专题2.2 细胞器(讲)(解析版)
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专题2.2细胞器
1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)。
2.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。
3.实验:观察线粒体和叶绿体。
通过对各种细胞器进行比较和分析,能按照不同的标准进行分类和归纳。用科学的方法观察细胞中的线粒体和叶绿体。
知识点一主要细胞器的结构和功能
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,影响细胞的形态、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
(2)其他细胞器的功能分析
【重点突破】
(1)线粒体、叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体,能独立地进行基因表达合成部分蛋白质,但其绝大多数蛋白质由核基因编码,在细胞质核糖体上合成后转移至线粒体或叶绿体内。因此二者被称为半自主性细胞器。
(2)真核细胞中的核糖体有两类:附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等);游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。
(3)内质网有两类:粗面型内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;滑面型内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。
(4)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关,是各种膜成分相互转化中的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。
(5)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。
(6)溶酶体起源于高尔基体。
3.细胞器的不同分类
知识点二细胞器之间的协调配合及生物膜系统
1.各种生物膜之间的联系
(1)在成分上的联系
①相似性:各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。
②差异性:每种成分所占的比例不同,功能越复杂的生物膜,其蛋白质的种类和数量就越多。
(2)在结构上的联系
①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,蛋白质分子分布其中,都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性,图示如下:
(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)
①过程
②图解
分泌蛋白依次经过图中①②③④⑤⑥⑦,依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、细胞外,⑧是线粒体,为该过程提供能量。
2.细胞的生物膜系统
(1)组成:细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
(2)功能
②其他膜—⎣⎢⎡
酶附着的支架——为生化反应的进行创造条件
使细胞内部区域化——保证细胞生命活动高效、有序地进行
【重点突破】
1.分泌蛋白合成和运输的实验分析 (1)研究手段——放射性同位素标记法
在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H 标记的亮氨酸,检测放射性依次出现的部位。 (2)实验结果
放射性最先出现在附着在内质网上的核糖体中,然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。 2.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图
分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。 知识点三 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 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)线粒体呈无色,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,用健那绿染液将活细胞中线粒体染成蓝绿色后制片观察。
2.实验步骤 (1)观察叶绿体
(2)观察线粒体
考点一主要细胞器的结构与功能
【典例1】(2019·浙江选考)细胞质中有细胞溶胶和多种细胞器。下列叙述正确的是()
A.液泡在有丝分裂末期时分泌囊泡
B.光面内质网是合成蛋白质的主要场所
C.叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着
D.细胞溶胶中有与细胞呼吸糖酵解有关的酶
【答案】D
【解析】植物细胞有丝分裂末期细胞板周围会聚集许多小囊泡,产生这些囊泡的结构是高尔基体,与液泡无关,A选项错误;合成蛋白质的主要场所是粗面内质网,光面内质网主要作用是合成脂质,B选项错误;叶绿体膜是通过基粒的堆积形成类囊体,从而有利于色素附着,C选项错误;细胞呼吸糖酵解的场所是细胞溶胶,故细胞溶胶中含有相关的酶,D选项正确。
【变式1】(2019全国卷III·1)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述,正确的是
A.三者都存在于蓝藻中
B.三者都含有DNA
C.三者都是ATP合成的场所
D.三者的膜结构中都含有蛋白质
【答案】D
【解析】蓝藻是原核生物,细胞中只有核糖体一种细胞器,没有高尔基体、叶绿体和线粒体,A错误;线粒体和叶绿体含有少量的DNA,而高尔基体不含DNA,B错误;线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,叶绿体是进行光合作用的场所,线粒体和叶绿体的类囊体薄膜都可以合成A TP,高尔基体参与植物细胞壁、动物分泌物的形成,消耗ATP,C错误;高尔基体、线粒体和叶绿体都是具有膜结构的细胞器,而膜的主要成分中有蛋白质,D正确。故选D。
考点二细胞结构的综合考查
【典例2】(2019·江苏高考卷)下图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是
A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
【答案】BD
【解析】结构①为中心体,在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增,A错误;结构②为高尔基体,与细胞分泌物的形成有关,B正确;结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构③的方向不同,C错误;④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D正确。
【归纳总结】常考的一些特殊细胞
(1)哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。
(2)蛔虫的体细胞——没有线粒体,只能进行无氧呼吸。
(3)根尖分生区细胞——没有叶绿体、大液泡。
(4)植物表皮细胞——无叶绿体。