1、第第7 7讲讲 细胞器细胞器系统内的系统内的 分工合作分工合作 一、主要细胞器的结构和功能 名称 分布 形态 结构 成分 功能 线粒体 普遍存在于动植物细胞中 短棒状、圆球状、线形、哑铃形等 外膜、内膜(双层膜结构)、嵴、基质 蛋白质、磷脂、有氧呼吸的酶，少量DNA和RNA 有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”叶绿体 主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细胞内 球形或 椭球形 外膜、内膜(双层膜结构)、基质、基粒 蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素、少量DNA和RNA 光合作用的场所，“养料制造车间”、“能量转换站”续表 名称 分布 形态 结构 成分 功能 内质网 绝大多数动植物细胞中 网状 单层膜
2、结构 蛋白质、磷脂等 增大细胞内的膜面积，与蛋白质、脂质的合成有关；蛋白质等的运输通道；“有机物的合成加工车间”高尔基体 普遍存在于动植物细胞中 囊状 单层膜结构 蛋白质、磷脂等 动物细胞：与分泌物的形成有关，表现在对蛋白质的加工和转运 植物细胞：与植物细胞壁的形成有关 核糖体 普遍存在于动植物细胞中 椭球形 粒状小体 游离于细胞质或附着在内质网上、核外膜上(无膜结构)蛋白质、rRNA 合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”名称 分布 形态 结构 成分 功能 核糖体 普遍存在于动植物细胞中 椭球形 粒状小体 游离于细胞质或附着在内质网上、核外膜上(无膜结构)蛋白质、rRNA 合成蛋白质的场所，
3、“生产蛋白质的机器”中心体 动物细胞，低等植物细胞“十”字形 两个互相垂直的中心粒以及周围物质构成(无膜结构)微管蛋白 动物细胞的中心体与有丝分裂有关 液泡 植物细胞 泡状 液泡膜、细胞液(单层膜)蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等 调节植物细胞内的环境，使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀状态 溶酶体 植物细胞、动物细胞 囊状 囊状(单层膜)“酶仓库”和“消化车间”续表 【例1】下列为从同一个细胞中分离得到的几种细胞器模式简图。据图回答(细胞器填写标号)：(1)能把光能转变成化学能的细胞器是_。(2)图B所表示的细胞器在该细胞中的作用是_。C 参与细胞壁的形成 (3)是细胞内蛋白
4、质合成和加工，以及脂质合成的“车间”的细胞器是_。(4)能生成ATP的细胞器是_。(5)在同一个叶肉细胞中，结构A中产生一个CO2分子进入C中被利用，至少需要经过_层膜。(6)在遗传上具有相对独立性的细胞器是_。D A、C 4 A、C 【解析】由模式简图可判断出A为线粒体、B为高尔基体、C为叶绿体、D为内质网。A、C均具有两层膜，与能量转换有关，且均含有少量DNA；B、D均为单层膜，B可参与细胞壁的形成，D是分布最广泛的细胞器。二、细胞的生物膜系统 1生物膜系统的概念 细胞中各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构的组成成分和结构很相似，在结构和功能上密切联系，共同组成细胞的生物膜系统。细胞的生物膜系
5、统是指细胞内所有膜结构组成的整体。2.各种生物膜之间的联系 (1)在化学组成上的联系 相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这与不同的生物膜功能的复杂程度有关，功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量就越多。(2)在结构上的联系 各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子镶嵌或贯穿其中，都具有一定的流动性。在结构上具有一定的连续性：内质网广泛地分布在细胞质中，外部与细胞膜相连，内部与核外膜相连，构成细胞完整的生物膜系统，从而将细胞膜、细胞质、细胞核连为体。内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可
6、通过具有膜的小泡相互转变。(3)在功能上的联系 实例：分泌蛋白的合成与运输 研究方法：同位素标记法，即利用放射性同位素标记化合物(如35S氨基酸)来示踪分泌蛋白的合成与分泌过程。与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌有关的细胞结构及相应的生理作用(如图)3生物膜系统的功能 (1)细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，保证细胞与外部环境进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性作用。(2)许多重要化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。(3)细胞内的生物膜把各种细胞器分开，提高生命活动效率。【例2】下列四项表示用3H亮氨酸标记细胞内的分
7、泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是()C 【解析】由题干获取的主要信息有：用3H亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪其分布情况和运输过程；用曲线表示放射性颗粒出现的顺序。解答本题应在掌握分泌蛋白的合成分泌过程的基础上再据图判断正误。含3H亮氨酸的分泌蛋白，首先由附着在内质网上的核糖体合成后，进入附有核糖体的内质网中进行加工，而后由高尔基体包装形成分泌小泡。因此放射性开始在附有核糖体的内质网中较高，随后放射性在高尔基体中逐渐积累，最后，分泌小泡的放射性逐渐升高。三、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1实验目的 使用高倍显微镜观察叶绿体、线粒体的形态和分
8、布。2实验原理 (1)叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。(2)线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等多种形态。健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态和分布。3实验流程 (1)观察叶绿体实验 【例3】下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体实验的说法，不正确的是()A牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性 B制装片时在载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态 C在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而
9、细胞质接近无色 D高倍镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂分子层 D 【解析】用高倍镜观察人的口腔上皮细胞的线粒体这一实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他微生物对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，这两者都是为了保证实验的准确性。滴一滴浓度为0.9%的NaCl溶液，可以让离体的口腔上皮细胞处于一个与原先一样的生存环境中以维持正常的形态。健那绿染液是专一性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而细胞质则无色。光学显微镜下不能看到线粒体的两层膜及磷脂分子层。(1)普通显微镜能够观察的材料，必须是薄的、近乎透明的。观察叶绿体时选择藓类叶，是因为藓类属于低等植物，叶片又是
10、绿色的单层细胞，不需加工即可进行观察。(2)在观察叶绿体实验时，制作装片和镜检时，临时装片中的材料要随时保持有水状态，以保证细胞器的正常形态并能悬浮在细胞质基质中，否则，细胞失水收缩，将影响细胞器形态的观察。(3)牙签一定要消毒，防止牙签上其他微生物对本实验的影响。(4)实验前必须漱口，以免口腔食物残渣对本实验的影响。1.(2011安徽)AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是()A内质网和高尔基体 B高尔基体和溶酶体 C内质网和核糖体 D溶酶体和核糖体 A【解析解析】蛋白质加工和修饰的场所是
11、在内质网和高尔基体。2.(2011山东)只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是()A苏丹染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪 B龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 C健那绿(詹纳斯绿B)染色观察动物细胞的线粒体 D甲基绿、派洛宁(吡罗红)染色观察动物细胞中的DNA和RNA C【解析解析】五种染色剂只有健那绿为活体染料。3.(2009 上海)图1是两种高等生物细胞亚显微结构模式图。图24是图1中部分结构的放大，据图回答。(内填图中标号，_上填适当内容的文字。)(1)图中的结构115中不应该出现的是_和_；可能含有水溶性色素的是_；结构15与_的形成有关。(2)图2、3
12、、4所示在结构上的主要共同点是_。图2、3所示结构的名称分别是 _。图3所示结构产生的气体从产生部位扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸，至少需要穿过的磷脂分子层有_层。(3)已知进行有性生殖的某生物同时具有图2、3、4所示三种结构，这三种结构的DNA能从父本传递给子代的是_。3 5或12(5、12均可)都由双层膜包被 线粒体、叶绿体 14 细胞核的DNA(图4结构中的DNA)13 8【解析】本题主要考查细胞结构的相关知识。(1)根据图像可知左侧为高等动物细胞模型，右侧为高等植物细胞模型，动物细胞没有叶绿体，高等植物细胞没有中心体；植物细胞中水溶性色素存在于液泡中；结构15应为核仁，其主要与核糖体的
13、形成有关。(2)由图24图像特征可以判断依次为线粒体、叶绿体和细胞核，三者在结构上均是由两层膜包被；叶绿体产生的O2进入相邻细胞中参与呼吸作用依次穿过类囊体膜、叶绿体膜(双层)、细胞膜(两层)和线粒体膜(双层)共计7层膜，14层磷脂分子层。(3)线粒体和叶绿体在细胞质中，其内的DNA主要由母本传给子代，细胞核是遗传物质存在的主要场所，其内的DNA可以由父本传递给子代。4.下列关于高尔基体的叙述，错误的是()A高尔基体膜具有流动性 B抗体从合成到分泌不经过高尔基体 C高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成 D高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能 B【解析】抗体的本质是蛋白质，其合成和分泌所需的细胞器有：
14、核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。5.溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右，下列叙述错误的是()A溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 B溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新 C细胞质基质中的H被转运到溶酶体内需消耗能量 D正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用 D 【解析】本题考查溶酶体与酶、运输等的关系及综合分析能力。水解酶属于蛋白质，是在核糖体上合成的，溶酶体在消化细胞内的物质时要吞噬这些物质，形成具有消化作用的小泡，所以溶酶体执行功能时要发生膜成分的更新。H的运转方式是主动运输，需要消耗能量。正常状态下机体也要产生衰老、凋亡的细胞，死亡后溶酶体要对它们进行
15、分解消化。6.下图表示在胰岛B细胞中，将胰岛素原分子的C段切除后加工成具有活性的胰岛素，并被包装在囊泡中的过程。胰岛素和C段肽链在被排出胰岛B细胞前，一直储存在此囊泡中。该过程发生的场所应是()C A核糖体 B细胞核 C高尔基体 D细胞质基质【解析】在核糖体中完成氨基酸合成多肽的过程，在内质网中实现蛋白质的加工如糖基的形成、蛋白质空间结构的形成等；在高尔基体中进行再加工，生成具有生物活性的蛋白质。依题意，图示过程发生在高尔基体中。7.下列模式图表示真核细胞的几种细胞器，有关细胞器的说法不正确的是()A A中可发生CO2C3C6H12O6，中则会发生C6H12O6丙酮酸CO2 B在细胞中联系最广泛的细胞器是 C胰腺细胞与汗腺细胞相比，的含量较多 D是植物、细菌、酵母菌唯一共有的细胞器【解析】根据图形结构可推出：是线粒体，是高尔基体，是叶绿体，是内质网，是核糖体。在线粒体内只能进行有氧呼吸第二、三阶段的反应，C6H12O6丙酮酸在细胞质基质中进行；在细胞中联系最广泛的细胞器是内质网；胰腺细胞分泌蛋白质的能力比汗腺细胞强，故胰腺细胞含有较多的高尔基体；原核细胞和真核细胞都有核糖体。