细胞器-系统内的分工与合作.ppt

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1、第2讲细胞器系统内的分工与合作,细胞器的结构和功能()实验：观察线粒体和叶绿体,知识点一细胞质的结构和功能一、细胞器的识别及功能分离各种细胞器的方法：_,差速离心法,答案：细胞液光合作用养料制造车间能量转换站线粒体有氧呼吸动力车间蛋白质脂质高尔基体蛋白质生产蛋白质细胞的有丝分裂多种水解酶,图解主要细胞器,二、细胞器之间的协调配合1分泌蛋白概念在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如_2合成加工运输过程,消化酶、抗体和部分激素,想一想：分泌蛋白在分泌过程中通过了几层生物膜？答案：分泌蛋白是通过小泡转移到细胞外的，没有跨过生物膜，故为0层。,知识点二细胞的生物膜系统1概念内质网、高尔基体、线

2、粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和等结构，共同构成细胞的生物膜系统2功能(1)保持细胞内部环境的相对稳定，对物质运输、_和_等过程起决定作用(2)为多种酶提供附着位点，是许多生化反应的场所(3)分隔细胞器，保证生命活动_地进行,细胞膜、核膜,能量转换,信息传递,高效、有序,议一议：各种生物膜结构和组成成分有何异同？什么细胞含溶酶体比较多？答案：结构大致相同：各种生物膜的化学组成相似，基本结构大致相同；组成成分不同：只有细胞膜的外表面有糖被结构，另外功能复杂的生物膜中蛋白质含量高(如线粒体内膜)。含溶酶体较多的细胞如吞噬细胞。,判一判1光合作用只能在叶绿体中进行()。2无线粒体的生物只能进行

3、无氧呼吸()。3有中心体一定是动物细胞()。4各种正常细胞都有核糖体()。5所有植物细胞都有细胞壁、大液泡和叶绿体()。6细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分和功能是相同的()。7生物膜系统指生物体内的所有膜结构()。8原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成，病毒只有细胞膜()。9生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化()。,答案：1.2.3.4.5.6.7.8.9.提示5.如根尖分生区细胞既无叶绿体又无大液泡，但所有植物细胞都有细胞壁。7.指细胞内而非生物体内。,巧记亚显微结构线叶双膜加核膜，无膜中心核糖体，产水结构有六处，内高核叶制有机，植物特有叶液壁，低植还有中心体，互补配对线叶

4、核，动植异功高尔基，结构功能相适应，特殊细胞常出题。,产生水的细胞结构有线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体和细胞核内质网、高尔基体、核糖体(细胞核)、叶绿体可合成有机物能进行碱基互补配对的结构有线粒体、叶绿体、细胞核、核糖体,细胞器的结构与功能归类分析,高考地位：5年35考,(2012全国卷、海南卷、江苏卷，2011福建卷、重庆卷、广东卷、安徽卷),1线粒体和叶绿体的比较,2.细胞器归类(1)从分布看植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡；动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体；原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核糖体。(2)从结构上看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：

5、内质网、液泡、高尔基体、溶酶体；具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体。,参与细胞有丝分裂的细胞器,生理活动中发生碱基互补配对现象的细胞器：线粒体和叶绿体(DNA复制和表达)、核糖体(翻译),(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)各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在。,3细胞结构相关知识归纳(1)产生水的结构：除线粒体(有氧呼吸)、核糖体(脱水缩合)、叶绿体(光合作用)常考查外，还应知道细胞核(复制、转录)、内质网、高尔基体也能产生水。(2)产生ATP的结构：叶绿体(光合作用：光能ATP中不稳定的化学能稳定的化学能)、线粒体(有氧呼吸：

6、稳定的化学能ATP中不稳定的化学能)、细胞质基质(无氧呼吸、有氧呼吸的第一阶段)。(3)生理活动中遵循碱基互补配对原则的结构：细胞核(DNA复制、转录)、线粒体(自身DNA复制、转录、翻译)、叶绿体(自身DNA复制、转录、翻译)、核糖体(翻译)。,4常考的生物学观点组成、结构与功能相统一的观点(1)观点：物质组成结构，结构决定功能，组成、结构与功能相适应(相关知识详见单元整合提升“助学园地2”)。(2)正例：肾小管细胞、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛，线粒体含量多；肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞，核糖体、高尔基体多。(3)反例：蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸(原

7、料是葡萄糖，产物是乳酸)，且人的成熟红细胞无细胞核，不再进行分裂。,本考点一直是全国卷及各省市高考命题的热点，特别是线粒体和叶绿体的结构与功能、各细胞器之间的分工与合作等常以选择题形式出现；非选择题主要以细胞亚显微结构模式图为背景，结合具体代谢过程或生理过程进行综合考查或进行比较考查。,【典例1】如图为细胞亚显微结构示意图，下列有关说法中不正确的是()。A此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构B若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为5、9C图中能利用尿嘧啶核糖核苷酸的结构有3、5、6D若此图表示动物的性腺细胞，则不应有的结构为1、2、5,解析首先要识别出该示意图为低等植物细胞的亚显微结构

8、图，因为细胞中有9(中心体)、2(大液泡)和1(细胞壁)。若此图表示洋葱根尖分生区细胞，应去掉的结构为5(叶绿体)、9(中心体)和2(大液泡)。答案B错因分析本题易错原因是对高等植物、高等动物、低等植物细胞的亚显微结构认识模糊，特别是在应用某细胞结构具体区分动植物细胞时容易出现疏漏，如本题所示的细胞中，9为中心体，但又有5(叶绿体)，说明此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构。,(1)显微、亚显微图像的判断,细胞结构图像的辨别,(3)动、植物细胞图像的判断,【训练1】下列模式图表示几种细胞器，有关说法不正确的是()。,A细胞器A、C、E、F能产生水B细胞器B、F不含磷脂C绿色植物的细胞都含有A

9、、C、D、E、FDA与植物细胞细胞壁的形成有关解析以上细胞器依次是：高尔基体、中心体、线粒体、内质网、叶绿体、核糖体。绿色植物的细胞不一定含E(叶绿体)，如根部细胞、生长点细胞等。答案C,【训练2】(2012南通一调)下列选项中，不能体现细胞的结构与功能相适应的是()。A动物卵细胞一般比较大，有利于储存营养供胚胎发育B精子的线粒体聚集在尾的基部，有利于精子的运动C人的红细胞呈圆饼状，有利于红细胞与血浆间进行气体交换D核膜上有核孔，有利于控制合成蛋白质的遗传物质进出,解析卵细胞大，有利于为胚胎发育提供营养，A项正确。精子的运动需线粒体供能，B项正确。红细胞膜凹陷，体积变小，相对表面积增大，有利于

10、提高物质交换的效率，C项正确。遗传物质DNA不能通过核孔进出细胞核，D项错误。答案D,1成分上的联系各种生物膜组成成分基本相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了膜系统的差异性。,细胞器之间的协调配合各种生物膜之间的联系,高考地位：5年12考,(2012江苏卷，2011课标全国卷、天津卷，2010福建卷),2结构上的联系3功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌),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：再加工成为成熟的蛋白

11、质，并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合；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。,4生物膜系统的功能(1)(2)其他膜,5教材中相关曲线图和表格的解读,图,图,图表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，而图表示在细胞的几种结构中最早检测到放射性的时间表。图不仅表示了放射性出现的先后顺序，而且还表示了某结构中放射性的含量变化，理解分泌小泡的形成及放射性含量变化是个难点，高尔基体中放射性含量下降与分泌小泡形成的对应关系，表示分泌小泡来自高尔基体。而图表格中可以很容易看出分泌蛋白的合成、加工和运输经过的场所及先后顺序。,本考点

12、全国卷及各省市理综卷多以选择题形式命题，简答题的命题过去多出现在上海、江苏单科试卷中，但2011年全国新课标卷及天津理综卷以综合性大题形式出现，应引起高度重视。,【典例2】为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图乙，其相关结构关系如图甲，有关的生物膜面积变化如图丙，则有关说法不正确的是()。,A图甲中首先可观察到3H标记的细胞器是B能在图甲中上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成C图乙中c曲线所指的细胞结构是高尔基体D图丙中d曲线表示的细胞结构是内质网解析分泌蛋白的形成过程：核糖体内质网高尔基

13、体细胞膜膜外。图乙中a、b、c依次为核糖体、内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网的膜面积减少，细胞膜的膜面积增多，高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。答案A,【训练3】(2013合肥教学质检)下面为某物质的合成与分泌过程示意图，甲、乙、丙、丁、戊表示细胞结构。其中甲、戊中含有RNA。下列说法中不正确的是()。,A图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系B图示过程的实现与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关C在图中戊结构内，丙酮酸氧化分解产生CO2的阶段没有O2参加DX的分泌过程能发生在无甲、乙、丙、丁、戊等结构的原核细胞中,解析物质X是分泌蛋白，图示过程

14、可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系，A正确；物质X的分泌依赖于膜的流动性，即与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关，B正确；戊是线粒体，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化分解产生CO2，没有O2参加，C正确；甲为核糖体，是原核细胞中唯一的细胞器，且是蛋白质合成所必需的，D错误。答案D,5个思维误区误区1没有叶绿体或中央液泡的细胞是动物细胞。反例：根尖分生区细胞。误区2具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌细胞、细菌等都有细胞壁。(注意细胞壁的组成成分不同),规避5个思维误区、4个易错点，辨别8种易混,的特殊细胞,误区3没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝藻。误区4没有叶绿体或

15、光合色素就不能将无机物合成有机物。反例：化能合成作用的细菌。误区5没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是需氧型的。,4个易错点易错点1真核生物：无叶绿体不能进行光合作用；无线粒体不能进行有氧呼吸(如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞)。易错点2原核生物：无叶绿体但含光合色素，可进行光合作用(如蓝藻)；无线粒体可进行有氧呼吸(如硝化细菌等)。易错点3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，所具有的生理功能也不同。细胞质基质是完成细胞代谢的主要场所。易错点4中心体不能作为鉴定动植物细胞的依据，但可作为鉴定动物细胞和高等植物细胞的依据。,8种易混的特殊细胞1根尖分生区细胞无叶绿体和

16、大液泡，是观察有丝分裂的好材料，成熟区等根部和其他不见光的部位都无叶绿体。2叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。3花粉、极核、卵细胞都是减数分裂产生的子细胞。4神经细胞表面形成突起树突和轴突，是产生和传导兴奋的功能细胞。5癌细胞：无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故核糖体多而且代谢旺盛，核仁较大。,6干细胞：分化程度低，全能性高，诱导可分化产生其他功能细胞。7与免疫有关的细胞：吞噬细胞、B细胞，效应B细胞(浆细胞)、T细胞、效应T细胞等，具体功能见免疫有关知识。8原核细胞只有核糖体，无其他细胞器，无核膜和核仁。,纠错演练1(2013东北三省四市联考，1)下列

17、有关细胞结构的叙述正确的是()。A能进行光合作用的细胞一定有叶绿体B能进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体C能进行有丝分裂的细胞一定有细胞核D能进行蛋白质合成的细胞一定有内质网,解析蓝藻能进行光合作用，但无叶绿体，A错误；硝化细菌等能进行有氧呼吸，但无线粒体，B错误；有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的主要方式，C正确；原核细胞无内质网，但也可以合成蛋白质，D错误。答案C,2如图为某同学绘制的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图，根据此图得出的结论，不正确的是()。,A图中出现了三处明显的错误，体现在结构2、4和细胞形态上B被人称为有机物合成“车间”的是结构4C在细胞分裂末期，结构7的活动会增强，合

18、成结构8D如果用一定手段破坏结构7，细胞可能会出现多个结构9解析洋葱根尖分生区细胞没有结构4(叶绿体)和2(液泡)；结构5(内质网)是脂质、蛋白质等有机物的合成或加工车间；细胞分裂末期，植物细胞中结构7(高尔基体)活动增强，该结构参与结构8(细胞壁)的形成；破坏结构7(高尔基体)会导致细胞壁不能形成，细胞中细胞核数目增加。答案B,3(2013陕西西北九校联考)以下有关细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的叙述中，错误的是()。A它们的成分不同，功能不同B它们都含有大量的酶，是代谢的重要场所C它们都含有大量的自由水D它们都含有大量的DNA和RNA,解析细胞质基质、叶绿体基质、线粒体基质的成分和功能

19、都不相同，但都含有大量的自由水和酶，是代谢的重要场所。叶绿体基质、线粒体基质中有少量的DNA和RNA，对于真核细胞来说，细胞质基质中不含DNA。答案D,1原理(1)叶绿体呈绿色的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。(2)线粒体呈无色棒状、圆球状等，用健那绿染成蓝绿色后制片观察。,观察叶绿体和线粒体,高考地位：5年5考,(2011山东卷、江苏卷，2009广东卷，2008广东卷、江苏卷),2方法步骤(1)观察叶绿体(2)观察线粒体,3注意问题(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。(2)要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。(3)用菠菜叶带叶肉的下表皮的原因：靠近下表皮的叶为栅栏组织，叶

20、绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。,本考点单独命题的概率很低，往往与其他实验结合综合命题，以选择题形式呈现，属于冷考点。,【典例】用显微镜观察叶绿体和细胞质流动，请回答下面的问题。(1)如果先用高倍镜观察，可能会出现什么情况？_。(2)叶绿体的形态和分布随_的强度和方向的改变而改变。解析(1)应该先用低倍镜找到观察对象，并将其移动到视野中央后再换高倍镜，否则可能找不到观察对象，甚至弄脏(坏)镜头。,(2)光照影响叶绿体的形态和分布，能够加速细胞质流动。结合有关问题考查细胞质流动实验的观察及高倍镜使用的注意事项，能力要求或较高。答案(1)可能会找不到观察对象，还可能会出

21、现高倍镜镜头压破玻片(损坏镜头)的情况(2)光照,适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成玻片标本。包括：(1)压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂)。压片的一般过程是：取材固定解离(对不易分散的材料用盐酸处理)漂洗染色压片观察。(2)装片法(如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动)。其过程是：将材料在载玻片水滴中展平放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止气泡产生对材料染色或改变溶液浓度观察。,玻片标本的制作,【训练】如图甲与图乙是真核细胞内两种重要的细胞器模式图，请回答有关问题。(1)观察两种细胞器时需染色的是_，所用染色剂是_；不需染色的是_，选菠菜做实验材料撕_(哪一部位)的细胞

22、。(2)的主要成分是_，其结构特性是_。,(3)是该细胞器中某一结构的放大图示，其名称为_，在光照下发生反应的产物是_。若在其他条件适宜，植物缺少Mg时，将直接影响_的合成进而影响光反应。(4)在中除含有大量催化反应的酶等物质外，还含有_，与该细胞器的复制有关；在图甲中如果用放射性同位素对O2进行示踪，最先出现放射性同位素的产物是_。,解析具有双层膜结构的细胞器只有线粒体和叶绿体，叶绿体内膜光滑，基质中含有类囊体堆叠成的基粒，类囊体薄膜上含有ATP合成酶等与光合作用有关的酶。线粒体内膜向内折叠形成嵴，据此可以得知甲是线粒体，乙是叶绿体。观察线粒体所用染色剂为健那绿，而观察叶绿体选用菠菜稍带叶肉

23、的下表皮做实验材料。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，在结构上都具有一定的流动性。光反应的产物是O2、ATP和H。Mg是形成叶绿素的必要元素。线粒体和叶绿体中都含有DNA，它与该细胞器的复制有关系。线粒体是有氧呼吸的主要场所，O2参与有氧呼吸第三阶段的反应，形成水。,答案(1)甲健那绿乙稍带叶肉的下表皮(2)磷脂和蛋白质流动性(3)类囊体O2、ATP和H叶绿素(4)DNAH2O,1.(2012全国，2)下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是()。A线粒体和叶绿体均含有少量的DNAB叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATPC细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体D线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同,细

24、胞器的结构与功能及实验观察,解析本题考查线粒体、叶绿体的结构和功能等知识。线粒体和叶绿体都含有少量的DNA、RNA，选项A正确；叶绿体只有在光下才能进行光反应合成ATP，且光反应产生的ATP仅供暗反应利用，细胞其他生命活动所需的ATP则来自呼吸作用，呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体，选项B、C错误；线粒体基质和叶绿体基质中发生的化学反应不同，所含酶的种类也不同，选项D错误。答案A,2(2012海南单科，3)关于细胞中细胞器的叙述，错误的是()。A大肠杆菌无线粒体，有核糖体B水稻叶肉细胞有叶绿体，也有液泡C酵母菌有线粒体，也有叶绿体D小鼠肝细胞有线粒体，也有内质网解析本题考查了原核细胞和真核细

25、胞中含有的细胞器的种类的相关知识。酵母菌是真菌，有线粒体，无叶绿体。答案C,3(2012江苏单科，4)下列关于真核细胞结构的叙述，错误的是()。A细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应B线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所C由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构D高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所解析本题主要考查了真核细胞的结构和功能的知识。高尔基体与分泌蛋白的加工、运输有关，蛋白质的合成场所为核糖体，D不正确。答案D,4(2011福建理综，1)下列关于人体细胞代谢场所的叙述，正确的是()。A乳酸产生的场所是线粒体B雌性激素合成的场所是核糖体C血红蛋白合成的场所是高尔

26、基体D胰岛素基因转录的场所是细胞核,解析乳酸是人体细胞无氧呼吸的产物，其产生的场所是细胞质基质，故A错；雌性激素的化学本质是固醇，而核糖体是合成蛋白质的场所，故B错；高尔基体与分泌蛋白的加工和分泌有关，而血红蛋白为红细胞内的结构蛋白，故C错；人胰岛素基因存在于细胞核中的DNA上，其转录的场所是细胞核，故D正确。答案D,5判断正误(1)(2011江苏，2B)人体细胞中核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所()。(2)(2011江苏，2D)高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关()。(3)(2011北京，3B)氢离子可以通过扩散作用进入液泡内()。(4)(2011北京，3C)溶酶体内的酶由内质网形成的

27、小泡(囊泡)运入()。(5)(2010全国新课标，1D)内质网膜和高尔基体膜都具有流动性()。(6)(2010重庆，3A)在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁形成()。,解析(1)人体细胞中，核糖体是蛋白质的合成场所，加工的主要场所是内质网和高尔基体。(2)高尔基体与植物细胞壁的形成有关，与纺锤体的形成无关。(3)氢离子通过主动运输进入液泡内。(4)溶酶体内有多种酶在粗面内质网上合成，然后转到高尔基体，在高尔基体上形成小泡(囊泡)运入。(5)内质网膜和高尔基体膜的结构与细胞膜大致相同，都具有流动性。(6)高尔基体与细胞壁的形成有关，植物细胞有丝分裂末期有高尔基体参与细胞壁的形成。答案(1)

28、(2)(3)(4)(5)(6),6.(2011天津理综，7)乳腺上皮细胞合成乳汁所需的营养物质由血液供给。下图为牛乳腺上皮细胞合成与分泌乳汁的示意图，下表为牛乳汁和血浆的部分成分比较。,分泌蛋白的形成过程(分工协作),单位：g/100 mL,据图表回答问题。(1)乳腺上皮细胞所处的内环境是_，其中的K可通过_方式转运到乳腺上皮细胞。(2)与血浆相比，乳汁中特有的成分是_。(3)乳脂的主要成分是甘油三酯，合成甘油三酯的细胞器是_。(4)合成乳糖的葡萄糖主要来自血浆，还可利用表中血浆的_转化而来。(5)图表中，不能在乳腺上皮细胞中合成的生物大分子是_，在牛乳房出现炎症时，该物质在血浆和乳汁中的含量会_，该物质的作用是_。,解析根据题图知，牛乳腺上皮细胞直接所处的内环境是组织液，K离子跨膜运输为主动运输方式。根据表中信息可知，牛乳汁中特有的成分为乳糖和酪蛋白，且氨基酸、甘油三酯等可通过有关反应转化为合成乳糖的原料葡萄糖，脂质类物质如甘油三酯等是在内质网上合成、加工的。免疫球蛋白是由相应的浆细胞合成分泌的，当乳腺上皮细胞遭受病原体侵染时，免疫球蛋白(抗体)合成分泌增加，并运输到特定部位与相应的病原体特异性结合，从而发挥体液免疫功能。答案(1)组织液主动运输(2)乳糖、酪蛋白(3)内质网(4)氨基酸、甘油三酯(5)免疫球蛋白增加与相应抗原特异性结合，发挥体液免疫功能,见Word版活页训练,