是(,),图 327 A.细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度,这表明 a 是主动运输过程,3H的部位依次为。,B.把含3H标记的氨基酸注射到该细胞中,则出现3H的,部位依次为,C.甲状腺球蛋白合成过程中产生H2O,其中的氧原子来源,于氨基酸的羧基,【解析】把含3H标记的氨基酸注射到该细胞中,则出现,【答案】B,D.甲状腺球蛋白的合成是细胞内基因选择性表达的结果,
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