第5講

細胞器之間的分工合作《一輪復習》0102主要細胞器的結構和功能03細胞器之間的協(xié)調配合細胞的生物膜系統(tǒng)04高倍鏡觀察葉綠體和細胞質一、主要細胞器的結構和功能1、顯微結構與亞顯微結構光學顯微鏡下的顯微結構電子顯微鏡下的亞顯微結構分辨率觀察到的細胞結構＜0.2nm＞0.2nm細胞壁、細胞質、染色體、葉綠體（綠色）、大液泡、細胞核（核仁）細胞膜、內質網(wǎng)、核膜、核糖體、高爾基體、中心體等亞顯微結構，需要電子顯微鏡才能觀察到一、主要細胞器的結構和功能2、分離各種細胞器的方法：差速離心法一、主要細胞器的結構和功能【情境推理·探究】1.根據(jù)細胞器的大小和結構，將細胞勻漿放入離心管中，逐漸提高離心速率，線粒體、葉綠體和核糖體沉降的先后順序是：____________________________________________________。最先沉降的是葉綠體，隨后是線粒體，最后是核糖體一、主要細胞器的結構和功能名稱核糖體內質網(wǎng)高爾基體線粒體葉綠體液泡中心體溶酶體3、細胞器的結構和功能結構雙層膜的細胞器單層膜的細胞器不具膜的細胞器葉綠體、線粒體內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡核糖體、中心體一、主要細胞器的結構和功能分布：分布于真核細胞結構：雙層膜：功能：線粒體基質：線粒體內膜含有氧呼吸的酶,內膜向內折疊形成嵴(增大內膜面積，為更多的酶提供著位點)注意：

①線粒體為半自主性細胞器，含有DNA、RNA、核糖體；

②人和哺乳動物成熟的紅細胞無線粒體，只能進行無氧呼吸③部分原核細胞能進行有氧呼吸，其有氧呼吸酶在細胞質（1）線粒體——動力車間、能量轉換器含有氧呼吸的酶、少量DNA、RNA①有氧呼吸的主要場所；②為細胞的生命活動提供能量；一、主要細胞器的結構和功能分布：結構：功能：主要存在于植物葉肉細胞中雙層膜類囊體堆疊形成基?；ｎ惸殷w薄膜上有色素和酶葉綠體基質：綠色植物細胞進行光合作用的場所注意：①葉綠體為半自主性細胞器，含有DNA、RNA、核糖體；

②并不是所有植物細胞都含有葉綠體，如植物根尖細胞意義：增大膜面積光反應光合作用（暗反應）相關的酶、DNA、RNA（2）葉綠體——能量轉換站、養(yǎng)料制造車間一、主要細胞器的結構和功能（3）內質網(wǎng)分布：分布于真核細胞結構：單層膜蛋白質等大分子物質的合成、加工場所和運輸通道。以及脂質合成的場所。功能：類型：粗面內質網(wǎng)：附著有核糖體；光面內質網(wǎng)：未附著核糖體；內連核膜，外連細胞膜，甚至細胞器膜粗面內質網(wǎng)主要與分泌蛋白的的加工、運輸有關；光面內質網(wǎng)主要與脂質合成有關一、主要細胞器的結構和功能（4）高爾基體--分布于真核細胞①主要對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類和包裝。單層膜，由一些扁平的囊和小泡構成功能：分布：結構：②與植物細胞分裂末期細胞壁（纖維素的形成有關。一、主要細胞器的結構和功能（5）溶酶體——消化車間--是細胞的“消化車間”，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。單層膜的囊狀體，起源于高爾基體，分布：功能：主要分布在動物細胞內含有多種酸性水解酶。這些酶在核糖體上合成，溶酶體只是儲存場所。結構：注意：溶酶體的膜不會被自身水解酶破壞。一、主要細胞器的結構和功能【情境推理·探究】2.溶酶體內的水解酶不分解溶酶體膜的可能原因是 ①_______________________________________________；②____________________________________________________________________________。溶酶體膜的成分經(jīng)過修飾，不被這些水解酶識別溶酶體內的酶大多在酸性條件下才能發(fā)揮作用，而溶酶體膜生活的環(huán)境為中性，且溶酶體不斷運動著，分解它們的酶難以起作用。一、主要細胞器的結構和功能（6）液泡--特例：根尖分生區(qū)細胞沒有液泡，

沒有液泡的細胞不能進行質壁分離。主要存在于植物細胞單層膜①調節(jié)植物細胞內的環(huán)境；②充盈的液泡還可以保持細胞堅挺。分布：結構：功能：內有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等注意：動物也有液泡，如草履蟲的伸縮泡。注意：液泡中的色素與果實、花瓣的顏色和果實的酸甜有關，其中的色素不能吸收光能。一、主要細胞器的結構和功能（7）核糖體——生產蛋白質的機器分布：功能：結構：無膜結構，由蛋白質和rRNA（核糖體RNA）組成蛋白質合成的場所分布于真核細胞、原核細胞（具有細胞結構的生物含有

核糖體）游離在細胞質中：類型：附著在粗面內質網(wǎng)上：合成分泌蛋白（如抗體）、膜蛋白合成胞內蛋白（胞內酶、血紅蛋白等）一、主要細胞器的結構和功能（8）中心體動物與低等植物細胞中無膜結構，由兩個互相垂直的中心粒及其周圍物質構成。與細胞有絲分裂有關。分布：結構：功能：綠藻、小球藻、水綿、褐藻、硅藻一、主要細胞器的結構和功能結構：細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網(wǎng)架結構。細胞骨架功能：與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關?！究键c速覽?診斷】(1)線粒體膜上存在運輸葡萄糖的蛋白質。(2021·遼寧卷，1D)(

)提示葡萄糖在細胞質基質中分解成丙酮酸后才能進入線粒體。(2)溶酶體膜蛋白高度糖基化可保護自身不被酶水解。(2021·湖北卷，1C)(

)(3)酵母菌和白細胞都有細胞骨架。(2021·河北卷，1A)(

)(4)原核細胞和真核細胞都在核糖體上合成蛋白質。(2020·北京卷，3C)(

)(5)葡萄糖的有氧呼吸過程中，水的生成發(fā)生在線粒體外膜。(2021·湖北卷，1A)(

)提示發(fā)生在線粒體內膜?！痢獭獭獭痢究键c速覽?診斷】(6)細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質所含核酸的種類相同。(2020·江蘇卷，3B)(

)提示細胞質基質中含有RNA，但不含DNA。(7)植物細胞中的液泡是一種細胞器，液泡大小會隨細胞的吸水或失水而變化。(2016·海南卷，8AB)(

)×√【多角度比較各種細胞器】分布植物特有的細胞器動物和低等植物特有的細胞器原核細胞唯一具有的細胞器根細胞沒有的細胞器根尖分生區(qū)細胞沒有的細胞器成分含DNA的細胞器含RNA的細胞器含色素的細胞器結構不具膜的細胞器單層膜的細胞器雙層膜的細胞器葉綠體、液泡中心體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、核糖體葉綠體、液泡核糖體葉綠體葉綠體、液泡核糖體、中心體內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡葉綠體、線粒體功能能產生ATP的細胞器能自主復制的細胞器與有絲分裂有關的細胞器與蛋白質合成、分泌相關的細胞器能發(fā)生堿基互補配對的細胞器與主動運輸有關的細胞器能產生水的細胞器能合成多糖的細胞器與能量轉換有關的細胞器線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、中心體核糖體、線粒體、高爾基體、中心體核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體線粒體、葉綠體、核糖體核糖體、線粒體核糖體、葉綠體、線粒體、高、內葉綠體、高爾基體線粒體、葉綠體【多角度比較各種細胞器】【典例?精心深研】C1.(2023·安徽安慶調研)如圖分別為兩種細胞器的部分結構示意圖，下列分析錯誤的是(

)考向圍繞細胞器的結構和功能，考查結構與功能觀A.圖a中，NADH與氧結合形成水發(fā)生在有折疊的膜上B.圖b中，直接參與光合作用的膜上有色素的分布C.兩圖所示意的結構中與ATP形成有關的酶都在內膜和基質中D.兩圖代表的細胞器都與能量轉換有關，并可共存于一個細胞【典例?精心深研P29】D2.(2023·衡水中學調研)下列有關細胞器及細胞結構與功能的敘述，正確的是(

) A.細胞器之間都能通過囊泡進行物質運輸 B.溶酶體能合成水解酶用于分解衰老的細胞器 C.合成固醇類激素的分泌細胞的內質網(wǎng)一般不發(fā)達 D.線粒體內膜蛋白質和脂質的比值大于外膜【典例?精心深研P29】C3.(2023·成都七中診斷)下列關于細胞器的結構和功能的說法，正確的是(

)考向結合細胞圖像識別與功能分析，考查科學思維A.四種結構中均可以發(fā)生A—U配對現(xiàn)象B.a、b、d上進行的生理活動都需要c提供能量C.分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌過程需要b、c的參與D.a、c、d都具有雙層膜結構【典例?精心深研】C4.(2023·廣東惠州調研)如圖為動、植物細胞亞顯微結構模式圖，下列有關該圖的敘述正確的是(

)A.植物細胞都不具有的結構是aB.胰島B細胞合成胰島素的場所是cC.細胞在清水中不會漲破，是因為有結構iD.圖的下半部分可用來表示紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的結構解析結構a是中心體，中心體存在于動物和某些低等植物細胞中，高等植物細胞不含中心體，A錯誤；胰島素的化學本質是蛋白質，胰島B細胞合成胰島素的場所是核糖體，B錯誤；紫色的洋蔥鱗片葉表皮細胞無葉綠體，因此該圖的下半部分不能用來表示紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞的結構，D錯誤?！镜淅?精心深研】（海南2020）細胞可以清除功能異常的線粒體，線粒體也可以不斷分裂和融合，以維持細胞內線粒體的穩(wěn)態(tài)。下列有關線粒體的敘述，錯誤的是（

）A、線粒體具有雙層膜結構，內、外膜上所含酶的種類相同B、線粒體是真核細胞的“動力車間”，為細胞生命活動提供能量C、細胞可通過溶酶體清除功能異常的線粒體D、細胞內的線粒體數(shù)量處于動態(tài)變化中A二、細胞器之間的協(xié)調配合（教材P51-52）分泌蛋白的合成和運輸?shù)鞍踪|分類分泌蛋白胞內蛋白概念實例合成場所在細胞中合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白不需要運輸?shù)郊毎ね?，只在細胞內起作用的蛋白質消化酶、抗體、淋巴因子和一部分激素（如生長激素、胰島素）能附著于內質網(wǎng)上的核糖體呼吸酶、DNA聚合酶、解旋酶、RNA聚合酶等細胞生命活動必需的酶游離的核糖體1、蛋白質分類：2、研究方法：同位素標記法二、細胞器之間的協(xié)調配合P51-52核糖體內質網(wǎng)高爾基體細胞膜線粒體供能囊泡囊泡氨基酸肽鏈具有空間結構的蛋白質成熟蛋白質分泌蛋白胞吐（體現(xiàn)了細胞膜的流動性）3、分泌蛋白的合成和運輸過程：膜蛋白的合成，溶酶體的形成也經(jīng)過此過程。二、細胞器之間的協(xié)調配合P51-524、分泌蛋白的合成和運輸過程中膜面積變化曲線圖：___________________________前后時間0膜面積①_________③_________②_________時間0②③①①②③內質網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜內質網(wǎng)膜細胞膜高爾基體膜內質網(wǎng)：減小先增加后減少，基本不變增大高爾基體：細胞膜：三、細胞的生物膜系統(tǒng)（教材P52）細胞器膜核膜細胞膜生物膜系統(tǒng)真核細胞只有真核生物才有生物膜系統(tǒng)；只有同時具有三者才能稱為生物膜系統(tǒng)，含其中之一只能稱為生物膜。1、生物膜系統(tǒng)三、細胞的生物膜系統(tǒng)（教材P52）2、生物膜系統(tǒng)≠生物膜原核細胞真核細胞生物膜有沒有有有缺一不可共同組成細胞膜核膜細胞器膜生物膜系統(tǒng)三、細胞的生物膜系統(tǒng)（教材P52）①各種膜在化學組成上的聯(lián)系化學組成上：在

上基本相同；在

上有顯著差異。②各種膜在結構上的聯(lián)系結構上：

，都由

構成基本支架，

分布其中，都具有兩大特點。組成成分蛋白質種類和數(shù)量大致相同磷脂雙分子層蛋白質分子3、物膜之間的聯(lián)系三、細胞的生物膜系統(tǒng)（P52）4、生物膜在結構上具有一定的連續(xù)性內質網(wǎng)膜核膜細胞膜高爾基體膜內質網(wǎng)膜核膜細胞膜高爾基體膜囊泡（間接聯(lián)系）直接聯(lián)系直接聯(lián)系囊泡（間接聯(lián)系）三、細胞的生物膜系統(tǒng)（教材P52）5、

生物膜的功能①使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境,在物質運輸、能量轉化和信息傳遞過程中起決定性作用。②廣闊的膜面積為多種酶提供附著位點。③把各種細胞器分隔開，保證細胞生命活動高效、有序進行。小結細胞膜核膜能量轉換信息傳遞酶化學反應【考點速覽?診斷】(1)胰島素的形成過程需內質網(wǎng)和高爾基體加工。(2021·福建卷，2D)(

)(2)人體未分化的細胞中內質網(wǎng)非常發(fā)達，而胰腺外分泌細胞中則較少。(2020·江蘇卷，3C)(

)提示人體未分化的細胞中內質網(wǎng)不發(fā)達，而胰腺外分泌細胞能產生消化酶，內質網(wǎng)較多(3)高爾基體參與分泌蛋白的合成與加工。(2018·北京卷，2C改編)(

)提示分泌蛋白的合成場所是核糖體。(4)細胞膜、高爾基體、中心體都屬于生物膜系統(tǒng)。(2017·江蘇卷，21A改編)(

)提示中心體無膜結構，不屬于生物膜系統(tǒng)?！獭痢痢寥?、細胞的生物膜系統(tǒng)（P52）【情境推理·探究】生物膜上的某些蛋白質不僅是膜的組成成分，還具有催化、物質運輸、能量轉換、接收和傳遞信息的功能，下面表示三種生物膜。圖1、圖2、圖3分別表示哪一種生物膜？提示圖1表示線粒體內膜；圖2表示細胞膜；圖3表示葉綠體的類囊體膜?！镜淅?精心深研】D考向結合分泌蛋白的合成、加工和分泌過程，考查科學思維1.(2022·廣東卷，9)酵母菌sec系列基因的突變會影響分泌蛋白的分泌過程，某突變酵母菌菌株的分泌蛋白最終積累在高爾基體中。此外，還可能檢測到分泌蛋白的場所是(

) A.線粒體、囊泡

B.內質網(wǎng)、細胞外 C.線粒體、細胞質基質

D.內質網(wǎng)、囊泡【典例?精心深研】C2.(2022·浙江6月選考，7)動物細胞中某消化酶的合成、加工與分泌的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.光面內質網(wǎng)是合成該酶的場所

B.核糖體能形成包裹該酶的小泡C.高爾基體具有分揀和轉運該酶的作用

D.該酶的分泌通過細胞的胞吞作用實現(xiàn)【典例?精心深研】D3.(2023·湖北武漢質檢)細胞生命活動依賴于胞內運輸系統(tǒng)。運輸系統(tǒng)將大量需要運輸?shù)奈镔|分揀、包裝到囊泡中，利用動力蛋白水解ATP驅動囊泡在細胞骨架上移動，高效精確地將物質運輸?shù)较鄳Y構中發(fā)揮功能。下列敘述正確的是(

) A.血紅蛋白可通過囊泡分泌到細胞外 B.核糖體可出芽形成囊泡將肽鏈運往內質網(wǎng)進行加工 C.在胞內運輸過程中，內質網(wǎng)起到重要的交通樞紐作用 D.動力蛋白驅動囊泡在細胞骨架上的移動伴隨著能量代謝考向生物膜系統(tǒng)的組成和功能【典例?精心深研】C4.(2023·河南名校聯(lián)盟)生物膜的結構與功能存在著密切的聯(lián)系。下列敘述錯誤的是(

) A.細胞膜是選擇透過性膜，細胞衰老時其通透性會發(fā)生改變 B.線粒體內膜和葉綠體的類囊體薄膜上都分布有催化ATP合成的酶 C.線粒體DNA位于線粒體外膜上，編碼參與呼吸作用的酶 D.神經(jīng)細胞含有許多突起以增加細胞膜面積，有利于興奮的傳遞【典例?精心深研】D5.(2022·山東聊城調研)生物中除病毒外都具有生物膜，生物膜是一種動態(tài)的結構，具有膜脂的流動性和膜蛋白的運動性。下列關于生物膜的敘述，正確的是(

) A.細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質，構成細胞膜的脂質中最豐富的是膽固醇 B.性激素隨血液到達全身各處，與靶細胞膜表面受體結合，將信息傳遞給靶細胞 C.大腸桿菌的細胞膜是其生物膜系統(tǒng)的組成部分，與動物細胞膜具有相似的結構 D.細胞內許多化學反應在生物膜上進行，廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點三、實驗：用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動P50胞質環(huán)流：（1）概念：在植物細胞和其他細胞中，細胞質的流動是圍繞中央液泡進行的環(huán)形流動模式，這種流動稱為胞質環(huán)流。（2）原因：由肌動蛋白和肌球蛋白相互作用引起，本質上其實是細胞有機物分解提供的化學能轉化成動能引起的。（3）意義：胞質環(huán)流對于細胞的營養(yǎng)代謝具有重要作用，能夠不斷的分配各種營養(yǎng)物質和代謝廢物，使它們在細胞內均勻分布。三、實驗：用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動P50(1)葉肉細胞中的葉綠體，散布于細胞質中。葉綠體一般是綠色的、扁平的橢球形或球形，可以用高倍顯微鏡觀察它的形態(tài)和分布。1、實驗原理(2)活細胞中的細胞質處于不斷流動的狀態(tài)。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的葉綠體的運動作為標志。三、實驗：用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動P502、方法步驟(1)觀察葉綠體中央水滴中低倍高倍三、實驗：用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動P50(2)觀察細胞質的流動低高三、實驗：用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動P503、實驗結果(1)觀察葉綠體。低光下扁平面向光排列高強光下窄面向光，做避光性排列實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態(tài)，避免細胞的活性收到影響。保持有水狀態(tài)以保證葉綠體的正常形態(tài)，并能懸浮在細胞質基質中，否則，細胞失水收縮，將影響對葉綠體形態(tài)的觀察。三、實驗：用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動P503、實驗結果(2)觀察細胞質的流動。葉綠體隨細胞質定向環(huán)形流動。顯微鏡下觀察的細胞質流動方向就是實際流動方向。提高細胞質流動的措施增大光照強度提高培養(yǎng)黑藻的水溫（調至25℃左右）劃傷一部分葉片劃傷一般是損壞黑藻葉片葉脈，改變中脈及其細胞的滲透壓，細胞液外滲形成引流，大量水分流動導致葉綠體移動速度加快，便于觀察。【典例?精心深研】B1.(2023·湖北黃岡調研)下列關于“觀察菠菜葉肉細胞的葉綠體形態(tài)