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所属成套资源:2021新高考人教版生物一轮学案
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2021新高考生物人教版一轮学案:必修部分模块1第2单元第3讲 细胞器——系统内的分工合作
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第3讲 细胞器——系统内的分工合作
▌考纲研读备考定位▌
考纲要求
核心素养
1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
2.举例说明细胞各部分之间相互联系,协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。
3.活动:高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
4.活动:尝试制作真核细胞的结构模型。
1.生命观念——结构与功能观:各种细胞器的结构和功能相适应。
2.理性思维——归纳与概括:通过对细胞结构与功能的归纳及对生物膜。
3.科学探究——通过高倍显微镜观察叶绿体和线粒体实验,掌握实验结构与功能的总结,培养逻辑思维能力、归纳总结能力及识图析图能力材料选取原则和显微操作技能。
考点一 主要细胞器的结构和功能
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
1.细胞质的组成
细胞质包括细胞质基质和细胞器,前者为代谢提供场所、物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。
2.细胞器之间的分工
(1)线粒体和叶绿体的比较
项目
线粒体
叶绿体
亚显微结构图
增大膜面积方式
内膜向内腔折叠形成嵴
由囊状结构的薄膜堆叠成基粒
生理功能
有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、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于内膜和基质中
与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和基质中
相同点
①均具有双层膜;②都含有少量DNA,是半自主性细胞器;③都能产生ATP,与能量转换有关
(2)其他细胞器的功能分析
内质网
蛋白质合成和加工、脂质合成的“车间”
高尔基体
蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”
溶酶体
“消化车间”“酶仓库”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死病菌
液泡
调节植物细胞内的环境,使细胞保持坚挺
核糖体
蛋白质的合成场所
中心体
与细胞有丝分裂有关
巧学妙记:巧记细胞器的“零、一、二”
零层膜
无心糖(中心体、核糖体无膜结构)
一层膜
溶液内高(溶酶体、液泡、内质网、高尔基体)
二层膜
线叶双(线粒体、叶绿体)
易错整合,判断正误。
(1)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(2018·全国卷Ⅰ,1A)( √ )
(2)溶酶体膜破裂后释放的酶会造成细胞结构的破坏(2018·全国卷Ⅰ,1B)( √ )
(3)线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶(2018·全国卷Ⅰ,1D)( × )
(4)RNA是高尔基体的结构成分(广东卷,1C)( × )
(5)核糖体含有蛋白质和核糖核酸(北京卷,1C)( √ )
(6)细胞骨架由蛋白质组成(北京卷,1D)( √ )
(7)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所( √ )
1.光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构?
[提示]细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(需染色)、染色体(需染色)。
2.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分和功能有何不同?
[提示]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;线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶,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。
3.(教材P46“相关信息”改编)“硅肺”是矿工中常见的职业病,该病的形成与某种细胞器有重要关联,你能作具体诠释吗?
[提示]当肺部吸入硅尘(SiO2)后,硅尘被吞噬细胞吞噬,吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致肺的功能受损。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
1.八种细胞器的分类比较
依据
类型
实例
分布
植物细胞特有的细胞器
叶绿体
动物和低等植物细胞特有的细胞器
中心体
成分
含DNA的细胞器
线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器
核糖体、线粒体、叶绿体
含色素的细胞器
叶绿体、液泡
结构
不具膜结构的细胞器
核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
具双层膜结构的细胞器
线粒体、叶绿体
功能
能产生水的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网
能产生ATP的细胞器
线粒体、叶绿体
能复制的细胞器
线粒体、叶绿体、中心体
与有丝分裂有关的细胞器
核糖体、线粒体、高尔基体、中心体
与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
能发生碱基互补配对的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体
2.与细胞器有关的易错点
(1)液泡中的色素是花青素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是叶绿素等,与光合作用有关。
(2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞。真菌、细菌也有细胞壁。
(3)高尔基体在植物细胞中与细胞壁的合成有关;而在动物细胞中则与细胞分泌物的形成有关,如分泌蛋白。
(4)没有叶绿体或大液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。
(5)没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物转化为有机物,如进行化能合成作用的硝化细菌。
(6)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸,如需氧型的原核生物。
(7)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。
(8)在不同细胞中,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。
考向一 细胞器的结构与功能
例1 (不定项选择题)(2020·山东省寿光市高三期末)下列关于细胞器的叙述,正确的是( BC )
A.溶酶体内可合成多种水解酶,可吞噬处理细胞内衰老的细胞器
B.中心体存在于动物、低等植物细胞中,与细胞的分裂密切相关
C.存在碱基互补配对的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体
D.酶、抗体、激素都在核糖体上合成
[解析] 溶酶体为细胞的酶仓库,内有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,而酶的合成不是在溶酶体,A错误;中心体存在于动物、低等植物细胞中,与细胞的分裂密切相关,B正确;存在碱基互补配对的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体,C正确;蛋白质在核糖体上合成,少数酶是RNA,有些激素化学成分是脂质,不是在核糖体上合成,D错误。
〔对应训练〕
1.(2019·安徽省合肥市高三期末)下列有关各种细胞器的描述,错误的是( B )
A.内质网是一种网状结构,是细胞内蛋白质加工,以及脂质合成的“车间”
B.液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器,其内都含有叶绿素、花青素等色素
C.叶绿体产生的O2至少需穿过4层生物膜才能进入线粒体中被利用
D.中心体是一种无膜结构的细胞器,存在于动物和某些低等植物的细胞里
[解析] 内质网是一种网状结构,是细胞内蛋白质加工,以及脂质合成的“车间”,A正确;液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器,叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中,花青素则存在于液泡中,B错误;叶绿体产生的O2被线粒体利用至少需要穿叶绿体的2层膜和线粒体的2层膜,共4层生物膜,C正确;中心体是动物或低等植物细胞中一种重要的无膜结构的细胞器,存在于动物及低等植物细胞中,D正确。
2.(2019·河北衡水中学高三期中)现有两个临时装片,材料分别取自菜青虫和卷心菜,在显微镜下对这两个装片进行观察。下列观察结果和对应的判断,错误的有( A )
①若发现细胞中含有叶绿体,可判断该细胞来自卷心菜
②若发现细胞中不含叶绿体,可判断该细胞来自菜青虫
③若发现细胞中含有纤维素,可判断该细胞来自卷心菜
④若发现细胞中含有中心体,可判断该细胞来自菜青虫
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[解析] 菜青虫是动物,卷心菜是高等植物,动物细胞没有叶绿体,植物细胞可能含有叶绿体,所以若发现细胞中含有叶绿体,可判断该细胞来自卷心菜,①正确;若发现细胞中不含叶绿体,则该细胞可能来自菜青虫,也可能来自卷心菜,②错误;纤维素是植物细胞壁的主要成分,若发现细胞中含有纤维素,可判断该细胞来自卷心菜,③正确;低等植物细胞和动物细胞都含有中心体,而卷心菜是高等植物,若发现细胞中含有中心体,可判断该细胞来自菜青虫,④正确;综上分析,错误说法只有1个,故选A。
考向二 细胞亚显微结构模式图分析
例2 (2019·河北衡水中学高三期中)下图为某同学画的洋葱某细胞的模式图,下列相关叙述正确的是( C )
A.如果是洋葱根尖分生区的细胞,图中不应该有结构2和8
B.如果是洋葱鳞片叶表皮细胞,结构10中正在形成染色体
C.如果是洋葱叶肉细胞,结构5、6、7、9都能合成有机物
D.如果是洋葱叶肉细胞,结构3能将无机碳转变成有机碳
[解析] 据图分析,1为细胞膜、2为液泡、3为线粒体、4为叶绿体、5为内质网、6为核糖体、7为高尔基体、8为细胞壁、9为核仁、10为细胞核。若该图是根尖分生区细胞,则不可能有结构2(大液泡)和结构4(叶绿体),A错误;如果是洋葱鳞片叶表皮细胞,是成熟的植物细胞,没有分裂能力,因此10细胞核中不可能正在形成染色体,B错误;洋葱叶肉细胞中,6核糖体、5内质网、7高尔基体、9核仁都参与了蛋白质的合成,C正确;洋葱叶肉细胞中,3线粒体进行有氧呼吸产生CO2,将有机碳转变成了无机碳,D错误。
技巧点拨
不同类型细胞图像的识别方法
(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
〔对应训练〕
3.(2019·河北衡水高三生物)下图a、b、c是三种生物体的细胞,关于三种细胞结构的总结,不合理的是( B )
A.a和b是真核细胞,c是原核细胞,因为c中无成形的③
B.用纤维素酶分别处理a、b、c细胞的外层结构,a、c外层结构被破坏,b无影响
C.c和a、b共有的结构是①⑥⑦,共有的有机物是蛋白质、DNA、RNA等
D.a、b分别是高等植物细胞、动物细胞,因为a有细胞壁、无b中的⑧,b无细胞壁
[解析] a和b细胞含有成形的③细胞核,属于真核细胞,c细胞不含成形的③细胞核,属于原核细胞,A正确;c为原核细胞,其细胞壁的主要成分是肽聚糖,不能被纤维素酶破坏,B错误;c为原核细胞,a、b为真核细胞,原核细胞和真核细胞共有的结构是①细胞膜、⑥细胞质基质、⑦核糖体,共有的有机物是蛋白质、DNA、RNA等,C正确;a细胞含有细胞壁,但没有⑧中心体,属于高等植物细胞,b细胞无细胞壁,为高等动物细胞,D正确。
考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
1.细胞的生物膜系统
〈1〉组成
细胞器膜、细胞膜和核膜等。
〈2〉功能
(1)保证内部环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递的过程起决定性作用。
(2)为多种酶提供附着位点,是许多重要的化学反应进行的场所。
(3)分隔各种细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
2.生物膜在化学组成上的联系
(1)相似性:各种生物膜在组成成分的种类上基本相同,都均由脂质、蛋白质和少量糖类组成。
(2)差异性:各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异,这与不同生物膜功能复杂程度有关。功能越复杂的生物膜中,蛋白质的种类和数量越多;具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。
3.细胞器之间的协调配合
以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例:
线粒体
易错整合,判断正误。
(1)高尔基体参与分泌蛋白的合成与加工(2018.北京卷,2C改编)( × )
(2)细胞膜、高尔基体、中心体都属生物膜系统(2017·江苏卷,21A改编)( × )
(3)真核生物具有生物膜系统,有利于细胞代谢有序进行(山东卷,1D)( √ )
(4)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成(四川卷,1C)( √ )
(5)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新(四川卷,1D)( √ )
(6)靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成( √ )
(7)胞内生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内部区域化( √ )
(8)有多种酶附着在生物膜系统上,有利于化学反应的进行( √ )
1.教材P48“资料分析”:科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么?如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗?为什么?
[提示]放射性同位素标记法;不可以,口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。
2.教材P50“与社会的联系”:血液透析膜的功能特点是什么?
[提示]选择透过性,即把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内。
3.如图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物质X代表氨基酸,a、b、c、d、e表示细胞结构),请分析:
(1)图中a、b、c、d、e依次表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体。
(2)a、b、c分别担负着怎样的功能?
(3)图中b、c、d、e(填字母)参与了生物膜系统的构成。
[提示](2)a的功能为合成蛋白质,b的功能为初步加工蛋白质,c的功能为蛋白质加工、分类、包装及发送。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
1.各种生物膜在结构上的联系
(1)内质网膜在各种膜结构的联系中处于中心地位。
(2)直接联系是指不同膜结构之间直接相连。
(3)间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的变化。
2.细胞器之间的合作(如蛋白质的合成、分泌)
(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:再加工成为成熟的蛋白质,并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合。
(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。
注意:与分泌蛋白的合成和运输密切相关的六种结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜。
3.生物膜的功能
4.必明生物膜系统的三个功能
(1)维持细胞内部环境的相对稳定,在物质运输、能量转换、信息传递中起决定性作用。
(2)酶附着的支架。
(3)保证生命活动高效、有序地进行。
5.生物膜≠生物膜系统
生物膜系统是内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的细胞“膜系统”。只有真核细胞才具备这样的生物膜系统,原核细胞只有细胞膜,没有核膜及各种细胞器膜,因而不具备生物膜系统。
■
(1)囊泡的功能:内质网形成的囊泡将经内质网加工的蛋白质转移到高尔基体;高尔基体形成的囊泡将分类、加工和包装好的蛋白质通过细胞膜分泌到细胞外。
(2)区分两种核糖体和两种内质网的功能:
(3)区分与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”。
①有关细胞器:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
②有关结构:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
③有关膜结构:线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。
考向一 分泌蛋白的合成、加工和分泌过程
例3 图甲表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①、②、③表示细胞器。某同学用放射性元素标记某种氨基酸,追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞结构中的分布情况,如图乙所示,下列说法错误的是( D )
A.图甲中①、②、③分别表示内质网、高尔基体、线粒体
B.图甲中③有双层膜结构
C.若图乙中曲线1表示图甲中①中放射性元素分布情况随追踪时间的变化规律,则图乙中的曲线2可表示图甲中②中放射性元素分布情况随追踪时间的变化规律
D.图甲所示过程在原核细胞中也可以进行
[解析] 核糖体是蛋白质的合成场所,在其中合成的肽链经①(内质网)加工后被运输到②(高尔基体)进行进一步加工,然后以囊泡的形式被运输到细胞膜,最后被分泌到细胞外,整个过程需要③(线粒体)提供能量,线粒体有双层膜结构。图甲所示过程只能发生在真核细胞中,因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等细胞器。
〔对应训练〕
4.(江苏高考)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④⑤(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①②(填序号),合成后通过囊泡运输到③(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核孔转运到细胞质中,该结构对转运的物质具有选择性。
(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶,推测该酶将被转运到④(填序号)发挥作用。
考向二 生物膜系统的组成和功能分析
例4 (2019·河北衡水高三生物)下列有关生物膜系统的说法正确的是( D )
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系
D.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达
[解析] 生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,而小肠黏膜不属于生物膜系统,A错误;有的酶存在于生物膜上,有的酶不分布在生物膜上,如有氧呼吸第一阶段的酶分布在细胞质基质中,B错误;生物膜的组成成分和结构相似,但由于功能不同,不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同,C错误;固醇类激素的化学本质是脂质,合成场所是滑面内质网,D正确。
〔对应训练〕
5.(不定项选择题)(2020·山东泰安高三期末)有关细胞内囊泡运输的描述,错误的是( ACD )
A.细胞核内的 RNA 通过囊泡运输到细胞质
B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外
C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输
D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量
[解析] 细胞核内RNA通过核孔运输到细胞质,A错误;蛋白质类激素属于分泌蛋白,需要通过高尔基体分泌的囊泡运输分泌到细胞外,B正确;核糖体没有膜结构,不能通过囊泡运输,C错误;囊泡运输依赖膜的流动性,该过程需要消耗能量,D错误。
6.(2019·全国卷,1)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是( D )
A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶
B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏
C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道
D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶
[解析] A对:叶绿体的类囊体膜上可进行光反应合成ATP,所以其上存在催化ATP合成的酶。B对:溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体膜破裂后水解酶释放出来,会破坏部分细胞结构。C对:细胞的核膜是双层膜结构,其上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道。D错:线粒体DNA位于线粒体基质中,而不是线粒体外膜上,可编码参与呼吸作用的酶。
考点三 观察叶绿体和细胞质流动
1.实验原理
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需要染色,制片后直接观察。
(2)细胞质流动是活细胞的特征,由于细胞质基质是无色透明的,故可选择细胞质中叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动。
2.实验步骤
(1)观察叶绿体
↓
↓
(2)细胞质的流动
培养:供观察用的黑藻,事先放在光照、室温条件下培养
↓
制片
↓
观察
易错整合,判断正误。
(1)只用菠菜的表皮细胞即可观察到叶绿体( × )
(2)常用藓类小叶作为观察叶绿体的材料,是因为叶片薄、叶绿体多( × )
1.为什么用菠菜叶稍带叶肉的下表皮观察叶绿体?
[提示]接近下表皮的叶肉细胞排列疏松,且含叶绿体大而数目少。
2.观察叶绿体时,为什么临时装片中始终保持有水状态?
[提示]保证植物细胞正常形态,否则细胞会失水皱缩影响观察。
3.若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示,那么叶绿体的实际流动方向是什么?
[提示]顺时针方向。
例5 把下述材料放在高倍显微镜下能清晰地观察到叶绿体的是( B )
A.自然状态下的大肠杆菌
B.黑藻叶肉细胞
C.口腔上皮细胞
D.自然状态下的小麦根毛细胞
〔对应训练〕
7.在观察细胞质的流动时,显微镜下观察到的结果如图所示,细胞内叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为( C )
A.左侧、顺时针 B.右侧、顺时针
C.左侧、逆时针 D.右侧、逆时针
[解析] 叶绿体的实际位置在图形的左下方,而细胞质的流动方向则是看到的与实际的一致,都是逆时针。
课末总结
1.〔思维导图〕
2.〔简答题常考长句分析〕
下图为细胞的生物膜系统概念图,据图回答:
(1)请写出a~g各部分名称,并写出推断理由:由c、d生物膜中分别发生水光解和水合成的反应,可推断c为叶绿体的类囊体薄膜,d为线粒体内膜;由e产生囊泡至f,f产生囊泡至g,可推断e为内质网膜,f为高尔基体膜,g为细胞膜,则b为细胞器膜,a为核膜。
(2)c、d所在的细胞器均有很大的膜面积,其增大膜面积的方式分别是叶绿体由类囊体堆叠形成基粒,线粒体内膜向内腔折叠成嵴。
图中e和f在分泌蛋白的加工和运输过程中,膜面积发生的变化分别为e的膜面积变小,f的膜面积先增大后减小,前后基本保持不变。
(3)溶酶体的功能是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
(4)生物膜使真核细胞区室化,对新陈代谢的意义:减少彼此干扰,保证化学反应高效、有序地进行。
3.〔探究高考·明确考向〕
1.(2018·北京理综卷,2)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛,下列细胞结构与对应功能表述有误的是( C )
A.细胞核:遗传物质储存与基因转录
B.线粒体:丙酮酸氧化与ATP合成
C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工
D.溶酶体:降解失去功能的细胞组分
[解析] C错:分泌蛋白的合成是在核糖体上进行的,高尔基体可以对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装。
2.(2017·天津卷,1)下列有关真核生物核糖体的叙述,正确的是( A )
A.遗传信息翻译的场所
B.组成成分中含mRNA
C.全部游离在细胞质基质中
D.能识别基因的启动子
[解析] 核糖体是遗传信息翻译的场所,A项正确;核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA(rRNA)组成,B项错误;有的核糖体游离在细胞质基质中,有的附着在内质网上,C项错误;能
识别基因启动子的是RNA聚合酶,而不是核糖体,D项错误。
3.(海南卷)下列有关分泌蛋白的叙述,错误的是( C )
A.分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与
B.线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
C.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外
D.分泌蛋白从细胞内排出时,囊泡的膜可与细胞膜融合
[解析] 蛋白质都是在核糖体上合成的;线粒体为分泌蛋白的合成和运输提供能量,分泌蛋白在核糖体上合成后,先通过内质网加工,再通过高尔基体加工,然后分泌到细胞外;分泌蛋白从细胞内排出时,由高尔基体形成的囊泡膜与细胞膜融合,通过胞吐作用排出细胞。
4.(海南卷)下列关于植物细胞中液泡的叙述,错误的是( C )
A.植物细胞中的液泡是一种细胞器
B.液泡大小会随细胞的吸水或失水而变化
C.液泡中含有糖和无机盐,不含有蛋白质
D.花瓣细胞液泡中色素种类和含量可影响花色
[解析] 液泡是一种细胞器;细胞吸水时,液泡体积增大,失水时液泡体积减小,液泡中含有多种物质,其中包括蛋白质;花瓣细胞液泡中色素种类和含量会影响花色。
第3讲 细胞器——系统内的分工合作
▌考纲研读备考定位▌
考纲要求
核心素养
1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
2.举例说明细胞各部分之间相互联系,协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。
3.活动:高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
4.活动:尝试制作真核细胞的结构模型。
1.生命观念——结构与功能观:各种细胞器的结构和功能相适应。
2.理性思维——归纳与概括:通过对细胞结构与功能的归纳及对生物膜。
3.科学探究——通过高倍显微镜观察叶绿体和线粒体实验,掌握实验结构与功能的总结,培养逻辑思维能力、归纳总结能力及识图析图能力材料选取原则和显微操作技能。
考点一 主要细胞器的结构和功能
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
1.细胞质的组成
细胞质包括细胞质基质和细胞器,前者为代谢提供场所、物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。
2.细胞器之间的分工
(1)线粒体和叶绿体的比较
项目
线粒体
叶绿体
亚显微结构图
增大膜面积方式
内膜向内腔折叠形成嵴
由囊状结构的薄膜堆叠成基粒
生理功能
有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、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于内膜和基质中
与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和基质中
相同点
①均具有双层膜;②都含有少量DNA,是半自主性细胞器;③都能产生ATP,与能量转换有关
(2)其他细胞器的功能分析
内质网
蛋白质合成和加工、脂质合成的“车间”
高尔基体
蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”
溶酶体
“消化车间”“酶仓库”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死病菌
液泡
调节植物细胞内的环境,使细胞保持坚挺
核糖体
蛋白质的合成场所
中心体
与细胞有丝分裂有关
巧学妙记:巧记细胞器的“零、一、二”
零层膜
无心糖(中心体、核糖体无膜结构)
一层膜
溶液内高(溶酶体、液泡、内质网、高尔基体)
二层膜
线叶双(线粒体、叶绿体)
易错整合,判断正误。
(1)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(2018·全国卷Ⅰ,1A)( √ )
(2)溶酶体膜破裂后释放的酶会造成细胞结构的破坏(2018·全国卷Ⅰ,1B)( √ )
(3)线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶(2018·全国卷Ⅰ,1D)( × )
(4)RNA是高尔基体的结构成分(广东卷,1C)( × )
(5)核糖体含有蛋白质和核糖核酸(北京卷,1C)( √ )
(6)细胞骨架由蛋白质组成(北京卷,1D)( √ )
(7)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所( √ )
1.光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构?
[提示]细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(需染色)、染色体(需染色)。
2.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分和功能有何不同?
[提示]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;线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶,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。
3.(教材P46“相关信息”改编)“硅肺”是矿工中常见的职业病,该病的形成与某种细胞器有重要关联,你能作具体诠释吗?
[提示]当肺部吸入硅尘(SiO2)后,硅尘被吞噬细胞吞噬,吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致肺的功能受损。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
1.八种细胞器的分类比较
依据
类型
实例
分布
植物细胞特有的细胞器
叶绿体
动物和低等植物细胞特有的细胞器
中心体
成分
含DNA的细胞器
线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器
核糖体、线粒体、叶绿体
含色素的细胞器
叶绿体、液泡
结构
不具膜结构的细胞器
核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
具双层膜结构的细胞器
线粒体、叶绿体
功能
能产生水的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网
能产生ATP的细胞器
线粒体、叶绿体
能复制的细胞器
线粒体、叶绿体、中心体
与有丝分裂有关的细胞器
核糖体、线粒体、高尔基体、中心体
与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
能发生碱基互补配对的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体
2.与细胞器有关的易错点
(1)液泡中的色素是花青素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是叶绿素等,与光合作用有关。
(2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞。真菌、细菌也有细胞壁。
(3)高尔基体在植物细胞中与细胞壁的合成有关;而在动物细胞中则与细胞分泌物的形成有关,如分泌蛋白。
(4)没有叶绿体或大液泡的细胞不一定是动物细胞,如根尖分生区细胞。
(5)没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物转化为有机物,如进行化能合成作用的硝化细菌。
(6)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸,如需氧型的原核生物。
(7)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。
(8)在不同细胞中,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。
考向一 细胞器的结构与功能
例1 (不定项选择题)(2020·山东省寿光市高三期末)下列关于细胞器的叙述,正确的是( BC )
A.溶酶体内可合成多种水解酶,可吞噬处理细胞内衰老的细胞器
B.中心体存在于动物、低等植物细胞中,与细胞的分裂密切相关
C.存在碱基互补配对的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体
D.酶、抗体、激素都在核糖体上合成
[解析] 溶酶体为细胞的酶仓库,内有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,而酶的合成不是在溶酶体,A错误;中心体存在于动物、低等植物细胞中,与细胞的分裂密切相关,B正确;存在碱基互补配对的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体,C正确;蛋白质在核糖体上合成,少数酶是RNA,有些激素化学成分是脂质,不是在核糖体上合成,D错误。
〔对应训练〕
1.(2019·安徽省合肥市高三期末)下列有关各种细胞器的描述,错误的是( B )
A.内质网是一种网状结构,是细胞内蛋白质加工,以及脂质合成的“车间”
B.液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器,其内都含有叶绿素、花青素等色素
C.叶绿体产生的O2至少需穿过4层生物膜才能进入线粒体中被利用
D.中心体是一种无膜结构的细胞器,存在于动物和某些低等植物的细胞里
[解析] 内质网是一种网状结构,是细胞内蛋白质加工,以及脂质合成的“车间”,A正确;液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器,叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中,花青素则存在于液泡中,B错误;叶绿体产生的O2被线粒体利用至少需要穿叶绿体的2层膜和线粒体的2层膜,共4层生物膜,C正确;中心体是动物或低等植物细胞中一种重要的无膜结构的细胞器,存在于动物及低等植物细胞中,D正确。
2.(2019·河北衡水中学高三期中)现有两个临时装片,材料分别取自菜青虫和卷心菜,在显微镜下对这两个装片进行观察。下列观察结果和对应的判断,错误的有( A )
①若发现细胞中含有叶绿体,可判断该细胞来自卷心菜
②若发现细胞中不含叶绿体,可判断该细胞来自菜青虫
③若发现细胞中含有纤维素,可判断该细胞来自卷心菜
④若发现细胞中含有中心体,可判断该细胞来自菜青虫
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[解析] 菜青虫是动物,卷心菜是高等植物,动物细胞没有叶绿体,植物细胞可能含有叶绿体,所以若发现细胞中含有叶绿体,可判断该细胞来自卷心菜,①正确;若发现细胞中不含叶绿体,则该细胞可能来自菜青虫,也可能来自卷心菜,②错误;纤维素是植物细胞壁的主要成分,若发现细胞中含有纤维素,可判断该细胞来自卷心菜,③正确;低等植物细胞和动物细胞都含有中心体,而卷心菜是高等植物,若发现细胞中含有中心体,可判断该细胞来自菜青虫,④正确;综上分析,错误说法只有1个,故选A。
考向二 细胞亚显微结构模式图分析
例2 (2019·河北衡水中学高三期中)下图为某同学画的洋葱某细胞的模式图,下列相关叙述正确的是( C )
A.如果是洋葱根尖分生区的细胞,图中不应该有结构2和8
B.如果是洋葱鳞片叶表皮细胞,结构10中正在形成染色体
C.如果是洋葱叶肉细胞,结构5、6、7、9都能合成有机物
D.如果是洋葱叶肉细胞,结构3能将无机碳转变成有机碳
[解析] 据图分析,1为细胞膜、2为液泡、3为线粒体、4为叶绿体、5为内质网、6为核糖体、7为高尔基体、8为细胞壁、9为核仁、10为细胞核。若该图是根尖分生区细胞,则不可能有结构2(大液泡)和结构4(叶绿体),A错误;如果是洋葱鳞片叶表皮细胞,是成熟的植物细胞,没有分裂能力,因此10细胞核中不可能正在形成染色体,B错误;洋葱叶肉细胞中,6核糖体、5内质网、7高尔基体、9核仁都参与了蛋白质的合成,C正确;洋葱叶肉细胞中,3线粒体进行有氧呼吸产生CO2,将有机碳转变成了无机碳,D错误。
技巧点拨
不同类型细胞图像的识别方法
(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
〔对应训练〕
3.(2019·河北衡水高三生物)下图a、b、c是三种生物体的细胞,关于三种细胞结构的总结,不合理的是( B )
A.a和b是真核细胞,c是原核细胞,因为c中无成形的③
B.用纤维素酶分别处理a、b、c细胞的外层结构,a、c外层结构被破坏,b无影响
C.c和a、b共有的结构是①⑥⑦,共有的有机物是蛋白质、DNA、RNA等
D.a、b分别是高等植物细胞、动物细胞,因为a有细胞壁、无b中的⑧,b无细胞壁
[解析] a和b细胞含有成形的③细胞核,属于真核细胞,c细胞不含成形的③细胞核,属于原核细胞,A正确;c为原核细胞,其细胞壁的主要成分是肽聚糖,不能被纤维素酶破坏,B错误;c为原核细胞,a、b为真核细胞,原核细胞和真核细胞共有的结构是①细胞膜、⑥细胞质基质、⑦核糖体,共有的有机物是蛋白质、DNA、RNA等,C正确;a细胞含有细胞壁,但没有⑧中心体,属于高等植物细胞,b细胞无细胞壁,为高等动物细胞,D正确。
考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统
ZI ZHU XUE XI TAN JIU TI SHENG
自主学习·探究提升
1.细胞的生物膜系统
〈1〉组成
细胞器膜、细胞膜和核膜等。
〈2〉功能
(1)保证内部环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递的过程起决定性作用。
(2)为多种酶提供附着位点,是许多重要的化学反应进行的场所。
(3)分隔各种细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
2.生物膜在化学组成上的联系
(1)相似性:各种生物膜在组成成分的种类上基本相同,都均由脂质、蛋白质和少量糖类组成。
(2)差异性:各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异,这与不同生物膜功能复杂程度有关。功能越复杂的生物膜中,蛋白质的种类和数量越多;具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。
3.细胞器之间的协调配合
以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例:
线粒体
易错整合,判断正误。
(1)高尔基体参与分泌蛋白的合成与加工(2018.北京卷,2C改编)( × )
(2)细胞膜、高尔基体、中心体都属生物膜系统(2017·江苏卷,21A改编)( × )
(3)真核生物具有生物膜系统,有利于细胞代谢有序进行(山东卷,1D)( √ )
(4)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成(四川卷,1C)( √ )
(5)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新(四川卷,1D)( √ )
(6)靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成( √ )
(7)胞内生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内部区域化( √ )
(8)有多种酶附着在生物膜系统上,有利于化学反应的进行( √ )
1.教材P48“资料分析”:科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么?如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗?为什么?
[提示]放射性同位素标记法;不可以,口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。
2.教材P50“与社会的联系”:血液透析膜的功能特点是什么?
[提示]选择透过性,即把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内。
3.如图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物质X代表氨基酸,a、b、c、d、e表示细胞结构),请分析:
(1)图中a、b、c、d、e依次表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体。
(2)a、b、c分别担负着怎样的功能?
(3)图中b、c、d、e(填字母)参与了生物膜系统的构成。
[提示](2)a的功能为合成蛋白质,b的功能为初步加工蛋白质,c的功能为蛋白质加工、分类、包装及发送。
KAO DIAN TU PO POU XI NAN DIAN
考点突破·剖析难点
1.各种生物膜在结构上的联系
(1)内质网膜在各种膜结构的联系中处于中心地位。
(2)直接联系是指不同膜结构之间直接相连。
(3)间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的变化。
2.细胞器之间的合作(如蛋白质的合成、分泌)
(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:再加工成为成熟的蛋白质,并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合。
(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。
注意:与分泌蛋白的合成和运输密切相关的六种结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜。
3.生物膜的功能
4.必明生物膜系统的三个功能
(1)维持细胞内部环境的相对稳定,在物质运输、能量转换、信息传递中起决定性作用。
(2)酶附着的支架。
(3)保证生命活动高效、有序地进行。
5.生物膜≠生物膜系统
生物膜系统是内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的细胞“膜系统”。只有真核细胞才具备这样的生物膜系统,原核细胞只有细胞膜,没有核膜及各种细胞器膜,因而不具备生物膜系统。
■
(1)囊泡的功能:内质网形成的囊泡将经内质网加工的蛋白质转移到高尔基体;高尔基体形成的囊泡将分类、加工和包装好的蛋白质通过细胞膜分泌到细胞外。
(2)区分两种核糖体和两种内质网的功能:
(3)区分与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”。
①有关细胞器:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
②有关结构:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
③有关膜结构:线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。
考向一 分泌蛋白的合成、加工和分泌过程
例3 图甲表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①、②、③表示细胞器。某同学用放射性元素标记某种氨基酸,追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞结构中的分布情况,如图乙所示,下列说法错误的是( D )
A.图甲中①、②、③分别表示内质网、高尔基体、线粒体
B.图甲中③有双层膜结构
C.若图乙中曲线1表示图甲中①中放射性元素分布情况随追踪时间的变化规律,则图乙中的曲线2可表示图甲中②中放射性元素分布情况随追踪时间的变化规律
D.图甲所示过程在原核细胞中也可以进行
[解析] 核糖体是蛋白质的合成场所,在其中合成的肽链经①(内质网)加工后被运输到②(高尔基体)进行进一步加工,然后以囊泡的形式被运输到细胞膜,最后被分泌到细胞外,整个过程需要③(线粒体)提供能量,线粒体有双层膜结构。图甲所示过程只能发生在真核细胞中,因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等细胞器。
〔对应训练〕
4.(江苏高考)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④⑤(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①②(填序号),合成后通过囊泡运输到③(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核孔转运到细胞质中,该结构对转运的物质具有选择性。
(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶,推测该酶将被转运到④(填序号)发挥作用。
考向二 生物膜系统的组成和功能分析
例4 (2019·河北衡水高三生物)下列有关生物膜系统的说法正确的是( D )
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系
D.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达
[解析] 生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,而小肠黏膜不属于生物膜系统,A错误;有的酶存在于生物膜上,有的酶不分布在生物膜上,如有氧呼吸第一阶段的酶分布在细胞质基质中,B错误;生物膜的组成成分和结构相似,但由于功能不同,不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同,C错误;固醇类激素的化学本质是脂质,合成场所是滑面内质网,D正确。
〔对应训练〕
5.(不定项选择题)(2020·山东泰安高三期末)有关细胞内囊泡运输的描述,错误的是( ACD )
A.细胞核内的 RNA 通过囊泡运输到细胞质
B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外
C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输
D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量
[解析] 细胞核内RNA通过核孔运输到细胞质,A错误;蛋白质类激素属于分泌蛋白,需要通过高尔基体分泌的囊泡运输分泌到细胞外,B正确;核糖体没有膜结构,不能通过囊泡运输,C错误;囊泡运输依赖膜的流动性,该过程需要消耗能量,D错误。
6.(2019·全国卷,1)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是( D )
A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶
B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏
C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道
D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶
[解析] A对:叶绿体的类囊体膜上可进行光反应合成ATP,所以其上存在催化ATP合成的酶。B对:溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体膜破裂后水解酶释放出来,会破坏部分细胞结构。C对:细胞的核膜是双层膜结构,其上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道。D错:线粒体DNA位于线粒体基质中,而不是线粒体外膜上,可编码参与呼吸作用的酶。
考点三 观察叶绿体和细胞质流动
1.实验原理
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需要染色,制片后直接观察。
(2)细胞质流动是活细胞的特征,由于细胞质基质是无色透明的,故可选择细胞质中叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动。
2.实验步骤
(1)观察叶绿体
↓
↓
(2)细胞质的流动
培养:供观察用的黑藻,事先放在光照、室温条件下培养
↓
制片
↓
观察
易错整合,判断正误。
(1)只用菠菜的表皮细胞即可观察到叶绿体( × )
(2)常用藓类小叶作为观察叶绿体的材料,是因为叶片薄、叶绿体多( × )
1.为什么用菠菜叶稍带叶肉的下表皮观察叶绿体?
[提示]接近下表皮的叶肉细胞排列疏松,且含叶绿体大而数目少。
2.观察叶绿体时,为什么临时装片中始终保持有水状态?
[提示]保证植物细胞正常形态,否则细胞会失水皱缩影响观察。
3.若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示,那么叶绿体的实际流动方向是什么?
[提示]顺时针方向。
例5 把下述材料放在高倍显微镜下能清晰地观察到叶绿体的是( B )
A.自然状态下的大肠杆菌
B.黑藻叶肉细胞
C.口腔上皮细胞
D.自然状态下的小麦根毛细胞
〔对应训练〕
7.在观察细胞质的流动时,显微镜下观察到的结果如图所示,细胞内叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为( C )
A.左侧、顺时针 B.右侧、顺时针
C.左侧、逆时针 D.右侧、逆时针
[解析] 叶绿体的实际位置在图形的左下方,而细胞质的流动方向则是看到的与实际的一致,都是逆时针。
课末总结
1.〔思维导图〕
2.〔简答题常考长句分析〕
下图为细胞的生物膜系统概念图,据图回答:
(1)请写出a~g各部分名称,并写出推断理由:由c、d生物膜中分别发生水光解和水合成的反应,可推断c为叶绿体的类囊体薄膜,d为线粒体内膜;由e产生囊泡至f,f产生囊泡至g,可推断e为内质网膜,f为高尔基体膜,g为细胞膜,则b为细胞器膜,a为核膜。
(2)c、d所在的细胞器均有很大的膜面积,其增大膜面积的方式分别是叶绿体由类囊体堆叠形成基粒,线粒体内膜向内腔折叠成嵴。
图中e和f在分泌蛋白的加工和运输过程中,膜面积发生的变化分别为e的膜面积变小,f的膜面积先增大后减小,前后基本保持不变。
(3)溶酶体的功能是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
(4)生物膜使真核细胞区室化,对新陈代谢的意义:减少彼此干扰,保证化学反应高效、有序地进行。
3.〔探究高考·明确考向〕
1.(2018·北京理综卷,2)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛,下列细胞结构与对应功能表述有误的是( C )
A.细胞核:遗传物质储存与基因转录
B.线粒体:丙酮酸氧化与ATP合成
C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工
D.溶酶体:降解失去功能的细胞组分
[解析] C错:分泌蛋白的合成是在核糖体上进行的,高尔基体可以对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装。
2.(2017·天津卷,1)下列有关真核生物核糖体的叙述,正确的是( A )
A.遗传信息翻译的场所
B.组成成分中含mRNA
C.全部游离在细胞质基质中
D.能识别基因的启动子
[解析] 核糖体是遗传信息翻译的场所,A项正确;核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA(rRNA)组成,B项错误;有的核糖体游离在细胞质基质中,有的附着在内质网上,C项错误;能
识别基因启动子的是RNA聚合酶,而不是核糖体,D项错误。
3.(海南卷)下列有关分泌蛋白的叙述,错误的是( C )
A.分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与
B.线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
C.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外
D.分泌蛋白从细胞内排出时,囊泡的膜可与细胞膜融合
[解析] 蛋白质都是在核糖体上合成的;线粒体为分泌蛋白的合成和运输提供能量,分泌蛋白在核糖体上合成后,先通过内质网加工,再通过高尔基体加工,然后分泌到细胞外;分泌蛋白从细胞内排出时,由高尔基体形成的囊泡膜与细胞膜融合,通过胞吐作用排出细胞。
4.(海南卷)下列关于植物细胞中液泡的叙述,错误的是( C )
A.植物细胞中的液泡是一种细胞器
B.液泡大小会随细胞的吸水或失水而变化
C.液泡中含有糖和无机盐,不含有蛋白质
D.花瓣细胞液泡中色素种类和含量可影响花色
[解析] 液泡是一种细胞器;细胞吸水时,液泡体积增大,失水时液泡体积减小,液泡中含有多种物质,其中包括蛋白质;花瓣细胞液泡中色素种类和含量会影响花色。
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