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1、 第第6 6讲讲 细胞质和细胞器细胞质和细胞器 考点一 细胞器的种类、结构和功能 考点二 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体 总总 纲纲 目目 录录 高考再现 考点一 细胞器的种类、结构和功能考点一 细胞器的种类、结构和功能 一、细胞质一、细胞质 (一)细胞质基质 1.成分成分:在细胞质基质中,有水、无机盐、脂质、糖类、 氨基酸 、 核苷酸和多种 酶 等,还有由蛋白质纤维组成的 细胞骨架 。 2.功能功能: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 。 (二)细胞器:分离各种细胞器的方法是 差速离心法 。 二、细胞器的结构和功能二、细胞器的结构和功能 (
2、一)线粒体和叶绿体的比较 比较项目线粒体叶绿体 分布动植物细胞主要存在于绿色植物的 叶肉 细胞 中 亚显微结构 增大膜面积的方式 内膜 向内腔折叠形成嵴 类囊体 叠合成基粒 生理功能有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼 吸的 第二、第三 阶段 光合作用的场所,完成光合作用的 全过程 酶的种类和分布与有氧呼吸有关的酶分布在 内膜 上和 基质 中 与光合作用有关的酶分布在 类囊体薄膜 上和 基质 中 比较项目线粒体叶绿体 相同点1.都是具有 双层膜 的细胞器 2.都能产生 ATP ,与能量转换有关 3.都含有少量的 DNA ,是半自主性细胞器 (二)其他细胞器 名称膜分布功能 内质网 单层 膜动植物细胞
3、与蛋白质的 合成与加工 、脂质的合成等 有关,还有 储存和运输 物质的功能 高尔 基体 动植物细胞一般与 细胞分泌物 的形成有关,对蛋白质 有 加工和转运 的功能;在植物细胞中,高 尔基体还与 细胞壁 的形成有关 液泡植物细胞能调节细胞的 渗透压 ,使细胞保持一定的形态 溶酶体动植物细胞内含有多种 水解酶 ,能分解衰老、损伤的 细胞器 ,吞噬并杀死侵入细胞的 病毒 或病菌 (二)其他细胞器 名称膜分布功能 核糖体 无 膜动植物细胞一些附着在 内质网 上,一些游离在 细 胞质基质 中,它们是合 成 蛋白质 的细胞 器 中心体动物细胞 (低等植物细胞) 与动物细胞的 有丝 分裂 有关 1.线粒体将
4、葡萄糖氧化分解为CO2和H2O。 () 2.高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 () 3.性激素主要是由内质网上的核糖体合成。 () 4.高尔基体是肽链合成和加工的场所。 () 5.液泡中含有糖类、无机盐、色素和氨基酸等物质。 () 6.溶酶体能合成水解酶用于分解衰老、损伤的细胞器。 () 7.核糖体含有蛋白质和核糖核酸。 () 8.中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增。 () 下图为各种细胞器的结构示意图,请据图分析: (1)图中能发生碱基互补配对的细胞器有 。 (2)图中能产生ATP的细胞器有 。 (3)与胰岛素合成、加工、分泌有关的细胞器是 。 (4)图中含有核酸的细胞器有 。
5、 (5)与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器主要有 。 (6)图中含有色素的细胞器是 和 。 答案答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 叶绿体 液泡 解析解析 图中是线粒体,是叶绿体,高尔基体,是内质网,是液泡, 是溶酶体,是核糖体,是中心体。(1)线粒体和叶绿体内含有少量 DNA,能够进行复制、转录和翻译,图中(核糖体)是遗传信息翻译的 场所,故图中能发生碱基互补配对的细胞器有。(2)线粒体进行 有氧呼吸产生ATP,叶绿体进行光合作用产生ATP,故图中能产生ATP的 细胞器有。(3)胰岛素是分泌蛋白,合成场所在核糖体,加工场所在 内质网和高尔基体,提高能量的是线粒体,故与胰岛素
6、合成、加工、分 泌有关的细胞器是。(4)线粒体和叶绿体内含有少量DNA,核 糖体中含有rRNA,故图中含有核酸的细胞器有。(5)高尔基体 参与细胞壁的形成,在有丝分裂的末期赤道板的位置形成细胞板,由细 胞板形成细胞壁;在有丝分裂的间期需要进行DNA的复制和蛋白质的 合成,而蛋白质合成的场所是核糖体();中心体在间期复制,在有丝 分裂的前期形成纺锤体;在整个有丝分裂的过程中,需要线粒体()提供 能量。(6)图中含有色素的细胞器是叶绿体和液泡。 考向一 细胞器的结构和功能考向一 细胞器的结构和功能 1.(2018江苏南京、盐城一模)下列有关真核细胞结构和功能的叙述,错 误的是 ( C ) A.细胞
7、膜的结构具有一定的流动性 B.线粒体是有氧呼吸的主要场所 C.所有植物细胞都具有叶绿体 D.中心体参与纺锤体形成 解析解析 细胞膜中磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,所以 细胞膜的结构具有一定的流动性,A正确;有氧呼吸第一阶段是在细胞质 基质中进行的,第二、三阶段是在线粒体进行的,因此线粒体是有氧呼 吸的主要场所,B正确;植物细胞不进行光合作用的部位无叶绿体,如根 尖细胞无叶绿体,C错误;有丝分裂前期动物细胞与低等植物细胞的中心 体参与纺锤体的形成,D正确。 2.(2018江苏姜堰中学阶段测试)对绿色植物根尖细胞某细胞器的组成 成分进行分析,发现A、T、C、G、U五种碱基含量如下表所示,
8、则该细 胞器中完成的生理活动是 ( ) 碱基ATCGU 百分比数值(%)350302015 A.该细胞器中可发生:CO2+H2O (CH2O)+O2 B.该细胞器中可发生:mRNA蛋白质 C.该细胞器中可发生:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 D.该细胞器中可发生:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 答案答案 B 解析解析 由表格可知,该细胞器含有碱基U,而不含有碱基T,说明该细 胞器只含有RNA而不含DNA。A项的反应式是光合作用的反应式,光合 作用的场所是叶绿体,叶绿体中既含有DNA,也含有RNA,A错误;mRNA 蛋白质是合成蛋白质的过程,发生的场
9、所是核糖体,核糖体只含有 RNA,不含有DNA,B正确;C项的反应式是有氧呼吸的反应式,有氧呼吸 的主要场所是线粒体,线粒体既含有DNA,也含有RNA,C错误;D项的反 应式是无氧呼吸的反应式,场所是细胞质基质,细胞质基质不是细胞器, D错误。 技能提炼技能提炼 细胞器的知识归纳细胞器的知识归纳 类别细胞器 分 布 动植物细胞都有线粒体、内质网、高尔基体、核糖体 动物细胞特有中心体(低等植物细胞中也有) 原核、真核细胞共有核糖体 结 构 双层膜线粒体、叶绿体 单层膜内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 无膜核糖体、中心体 光学显微镜下可见线粒体、叶绿体、液泡 类别细胞器 成 分 含DNA线粒体、叶绿
10、体 含RNA线粒体、叶绿体、核糖体 含色素叶绿体、液泡 类别细胞器 功能 能产生ATP线粒体、叶绿体 能复制线粒体、叶绿体、中心体 能合成有机物叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网 与有丝分裂有关核糖体、线粒体、高尔基体、中心体 与分泌蛋白相关核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 发生碱基互补配对行为线粒体、叶绿体、核糖体(DNA复制、转录、翻译) 特别提醒特别提醒 (1)除上述细胞器外:能产生水和碱基互补配对的场所还有细胞核 (DNA复制及转录过程中有水生成);能产生ATP的场所还有细胞质基 质(无氧呼吸及有氧呼吸第一阶段均产生ATP);中心体虽无DNA,但在 细胞分裂间期也可以进行复制(每个中心粒
11、复制为两个中心粒)。 (2)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 有的生理功能不同。 (3)不同细胞中,细胞器的含量是不一样的,如需能量较多的细胞含线粒 体较多,合成蛋白质比较旺盛的细胞含核糖体较多,即细胞的结构与其功 能是相适应的。 考向二 细胞的亚显微结构模式图考向二 细胞的亚显微结构模式图 3.(2018江苏盐城三模)与下列细胞结构相关的叙述,正确的是 ( D ) A.结构甲的膜上可附着核糖体,提供分泌蛋白合成的场所 B.结构乙的基质中分布大量的色素和酶,有利于碳的同化 C.结构丙的外膜上附着的呼吸酶可催化葡萄糖分解为丙酮酸 D.结构丁的功能与物质的种类和数量密切相
12、关 解析解析 结构甲为高尔基体,其膜上无核糖体,核糖体附着在内质网 上,A错误;结构乙为叶绿体,其色素分布在类囊体薄膜上,基质中分布有 暗反应所需的酶,B错误;结构丙为线粒体,其呼吸酶分布在内膜和基质 中,葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中,C错误;结构丁为生物膜 流动镶嵌模型,其功能与物质蛋白质的种类和数量密切相关,D正确。 4.(2018江苏扬州中学开学检测)如图是显微镜视野中某细胞的一部分, 有关该细胞叙述正确的是 ( D ) A.图示为光学显微镜下的细胞结构 B.图中有两个中心体 C.DNA仅存在于6结构中 D.结构1和3在行使其功能时有水生成 解析解析 核糖体属于亚显微结构,不能在
13、光学显微镜下观察到,图示为 电子显微镜下看到的结构,A错误;一个中心体是由两个中心粒构成,图 中是一个中心体,两个中心粒,B错误;在线粒体中也有DNA,C错误;结构 1(线粒体内膜)发生还原氢的氧化,能产生水,结构3(核糖体)发生脱水缩 合反应也产生水分,D正确。 归纳拓展归纳拓展 不同类型细胞图像的识别 (1)显微结构与亚显微结构模式图的判断 是否表示出细胞器的结构 (2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断 表示出亚显微结构模式图 未表示出显微结构模式图 考点二 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体考点二 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体 一、观察叶绿体一、观察叶绿体 1.原理原理:叶绿体呈绿色的椭球形或
14、球形,不需染色,制片后直接观察。 2.选材及原因选材及原因 (1)材料:常用新鲜的 黑藻或藓类 的叶(或菠菜叶稍带些叶肉的下 表皮)。 (2)原因:黑藻或藓类的叶比较薄,仅有 一 层细胞,叶绿体 大而 少 ;菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞属于海绵组织,细胞排列疏松,易撕 取,便于观察。 3.装片制作装片制作:取 一片幼嫩的小叶 放在载玻片中央的水滴中,盖上盖 玻片。(注意:临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持 有水 状 态) 4.观察观察:先用 低倍镜 观察,再换用 高倍镜 观察,注意细胞内 叶绿体的 形态和分布 情况。 二、观察线粒体二、观察线粒体 1.原理原理:线粒体呈无色短棒状、线状等,用
15、健那绿或铁苏木精染液染色后 制片观察。健那绿或铁苏木精染液是专一性染线粒体的活性染料,可将 活细胞中的线粒体染成蓝绿色或蓝色,而细胞质接近无色。 2.选材选材:人口腔上皮细胞(也可取大白鼠胰腺的铁苏木精染色玻片标 本)。 3.装片制作装片制作:在洁净的载玻片中央滴一滴 健那绿 染液。用消毒牙 签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下,把牙签上附有碎屑的一 端,放在染液中涂抹几下,盖上盖玻片。 4.观察观察 先用 低倍镜 找到染色均匀而清晰的细胞,再换用 高倍镜 观察,细胞质中弯曲的线条状或颗粒状 蓝绿色 物体即为线粒 体。 考向 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体考向 使用高倍镜观察叶绿体和线粒体 1
16、.用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞,正确的结论是 ( C ) A.叶绿体在细胞内是固定不动的 B.叶绿体在细胞内是均匀分布的 C.叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 D.叶肉细胞含有叶绿体,不含线粒体 解析解析 活细胞内细胞质是流动的,叶绿体位于细胞质内,所以叶绿体 不是固定不动的;叶绿体在细胞内的分布受光的影响,是不均匀的;因为 叶绿体中含有叶绿素等色素,所以叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因; 黑藻是真核生物,细胞中有线粒体等细胞器。 2.关于观察叶绿体的形态和分布的实验中,下列说法正确的是 ( C ) A.选用含叶绿体少而小的细胞来观察 B.活细胞中,细胞质基质中的叶绿体是静止不动的 C.选用含叶绿
17、体大而少的细胞来观察 D.制片时叶片应保持干燥 解析解析 观察叶绿体的形态和分布的实验中,选材时应选用含叶绿体 大而少的细胞,如菠菜叶稍带些叶肉的下表皮。活细胞中,叶绿体会随 着细胞质的流动而运动。临时装片中的叶片要保持有水状态,以便叶片 保持正常生活状态。 归纳拓展归纳拓展 (1)叶绿体和线粒体的分布: 对于植物叶片,正面叶绿体分布较多,便于接受光照,进行光合作用。线 粒体在细胞中的分布是不均匀的,代谢旺盛的部位,线粒体比较多。 (2)观察叶绿体的运动: 叶绿体可随细胞质的流动而运动,同时受光照强度影响。叶绿体在弱光 下以最大面转向光源;强光下则以较小面转向光源,或叶绿体向细胞侧 面转移,或
18、者堆在一起互相挡光。这样既能接受较多的光照,又避免被 强光灼伤生命的最优化设计。 1.(2018江苏单科,26,8分)下图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下 列问题: (1)甲的名称为 ,处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有 (在甲、乙、丙中选择)。 高考再现高考再现 (2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌 细胞中结构c很小,这表明结构c与 (填序号)的形成直接有关。 内质网 高尔基体 中心体 核糖体 (3)许多重要的化学反应在生物膜上进行,乙、丙分别通过 (用图中字母填空)扩大了膜面积,从而为这些反应需要的 提供更 多的附着场所。 (4)在细胞分裂间期,结构乙的
19、数目增多,其增多的方式有3种假设:.细 胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;.细胞利用其他生物膜装配形成;. 结构乙分裂增殖形成。 有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一 种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基 中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中结构 乙的放射性。结果如下: 标记后细胞增殖的代数1234 测得的相对放射性2.01.00.50.25 与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是 。 实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是 。 通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是 (在、中 选择)。
20、 答案答案 (1)细胞核 乙 (2) (3)e、h 酶 (4)自身不能合成胆碱 成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱 没有3H标记 解析解析 (1)图中甲、乙、丙分别为细胞核、线粒体和叶绿体。洋葱根尖 细胞没有叶绿体,该细胞处于有丝分裂中期时无细胞核,故有丝分裂中 期的洋葱根尖细胞具有线粒体(乙)。(2)蛋白质在核糖体上合成,核糖体 的形成与核仁有关,蛋白质合成旺盛的细胞中核仁较大。(3)线粒体和 叶绿体扩大生物膜面积的方式不同。线粒体通过“内膜向内折叠形成 嵴”扩大膜面积,如图乙中的e;叶绿体通过“类囊体膜堆叠形成基粒” 扩大膜面积,如图丙中的h。生物膜面积的扩大为酶的附着提供更多的 场所。
21、(4)为探究细胞分裂间期线粒体的来源,我们最好选择自身不能 合成胆碱(磷脂的前体)的链孢霉营养缺陷型突变株。若将磷脂被3H标 记的链孢霉营养缺陷型突变株放在没有3H标记的胆碱培养基中培养,观 察后代细胞中线粒体的放射性即可推测细胞分裂间期线粒体的来源。 由实验结果可知,子代细胞线粒体相对放射性数值为4/2n(n为细胞增殖 代数),则可说明新形成的线粒体由原来的线粒体分裂形成。 2.(2015江苏单科,26,8分)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示 意图。请回答下列问题: (1)图中双层膜包被的细胞器有 (填序号)。 (2)若该细胞为人的浆细胞,细胞内抗体蛋白的合成场所有 (填 序号),合成
22、后通过 运输到 (填序号)中进一步加工。 (3)新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的 转运 到细胞质中,该结构对转运的物质具有 性。 (4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶,推测该酶将被转运到 (填 序号)发挥作用。 答案答案 (1) (2) 囊泡 (3)核孔 选择 (4) 解析解析 (1)图中分别为核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和叶 绿体。具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。(2)抗体为分泌蛋白, 由核糖体合成,经内质网运输到高尔基体进一步加工。(3)转录过程发 生在细胞核中,转录出的mRNA穿过核孔转运到细胞质,核孔对物质的 转运具有选择性,并非所有物质都可通过核孔。(4)丙酮酸
23、脱氢酶催化 丙酮酸产生H和CO2,该过程发生在线粒体中,故丙酮酸脱氢酶合成后 将被转运到线粒体发挥作用。 3.(2014江苏单科,3,2分)下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是 ( A ) A.性激素主要是由内质网上的核糖体合成 B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运 C.糖蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关 D.内质网既参与物质合成,也参与物质运输 解析解析 性激素属于脂质,在内质网上合成,A错误;在分泌蛋白加工、 运输过程中,内质网形成的囊泡向高尔基体转运,B正确;膜蛋白在核糖 体上合成,需要内质网和高尔基体的加工和运输,C正确;内质网参与蛋 白质、脂质的合成,也参与物质的运输,D正确。