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2011届生物高考一轮复习课件:必修1 第3章 第2节 细胞器—系统内的分工合作


必修1

分子与细胞

第3章 细胞的基本结构

考纲内容及能力要求 1.细胞膜系统的结构和功能 Ⅱ 2.主要细胞器的结构和功能 Ⅱ 3.细胞核的结构和功能 Ⅱ 4.观察线粒体和叶绿体 Ⅱ 5.通过模拟实验探究膜的选 择透过性 Ⅱ

考向定位
1.细胞膜的制备方法及其成分特 点 2.关注细

胞膜的细胞间信息交流 的功能 3.细胞中各种细胞器形态、结构 及功能的联系 4.细胞核的重要性以及结构与功 能相适应的特点 5.各种细胞器分工合作受细胞核 的控制使细胞成为一个基本的生命 系统 6.生物膜的特性在制药、人工肾 等方面的应用

第2节 细胞器——系统内的分工合作

基础梳理

细胞质基质及各种细胞器

基础梳理
1.细胞质基质 (1)功能:进行许多化学反应的主要场所。 (2)化学组成:呈胶质状态,由水、无机盐、脂质、糖 类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。

2.各种细胞器

主要功能 线粒体

分布

细胞进行__________的主要场所, 有氧呼吸 动物和植物 _________细胞 是“动力车间”

光合作用 __________的场所,是植物细胞的 主要在植物的 叶绿体 叶肉细胞 “养料制造车间”和“能量转换 _________中 站” 蛋白质 动物和植物 脂质 细胞内__________合成和加工,以 内质网 _________细胞 及__________合成的“车间”
加工、分类和包装 对来自内质网的蛋白质进行 高尔基体 __________的“车间”及“发送 __________细胞 站” 水解酶

动物和植物

是“消化车间”,含多种 __________,能分解衰老、损伤 溶酶体 _________细胞 的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞 的病毒、病菌

动物和植物

主要功能

分布

液泡

调节植物细胞内的环境,使细胞保持 主要存在于 坚挺 植物 _____细胞中
动物和植物 主要在_______ 细胞中

蛋白质 核糖体 生产__________的机器 有丝分裂 中心体 与细胞的__________有关

动物和某些 低等植物 ________细胞

探究思考: 1.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分与功能相 同吗? 2.所有高等植物的细胞都有叶绿体吗? 答案: 1. 不相同。细胞质基质含有多种成分,为生命活动提供了

重要的代谢反应场所及所需的物质和一定的环境条件;线
粒体基质是进行有氧呼吸第二阶段的场所;叶绿体基质含 有与暗反应有关的酶类,是植物进行光合作用暗反应的场

所。
2. 除叶肉细胞和幼茎皮层细胞等呈绿色的细胞外,其他植 物细胞中均无叶绿体。

特别说明: 1.原核细胞的细胞较小,是由于没有成形的细胞核,而拟核 在控制细胞的新陈代谢方面作用比较弱。 2.原核细胞没有叶绿体,并不说明其一定不能进行光合作用, 因为在有些原核细胞内的一些生物膜的特殊区域和细胞质 中,含有与光合作用有关的酶和叶绿素,就像蓝藻一样, 虽然没有叶绿体,但能进行光合作用。有氧呼吸同理。 3.并非所有的原核细胞都有细胞壁,如支原体细胞无细胞壁。

4.并非所有植物细胞都含有叶绿体和大液泡,如根细胞不 含叶绿体,根尖分生区细胞不含有大液泡。

5.细胞中细胞器的种类和数量与细胞的功能相适应,如代
谢旺盛的细胞中线粒体较多,具分泌功能的细胞中高尔基 体较多。

6.内质网上的核糖体合成某些专供输送到细胞外的分泌蛋
白,如抗体、激素、酶原;游离的核糖体合成的蛋白质分 布在细胞质基质内或供细胞本身生长所需,如血红蛋白、 有氧呼吸酶;滑面型内质网与糖类和脂类的合成及解毒有 关。

归纳整合
一、细胞器结构、分布、成分、形态及功能的比较 名称 分布 线 粒 体 叶 绿 体 形态 结构 成分 功能 真核细胞有 氧呼吸的主 要场所、动 力车间 光合作用场 所、养料制 作车间、能 量转换站 动植物 短棒状、 双层膜、 呼吸酶、 圆球状等 嵴、基 细胞 少量DNA和 质 RNA 绿色植 扁平椭球 双层膜、 光合酶、 物的叶 形或球形 基粒、 色素、少 肉细胞 基质 量DNA、 少量 RNA

名称 内质网

分布

形 态

结构

成 分

功能

动植物细 胞
动植物细 胞

网 状 单层膜 囊 状 单层膜

蛋白质的合成和加工、 脂质的合成场所
蛋白质的加工、分类 包装、植物细胞壁的 合成、动物细胞分泌 物的形成

高尔 基体

名 称 核 糖 体 溶 酶 体

分布

形态

结构

成分

功能

动植物细胞

椭球形

无膜 蛋白质、 蛋白质的合成场所 结构 RNA 单层 多种水解 膜 酶 糖类、无 单层 机盐、色 膜 素、水等 分解衰老损伤的细 胞、杀死侵入细胞 的病毒或细菌 调节细胞的内部环 境、使植物细胞保 持坚挺 与细胞的有丝分裂 有关

动植物细胞

囊状

液 主要存在于植 泡 物细胞

泡状

两个互相 中 动物和低等植 垂直的中 无膜 心 物细胞 心粒和周 结构 体 围的物质

跟踪训练
1. (2009年海南卷)下列有关线粒体和叶绿体的叙述,错误 的是( ) A.线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来

B.线粒体和叶绿体为双层膜结构,其内膜中酶的种类相同
C.线粒体内膜向内折叠形成嵴,叶绿体类囊体堆叠形成基 粒 D.蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用

解析:线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来;线 粒体和叶绿体为双层膜结构,线粒体内膜含酶,叶绿体内

膜不含酶;线粒体内膜向内折叠形成嵴,叶绿体类囊体堆
叠形成基粒,扩大接触面积利于反应充分迅速进行;蓝藻 为原核生物,没有叶绿体,但能进行光合作用。

答案 :B

2. (2009年广东卷)用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞,正确 的结论是( )

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:活细胞内细胞质是流动的,叶绿体在细胞质内,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,故其分布是不均匀的。黑藻是真核生物,细胞中有 线粒体等细胞器,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。 答案 :C

2. (2009年广东卷)用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞,3.下 表是对4种不同生物的细胞进行研究的结果(“√”表示有, “×”表示无),可能是水稻根尖细胞的是( ) 细胞 A B C 核仁 叶绿体 线粒体
中心体

核糖体

× √ √

× × ×

× × √

× √ ×

√ √ √

D











解析:活细胞内细胞质是流动的,叶绿体在细胞质内,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,故其分布是不均匀的。黑藻是真核生物,细胞中有 线粒体等细胞器,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。 答案 :C

细胞器之间的协调配合

基础梳理
细胞器膜、细胞膜 在细胞中,许多细胞器都有膜,这些____________和 核膜 __________等结构,共同构成细胞的生物膜系统,这些

相似 生物膜的组成成分和结构很__________,在结构和功能 上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的 协调配合 __________。

归纳整合
细胞器之间的协调配合

说明 : 细胞核——基因的转录,将遗传信息从细胞核传递到细胞质;

核糖体——利用氨基酸合成多肽;
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; 高尔基体——将多肽再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; 细胞膜——胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白; 线粒体——为各项过程提供能量。

跟踪训练
1.(双选)(2008年江苏卷)科学家用含?3H标记的亮氨 酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表为在腺泡细 胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中 正确的是( ) A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成 B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连 C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用 D.靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成

细胞结构 附有核糖体的内质网 高尔基体
时间/min

靠近细胞 膜的囊泡

3

17

17

解析:此题考查分泌蛋白的合成和分泌过程。A选项,形成 分泌蛋白的多肽最早是在核糖体上合成,而不是内质网;在 细胞的膜结构中,高尔基体是一个独立的细胞器,与内质网 膜和细胞膜并没有直接相连,而是通过小囊泡发生间接的联 系;高尔基体的作用是进一步加工蛋白质并且通过形成小囊 泡将加工成熟的蛋白质分泌到细胞膜外。 答案 :CD

2. (2009年江苏卷)回答下列与细胞有关的实验问题。

(1)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有__________
(填序号)。 ①观察叶绿体和原生质的流动

②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布
③探究酵母菌的呼吸方式 ④红细胞中血红蛋白的提取和分离

(2)按下面步骤进行质壁分离实验。 步骤一:在洁净的载玻片中央加一滴清水,取一片藓类小叶, 盖上盖玻片。 步骤二:从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的 另一侧用吸水纸吸引。 这样重复几次,使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL的蔗

糖溶液中。
步骤三:在显微镜下观察,结果如下图所示。

①图中A、B处的颜色分别是__________。

②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红
(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的蔗糖溶液,则在显 微镜下观察到A、B处颜色分别是__________。 ③如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶 的装片,放在80 ℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶 保持在0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细 胞结构后,为更准确地判断A处颜色,对显微镜的操作方法 是__________、__________。如果A处呈绿色,可能的原 因是________________________________________。

解析:本题考查大纲要求的实验的相关知识。(1)需保持细
胞生理活性的有①观察叶绿体和原生质的流动、③探究酵母 菌的呼吸方式。(2)由于发生质壁分离,A处为蔗糖溶液,

呈无色。B处为细胞质,有叶绿体显绿色。要看得更清晰则
需要改变光圈大小,调节反光镜(电光源亮度)。高温下细胞 死亡,细胞膜失去选择透过性,叶绿素等色素进入A处。 答案 : (1)①③ (2)①无色、绿色 ②红色、绿色 ③改变光圈大小 调节反光 镜(电光源亮度) 高温下细胞膜、叶绿体膜失去选择透过性, 叶绿素等色素进入A处

热点聚焦

通过识图理解细胞结构与功能
(2009年上海卷)如下图所示,图1是两种
高等生物细胞亚显微结构模式图。图2~4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1~15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、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__________,在其中进行 的循环Ⅰ、Ⅱ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,这三种结构中的DNA能从父本传递给子代的是 __________。

解析:动物细胞没有叶绿体,高等植物细胞无中心体。核 仁与核糖体形成有关。含有水溶性色素的是液泡。叶绿体、 线粒体和核膜均为双层膜。在Ⅰ即线粒体基质中进行三羧酸 循环,叶绿体内主要进行光合作用,在Ⅱ即叶绿体基质中进 行卡尔文循环。图3所示结构产生的气体从产生部分扩散到 相邻细胞中被用于细胞呼吸,至少需要出叶绿体2层、细胞 膜1层,进细胞膜1层、线粒体2层共6层膜,12层磷脂分子。 细胞核的DNA(图4结构中的DNA)能从父本传递给子代, 线粒体、叶绿体的DNA往往从母本传递给子代。 答案: (1)31385或12(5、12均可) (2)都由双层膜包被 线粒体、叶绿体 三羧酸循环、卡尔文 循环12 (3)细胞核的DNA

名师点睛: 在识别细胞结构图时,先根据细胞核来区分这个细胞 是属于原核细胞还是真核细胞,在这个过程也可以参考一 下细胞器的种类。然后,根据植物细胞和动物细胞的特点

来判别,如叶绿体、液泡、中心体等等。特别要留意的是,
低等植物有中心体。

热点训练
(2008年广东卷)细胞内各细胞器具有一定的结构和功能, 对下图中结构①的叙述,正确的是( A.在不同植物细胞内其数量基本相同 B.是植物合成蛋白质的主要细胞器 C.是植物进行光合作用产生有机物的细胞器 D.含有DNA和RNA,是决定植物遗传的基本单位 )

解析:根据图示可以看出①所指的细胞器是叶绿体。叶绿体
主要分布在植物的绿色部位细胞内,如叶片的叶肉细胞、绿 色的幼茎等,植物根细胞则不含有叶绿体;叶绿体是细胞内

进行光合作用的细胞器,光合作用能产生有机物;植物遗传
的基本单位是基因,叶绿体内的DNA分子中含有许多基因; 细胞内合成蛋白质的细胞器是核糖体。

答案 :C

走进实验室

基础再现
实验课题:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 一、实验材料 新鲜的苔藓叶、口腔上皮细胞。观察叶绿体,最好选用细 胞内叶绿体数量较少体积较大的植物细胞。观察线粒体要 选择无色的细胞。 二、实验原理 植物的绿色部位细胞内含有叶绿体,可以在显微镜下直接 观察。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。线粒 体无色,可以用健那绿染色。健那绿是一种活细胞染色剂 ,线粒体在健那绿染液中可以维持数小时的活性。通过染 色可以看到被染成蓝绿色的线粒体的形态和分布。

三、实验过程 观察叶绿体:制作苔藓叶片临时装片→低倍镜下找到叶片

细胞→高倍镜下观察。
观察线粒体:取材→染色→制片→低倍镜下找到口腔上皮 细胞→高倍镜下观察。

过程设计
取材:取一片在光下培养一段时间的新鲜黑藻 制片 用镊子夹取一片幼嫩的小叶,放在载玻片的水滴 中,盖上盖玻片 注意:叶片随时保持有水状态 低倍镜:找到叶片细胞,移到视野中央 观察 1.调整显微镜,学会使用高倍镜 2.找到叶片细胞,进一步找到叶绿体,详细 高倍镜 观察其形态、分布情况 3.以叶绿体作为参照物,观察细胞质流动情 况,判断其细胞质的流动方向及速度变化 绘图(略)

易错归纳
1.选择苔藓或黑藻叶片是因为他们的叶片较薄,有些部位 的细胞是单层的,可以直接放在显微镜下观察,如果用菠 菜等其他材料,撕取的表皮上一定要带有些叶肉细胞,因 为其叶表皮细胞没有叶绿体。 2.制好的植物细胞临时装片要保持有水的状态,否则会影 响细胞的活性;加盖玻片时一定要缓慢盖上,以免装片中 有气泡。 3.在刮取口腔上皮细胞时,要先漱口,刮时不能太用力, 避免刮伤。 4.叶绿体在不同光照条件下可以运动。强光下,叶绿体以 其椭球体的侧面朝向光源;而在弱光下,则以其椭球体的 正面朝向光源,以充分接受光照。在用强光照射时,灯泡 不能离装片太近,否则,叶绿体会被强光灼伤而解体。

精题演习
1.在使用显微镜观察细胞内的叶绿体时,发现无论怎样调 节粗、细准焦螺旋,视野都很灰暗,只看见大概的细胞轮 廓而无法看清细胞中的叶绿体,那么可能的原因是( A.反光镜没有调节好 B.没有用物镜 C.装片中的标本没有对准通光孔 D.装片上没有标本 解析:出现这个现象可能是光照不均匀,调节反光镜即可。 )

答案 :A

2.若用菠菜叶做观察叶绿体的实验材料,要取菠菜叶的下 表皮而稍带些叶肉,其原因是( A.下表皮细胞含有叶绿体较多 B.叶绿体主要存在于叶肉细胞中 C.上表皮细胞无叶绿体 D.ABC三项都正确 )

解析:若用菠菜叶作为观察叶绿体的实验材料,则所撕取的
表皮上一定要带叶肉细胞,因为其叶表皮细胞没有叶绿体。 答案 :B

3.制作菠菜叶的临时装片时,应取菠菜叶的_________表

皮并稍带些叶肉作为观察对象,因为该细胞内的叶绿体的
体积__________,而且数目__________。高倍镜下可观 察到叶绿体分布于_________中,并随细胞质的流动而

_________。
答案:下 大 少 细胞质基质 流动

课时作业

1. (2009年潮州二模)右图是线粒体内膜的结构示意图, 其中F0和F1两部分构成了ATP合成酶。F0镶嵌在膜中, 则F1位于( ) A.内膜与外膜之间

B.细胞质基质中
C.线粒体基质中 D.线粒体的嵴中

解析:细胞有氧呼吸除了第一阶段外,其余在线粒

体内进行,故此ATP 合成酶的F0镶嵌在膜中,则F1应位于
线粒体基质中,以便合成ATP。 答案:C

2.(2009年江门二模)在蝌蚪发育成蛙的过程中,蝌蚪的
尾逐渐消失,与这一“自溶”现象有关的细胞器是( A.线粒体 B.溶酶体 )

C.核糖体

D.细胞核

解析:溶酶体有许多水解酶,与这一“自溶”现象有关。
答案:B

7.(2009年深圳一模,改编)下列关于细胞器的描述正确 的是( )

A.溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞
B.动植物细胞都有两个互相垂直排列的中心粒 C.用高倍镜观察叶绿体可选用黑藻幼叶

D.所有酶、抗体、激素都在核糖体上合成

解析:高等植物细胞没有中心体;某些酶的化学本 质是RNA,某些激素的化学本质是脂质,故它们并非在 核糖体上合成。 答案:AC

8.(2009年中山一模,改编)细胞的结构与其功能相适应,

下列叙述不正确的是(

)

A.哺乳动物成熟的红细胞依靠无氧呼吸获得能量 B.蛔虫的细胞质中有转录、翻译及
酶 C6H12O6→2C3H6O3+ATP等生理过程

C.蓝球藻和念珠藻细胞内都含有色素,都能进行光合作用 D.人体皮肤细胞的基因总数等于肝细胞 解析:蛔虫属于真核生物,且没有线粒体,其转录 过程发生在细胞核里,人体皮肤细胞中,线粒体的数量少 于肝细胞,因而皮肤细胞的基因总数少于肝细胞。 答案:BD

12.(2009年佛山一模)下面是两类细胞的亚显微结构模 式图,请据图回答:

(1)甲图细胞属于 是 。

细胞,判断的理由

(2)细胞中作为系统边界的结构是[2]和[ ],它在细
胞的生命活动中除了能将细胞与外界环境分隔开,还具有 怎样的功能? 两种物质组成。 (4)如果乙图是叶肉细胞的模式图,图中具有能量转换功能 。

(3)乙图中,对细胞有支持和保护作用的结构,主要由

的细胞器是[ ]
体途径是: 头表示)。

和[ ]

。从输入叶肉细胞到被
(用文字和箭

细胞的生命活动所直接利用,能量经过了3次转换,其具

答案: (1)原核 无核膜(无成形的细胞核)

(2)6 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
(3)纤维素和果胶 (4)7 叶绿体 8 线粒体 光能→ATP等物质中活跃的化学能 →有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能






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