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課時2　葉綠體、中心體、液泡、細胞溶膠及細胞骨架的結構與功能
　闡明細胞內具有多個相對獨立的結構,擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動。
1.歸納比較葉綠體、中心體及液泡三種細胞器的結構與功能,分析其在細胞生理代謝中的作用。
2.觀察細胞中的葉綠體,并能對實驗流程和實驗結果進行分析討論。
3.歸納、概括細胞溶膠及細胞骨架的組成,分析其在細胞代謝中的作用。
4.基于某一現象,能利用細胞的結構與功能關系作出合理分析與解釋。
一、葉綠體、液泡、中心體
1.葉綠體
(1)形態結構。
呈球形或橢球形,具有雙層膜結構。
(2)特點。
①葉綠體基質中具有復雜的膜結構,稱為類囊體,該結構可堆疊成基粒,附著有與光合作用有關的色素。
②葉綠體基質中也具有DNA、RNA和核糖體。
(3)功能。
植物細胞進行光合作用的場所。
2.液泡
(1)形態結構。
由單層膜構成的充滿水溶液的泡狀細胞器。
(2)特點。
①剛分裂形成的細胞中,具有小而多的液泡。
②隨著植物細胞逐漸成熟,小液泡融合成大液泡,并占據細胞中央。
(3)功能。
①含有色素使某些植物的花、葉和果實呈現不同的顏色。
②為植物細胞儲存水分和營養物質。
③調節細胞滲透壓平衡、酸堿平衡、離子平衡,維持細胞正常形態。
④富含水解酶,能吞噬衰老的細胞器,類似動物細胞的溶酶體。
3.中心體
(1)形態結構。
是一種無膜結構的細胞器,由兩個空間相互垂直的中心粒及其周圍物質組成。
(2)特點。
主要存在于動物細胞和低等植物細胞中。
(3)功能。
在細胞增殖中起重要作用。
1.正常生長的月季,葉片呈現綠色,這與葉肉細胞中哪種細胞器有關 開花后花瓣具有鮮艷的顏色,這是哪種細胞器中色素的作用
提示:月季葉片呈綠色與葉綠體有關。花瓣呈現鮮艷的顏色與液泡中的色素有關。
2.小麥的根尖分生區細胞中是否存在中心體 判斷的依據是什么
提示:不存在;中心體主要存在于動物細胞和低等植物細胞中,小麥是高等植物。
二、細胞溶膠與細胞骨架
1.細胞溶膠是細胞代謝的主要場所
2.細胞骨架維持細胞形態并控制細胞運動和胞內運輸
(1)組成:由蛋白質纖維交錯連接的網絡結構構成。微絲和微管是構成細胞骨架的重要結構。
(2)結構與功能。
構成 成分或結構 功能
微絲 纖維 支撐、維持細胞形態的作用;參與細胞運動、植物細胞的細胞質流動與肌肉細胞的收縮等一系列生理功能
微管 管狀 參與構成中心體、紡錘體等結構;在細胞器等物質和結構的移動中發揮重要作用
　現已知秋水仙素可阻礙微管的形成,用秋水仙素處理細胞后,會對囊泡移動、細胞器的運動等生理功能產生什么樣的影響
提示:秋水仙素處理后,微管不能正常形成,細胞內的囊泡移動、細胞器的運動等生理功能均會受到影響。
三、活動:觀察葉綠體和細胞質流動
1.實驗目的
(1)觀察黑藻葉肉細胞中葉綠體的形態和分布。
(2)觀察黑藻細胞中胞質環流現象。
2.方法步驟
預處理:將黑藻放在光照充足、溫度適宜的條件下培養
　　↓
取材:用鑷子從黑藻新鮮枝條上取一片幼嫩小葉
　　↓
制作黑藻葉
片臨時裝片
　　↓
低倍鏡下找到黑藻葉肉細胞
　　↓
高倍鏡下觀察葉綠體的形態、顏色、分布和運動
3.實驗結論
(1)葉綠體在細胞質中的顏色是綠色的,形態呈橢球形或球形。
(2)黑藻葉片處于有充足水分的狀態時,細胞質沿一定的方向處于環形流動狀態。
1.觀察葉綠體時,臨時裝片中的材料要隨時保持有水狀態的原因是什么
提示:保持有水狀態以保證葉綠體的正常形態,并能懸浮在細胞溶膠中,否則細胞失水皺縮,將影響對葉綠體形態的觀察。
2.觀察葉綠體和細胞質流動時為什么可用蘚類和黑藻的小葉直接制成臨時裝片
提示:蘚類和黑藻的葉片小而薄,僅由單層葉肉細胞構成。
[自主學習檢測]——教材基礎熟記于心
1.細胞溶膠可參與某些脂質的合成、蛋白質的加工和降解、大分子物質和細胞器的移動等。(　√　)
2.葉綠體是植物細胞特有的結構,存在于植物的各種細胞中。(　×　)
提示:葉綠體并非存在于植物的各種細胞中,如植物的根部細胞不含有葉綠體。
3.葉綠體中的色素使某些植物的花、葉、果實呈現不同的顏色。液泡中的色素維持酸堿平衡、離子平衡。(　×　)
提示:細胞液為植物細胞儲存水分和營養物質,調節細胞滲透壓平衡、酸堿平衡、離子平衡,維持細胞正常形態。液泡中的色素使某些植物的花、葉、果實呈現不同的顏色。
4.微絲在細胞器等物質和結構的移動中發揮重要作用。(　×　)
提示:微絲具有支撐、維持細胞形態的作用,參與細胞運動、植物細胞的細胞質流動與肌肉細胞的收縮等一系列生理功能。微管在細胞器等物質和結構的移動中發揮重要作用。
5.若在光學顯微鏡下觀察到內質網和葉綠體,則該細胞為成熟的綠色植物細胞。(　×　)
提示:若在光學顯微鏡下觀察到中央大液泡和葉綠體,則該細胞為成熟的綠色植物細胞。
6.光學顯微鏡下可觀察到由微絲和微管構成的細胞骨架。(　×　)
提示:光學顯微鏡下不能觀察到細胞骨架。
7.制作菠菜葉的臨時裝片時,應取菠菜葉的上表皮作為觀察對象,因為該細胞內的葉綠體的體積較大,數目較多。(　×　)
提示:制作菠菜葉的臨時裝片時,應取菠菜葉的下表皮并稍帶些葉肉作為觀察對象,因為該細胞內的葉綠體的體積較大,數目較少。
8.中心體是動物和各種植物細胞中與分裂有關的一種細胞器。(　×　)
提示:中心體與動物和低等植物細胞的分裂有關,高等植物中不存在中心體。
任務一　探究液泡、葉綠體及中心體的結構與功能
[任務突破1]
列表比較線粒體和葉綠體
項目 線粒體 葉綠體
結構模式圖
增大膜面 積方式 內膜向內凹陷 形成嵴 由類囊體堆 疊成基粒
生理功能 是細胞能量代謝中心, 是需氧呼吸 的主要場所 光合作用的 主要場所
相同點 ①均具有雙層膜;②都含DNA、RNA和核糖體;③都與能量轉換有關
[遷移應用]
[典例1-1] (2022·浙江三校高一聯考)下列關于細胞中線粒體和葉綠體的敘述,正確的是(　C　)
A.都含有色素
B.存在于所有植物細胞中
C.都與細胞的能量代謝有關
D.能合成自身所需的所有蛋白質
解析:葉綠體是植物細胞中進行光合作用的場所,含有葉綠素等色素,線粒體不含色素;線粒體是廣泛存在于動物細胞和植物細胞中的細胞器,但并不是所有植物細胞中都有葉綠體,只有綠色部分(例如葉和幼莖中等)含有葉綠體;線粒體是細胞需氧呼吸的主要場所,與能量代謝有關;葉綠體是植物細胞中進行光合作用的場所,合成有機物,儲存能量,二者都與細胞的能量代謝有關;線粒體和葉綠體都含有少量的DNA,是半自主性細胞器,能合成自身所需的部分蛋白質。
[任務突破2]
運用歸納與概括對細胞器進行多角度分類和比較
內容 特點 細胞器名稱
分布 動、植物細胞共有的細胞器 線粒體、內質網、高爾基體、核糖體
植物細胞特有的細胞器 葉綠體、液泡
動物和低等植物細胞特有的細胞器 中心體
原核細胞和真核細胞共有的細胞器 核糖體
結構 具有單層膜結構的細胞器 內質網、高爾基體、 溶酶體、液泡
具有雙層膜結構的細胞器 線粒體、葉綠體
無膜結構的細胞器 核糖體、中心體
功能 與能量轉換有關的細胞器 線粒體、葉綠體
與分泌蛋白的合成和分泌有關的細胞器 核糖體、內質網、高爾基體、線粒體
成分 含有DNA的細胞器 線粒體、葉綠體
含有RNA的細胞器 線粒體、葉綠體、 核糖體
含有色素的細胞器 葉綠體、液泡
[遷移應用]
[典例1-2] (2022·綠谷聯盟高一月考)細胞器分布于細胞質內,具有特定的形態結構與功能。如圖為某細胞中分離得到的幾種細胞器模式簡圖,下列敘述錯誤的是(　D　)
A.甲細胞器是能量代謝的中心
B.乙細胞器在動植物細胞中功能有所不同
C.丙細胞器通過類囊體堆疊成基粒來增大光合膜面積
D.丁細胞器與乙細胞器直接相連,構成了細胞內的物質運輸通道
解析:甲為線粒體,是需氧呼吸的主要場所,是細胞的能量代謝中心;高爾基體主要對由內質網運入的蛋白質進行加工、分類、包裝和運輸,在植物細胞中,高爾基體合成果膠物質,參與細胞壁的構建;丙為葉綠體,是綠色植物光合作用的場所,通過囊狀的類囊體堆疊形成基粒,從而增大光合作用的膜面積;丁為內質網,向內與核膜相連,向外與細胞膜相連,與高爾基體之間沒有直接相連。
[典例1-3] (2022·杭州高一期中)春天百花爭艷,與綠葉和花朵的顏色相關的色素分別主要存在于(　B　)
A.葉綠體,細胞溶膠
B.葉綠體,液泡
C.細胞溶膠,液泡
D.內質網,液泡
解析:植物細胞光合作用的色素分布在葉綠體中,葉綠素的含量多使植物呈現綠色;植物花瓣細胞的成熟的大液泡中含有花青素,使植物的花瓣呈現紅色。
[任務突破3]
基于差速離心法對細胞結構進行分離和研究
(1)差速離心的原理。
差速離心主要是采取逐漸提高離心速度的方法分離不同大小的細胞器。起始的離心速度較低,讓較大的顆粒沉降到管底,小的顆粒仍然懸浮在上清液中。收集沉淀,改用較高的離心速度離心上清液,將較小的顆粒沉降,以此類推,達到分離不同大小顆粒的目的。
(2)葉肉細胞的差速離心操作。
(3)離心結果分析。
①P1中能得到細胞壁和細胞核,其他細胞器仍存在于S1中。
②P2中能得到葉綠體,其他的細胞器存在于S2中。
③P3中能得到線粒體,此外的細胞器存在于S3中。
④同理,P4中得到核糖體,此外的細胞器存在于S4中。
[遷移應用]
[典例1-4] 在適宜的條件下,研磨綠色植物的葉肉細胞,放入離心管中并依次按圖示處理。下列敘述錯誤的是(　B　)
A.圖示分離出不同細胞器的方法叫差速離心法
B.將葉肉細胞直接放在水中吸水漲破釋放細胞器
C.圖中S1中含有進行光合作用的細胞器
D.P3結構是真核細胞需氧呼吸的主要場所
解析:不同細胞器的密度不同,可采用差速離心法將不同的細胞器沉淀分離;由于細胞壁有支持和保護作用,所以將葉肉細胞直接放在水中吸水不會漲破;S1離心可得到P2(葉綠體),即S1中含有葉綠體;P3所示結構為線粒體,線粒體是真核細胞需氧呼吸的主要場所。
任務二　觀察葉綠體和細胞質流動
[任務突破]
“觀察葉綠體和細胞質流動”實驗中的操作要點
(1)材料選擇。
①觀察葉綠體,最好選用細胞內葉綠體數量較少、體積較大、葉片薄的植物材料,如選擇苔蘚或黑藻葉片,可直接在顯微鏡下觀察其單層細胞的部位,若用菠菜等高等植物葉片,撕取下表皮稍帶些葉肉細胞,因為葉表皮細胞沒有葉綠體。
②選擇幼嫩葉片而不是老葉片,幼嫩葉片葉綠體數量相對較少,易于觀察。
(2)材料處理:在光照充足的條件下處理材料,以便于葉綠體分散,利于觀察。
(3)臨時裝片制作:蓋蓋玻片時,一定要緩慢且與載玻片成45°夾角,蓋玻片一側先接觸液滴,防止裝片下產生氣泡。由于觀察葉綠體的臨時裝片已經是單層細胞,因此不需要按壓蓋玻片。
(4)選定好參照物,運動的、易于觀察的葉綠體的運動方向就是細胞質流動的方向。
[遷移應用]
[典例2-1] (2022·溫州高一學考模擬)某同學從池塘中采集到黑藻取其幼葉制作成臨時裝片,在光學顯微鏡下觀察葉綠體。下列敘述正確的是(　B　)
A.取黑藻幼葉制作臨時裝片時需要切片
B.葉綠體的形態和分布有利于其進行光合作用
C.需在黑暗、室溫條件下培養黑藻以利于觀察葉綠體
D.在高倍鏡下可觀察到葉綠體中的基粒由類囊體堆疊而成
解析:黑藻為單層細胞,不需要切片;葉綠體呈球形或橢球形,可在細胞溶膠中運動,通常隨光照強度的變化而改變位置,有利于其進行光合作用;光合色素的合成需要光,培養黑藻需要在適宜光照、適宜溫度下進行;在高倍鏡下看不到葉綠體的基粒,需要在電子顯微鏡下才行。
[典例2-2] (2022·浙江三校高一聯考)下圖為顯微鏡下黑藻細胞的細胞質環流示意圖。下列敘述正確的是(　D　)
A.黑藻中葉綠體呈均勻分布
B.細胞質環流實際的方向為順時針
C.圖示葉綠體實際位于液泡右上方
D.通過觀察細胞質環流速率可判斷細胞的代謝程度
解析:葉綠體顆粒在細胞中的分布是不均勻的,在不同的光照條件下葉綠體可以運動,改變其方向,這樣既能接受較多的光照,又不至于被強光灼傷;視野中葉綠體位于液泡的右方,而實際上,黑藻細胞中葉綠體位于液泡的左方;但細胞質的環流方向和實際細胞質的環流方向一致,視野中細胞質的環流方向為逆時針,則實際上,黑藻細胞中細胞質環流方向也是逆時針;細胞質環流速率可以在一定程度上反映出細胞代謝的程度,若流動緩慢,說明細胞代謝速率慢。
任務三　探究細胞溶膠、細胞骨架的組成及功能
[任務突破]
明確細胞溶膠與細胞骨架的結構與功能
(1)細胞溶膠是一種黏稠的膠體,其中含量最多的化合物是水,含量最多的有機化合物是蛋白質,是細胞代謝的主要場所。
(2)細胞溶膠所承擔的功能往往不是孤立單一的,而是與細胞內其他結構相配合,協同完成各項生命活動。
(3)細胞骨架的存在為細胞提供了一個支架,具有維持細胞形態的重要作用,同時細胞骨架也構建了細胞中的運動網絡。細胞骨架的運動性,是細胞存在胞質環流現象,囊泡和細胞器有規律性運動的基礎。
[遷移應用]
[典例3-1] (2022·浙江7月學考)細胞骨架是細胞質中的蛋白質纖維網架結構。某些兩棲類動物的皮膚中含有色素細胞,這些細胞中有數量眾多的黑素體(含黑色色素的顆粒),在細胞骨架參與下,黑素體可在數秒鐘時間內從細胞中心分散到細胞各處,使皮膚顏色變深;又能快速回到細胞中心,使皮膚顏色變淺,以適應環境的變化。上述現象體現了細胞骨架具有(　A　)
A.細胞內物質運輸功能
B.維持細胞形態功能
C.細胞間信息交流功能
D.細胞變形運動功能
解析:由題干“在細胞骨架參與下,黑素體可在數秒鐘時間內從細胞中心分散到細胞各處,使皮膚顏色變深;又能快速回到細胞中心,使皮膚顏色變淺,以適應環境的變化”,體現了細胞骨架的胞內運輸功能。
[典例3-2] (2022·綠谷聯盟高一月考)下列關于細胞溶膠和細胞骨架的敘述,錯誤的是(　C　)
A.細胞溶膠中的水分子多數以結合水的形式存在
B.細胞溶膠可參與某些脂質的合成以及蛋白質的加工和降解
C.細胞骨架通常為永久性結構,方便細胞形態維持與變形運動
D.細胞骨架與細胞內物質運輸有關,而細胞溶膠是物質運輸的重要介質
解析:細胞溶膠中只有部分水分子是游離的,多數水分子以結合水的形式存在;細胞溶膠中有多種酶,是多種代謝活動的場所,可參與某些脂質的合成以及蛋白質的加工和降解;細胞骨架是由蛋白質構成的微絲微管,大部分微管是一種暫時性的結構,可以快速解體和重排,在細胞器等物質和結構的移動中發揮重要作用;細胞骨架與細胞內物質運輸有關,而細胞溶膠是物質運輸的重要介質。
基礎達標練
1.(2022·杭州高一期中)下列關于細胞結構的敘述,正確的是(　C　)
A.細胞壁是植物細胞特有的結構
B.溶酶體中的水解酶在高爾基體合成
C.胞質環流的速度與新陳代謝強度有關
D.細胞溶膠中只進行少量化學反應
解析:細胞壁不是植物細胞特有的結構,真菌細胞和細菌細胞也具有細胞壁,但與植物細胞壁的成分不同;溶酶體中的水解酶的化學本質是蛋白質,其合成場所是核糖體;胞質環流的速度與新陳代謝強度有關,通常細胞代謝強度越高,胞質環流速度越快;細胞溶膠是細胞代謝的主要場所,因此,其中不只進行少量化學反應。
2.(2022·浙江三校高一聯考)下列關于液泡的相關敘述,正確的是(　C　)
A.液泡中的色素可溶于有機溶劑
B.花、果實、葉片的顏色都是由液泡的色素決定的
C.牽牛花一天中的顏色變化,與液泡內pH規律性變化有關
D.根尖分生區細胞有中央液泡
解析:液泡中的色素是水溶性的,不溶于有機溶劑;葉片的顏色是由葉綠體中光合色素決定的;牽牛花細胞的液泡中含有花青素,花青素在不同酸堿環境中會呈現不同的顏色;植物根尖、莖尖等部位剛分裂形成的細胞中,液泡很小,但數量很多,所以沒有中央液泡。
3.(2022·綠谷聯盟高一月考)下列關于細胞結構特點和功能的敘述,錯誤的是(　A　)
選項 結構特點 功能
A 溶酶體含有水解酶 溶酶體是水解酶 合成的場所
B 核糖體附著在粗 面內質網上 粗面內質網參與蛋 白質的加工、運輸
C 葉綠體基粒上 存在光合色素 葉綠體能進行 光合作用
D 線粒體含有核糖體 線粒體能合成 部分蛋白質
解析:水解酶的本質是蛋白質,蛋白質的合成場所是核糖體而不是溶酶體,溶酶體是儲存酶的場所。
4.(2023·浙江紹興期末)下列關于細胞的敘述,不能體現“結構與
功能相適應”觀點的是(　D　)
A.豚鼠胰腺腺泡細胞代謝旺盛,高爾基體較多
B.心肌細胞線粒體豐富,利于其自動節律收縮
C.植物根尖成熟區細胞含有大液泡,有利于調節細胞的滲透壓
D.葉綠體在葉肉細胞內均勻分布,有利于光合作用
解析:豚鼠胰腺腺泡細胞具有分泌功能,需要高爾基體參與,所以豚鼠胰腺腺泡細胞含有高爾基體較多能體現“結構與功能相適應”觀點;線粒體是進行需氧呼吸的主要場所,心肌細胞線粒體豐富,利于其自動節律收縮,能體現“結構與功能相適應”觀點;植物根尖成熟區細胞含有大液泡,有利于調節細胞的滲透壓能體現“結構與功能相適應”觀點;葉綠體在葉的向光面分布多,且葉綠體的形態和分布會隨著光照強度和方向的改變而改變。
5.(2023·浙江三校高一聯考)下列有關細胞骨架的敘述,正確的是(　D　)
A.植物細胞因有細胞壁支撐,不含細胞骨架
B.構成細胞骨架的微管是不能解體的
C.參與構成細胞骨架的微絲是纖維素
D.細胞骨架與細胞內物質運輸有關
解析:植物細胞有細胞壁的支撐和保護,但細胞骨架能維持真核細胞的形態,也與細胞的物質運輸等活動有關,植物細胞含有細胞骨架;
細胞骨架中的微管可以快速解體和重排;參與構成細胞骨架的微絲是蛋白質纖維;由蛋白質纖維組成的細胞骨架與細胞運動、分裂以及
物質運輸等有關。
6.(2022·浙江三校高一聯考)下列關于細胞溶膠的敘述,錯誤的是(　B　)
A.細胞溶膠是細胞代謝的主要場所
B.細胞溶膠中的水少部分是以結合水形式存在
C.細胞溶膠是細胞與外界環境進行物質交換的重要介質
D.細胞溶膠可參與某些脂質的合成以及蛋白質的加工和降解
解析:細胞溶膠由水、無機鹽、脂質、糖類、核苷酸、氨基酸和多種酶等組成,在細胞溶膠中,進行多種化學反應,是細胞代謝的主要場所;細胞溶膠的含水量占細胞總體積的70%左右,其中大部分是以結合水的形式存在;細胞溶膠是細胞與外界環境進行物質交換的重要介質;細胞溶膠中有多種酶,是多種代謝活動的場所,可參與某些脂質的合成以及蛋白質的加工和降解。
7.電子顯微鏡下觀察玉米根尖細胞,可觀察到的結構有(　D　)
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.①③④⑤ D.①③④
解析:在玉米的根尖細胞中存在線粒體、內質網、高爾基體等細胞器,不存在葉綠體,因此可以觀察到圖中①③④亞顯微結構;玉米是高等植物,而高等植物細胞中不存在中心體,因此也不能觀察到⑤。
8.細胞內生物膜為細胞生命活動提供了廣闊場所,不同細胞器增大
膜面積的方式可能不同。下列有關細胞器增大膜面積方式的敘述中,正確的是(　A　)
A.內質網通過折疊,形成網狀結構而增大膜面積
B.葉綠體通過基粒堆疊成類囊體而增大膜面積
C.線粒體通過外膜向內凹陷而增大膜面積
D.高爾基體通過產生囊泡而增大膜面積
解析:內質網通過折疊形成網狀結構廣泛分布于細胞質基質中增大膜面積;葉綠體通過類囊體堆疊形成基粒來增大膜面積;線粒體通過內膜向內凹陷形成嵴來增大膜面積;高爾基體通過扁平膜囊堆疊增大膜面積,高爾基體產生囊泡是為了運輸某些蛋白質。
9.下列關于植物細胞中液泡的敘述,正確的是(　A　)
A.隨著細胞的長大,液泡大小會發生變化
B.液泡中含有糖類和無機鹽,不含有氨基酸
C.液泡中色素種類和含量不影響葉的顏色
D.植物細胞液泡中的水溶液稱為細胞溶膠
解析:液泡是植物細胞中的泡狀結構。幼小的植物細胞(分生組織細胞),具有許多小而分散的液泡,在電子顯微鏡下才能看到,以后隨著細胞的生長,液泡也長大,互相融合,液泡數目越來越少,最后在成熟的細胞中央形成一個大的中央液泡;液泡中含有無機鹽、糖類和氨基酸等;液泡中色素種類和含量會影響葉的顏色,如紫色洋蔥鱗片葉外表皮;植物細胞液泡中的水溶液稱為細胞液。
10.以黑藻葉片為實驗材料,用光學顯微鏡分別進行“觀察葉綠體和細胞質流動”的實驗,正確的敘述是(　A　)
A.葉綠體中有色素,用顯微鏡觀察時不需要染色
B.在活細胞中,細胞溶膠中的葉綠體是靜止不動的
C.黑藻的老葉片是觀察葉綠體的理想材料
D.換用高倍顯微鏡后,可以觀察到葉綠體的內部結構
解析:葉綠體中有色素,故不需要染色處理;活細胞中葉綠體會隨著細胞質的流動而流動;黑藻幼嫩的葉片是觀察葉綠體的理想材料,幼嫩的葉片薄并且葉綠體大;葉綠體的內部結構需要在電子顯微鏡下才能觀察到,在高倍顯微鏡下觀察不到。
11.圖1為高等植物細胞的亞顯微結構模式圖,圖2是把細胞磨碎后進行差速離心(即將細胞勻漿放在離心管中,先進行低速離心,使較大顆粒形成沉淀;再用高速和超高速離心上清液中的小顆粒,從而將細胞中不同的結構逐級分開)的結果圖。
回答下列問題。
(1)與動物細胞相比圖1特有的結構有　　　　　　　 　　　　(填寫結構名稱)。
(2)圖1中⑥的化學成分主要是　　　　　　　,它對細胞有支持和保護作用,⑥的形成與[　　]　　　　　　直接有關。
(3)圖1中的⑦存在于圖2中的　　　　(填字母)中。
(4)圖2的P3對應于圖1的　　 　(填序號),其增加膜面積的方式為　 。
解析:(1)與動物細胞相比,圖1植物細胞特有的結構有細胞壁、液泡和葉綠體等。
(2)圖1中⑥是細胞壁,其化學成分主要是纖維素和果膠,它對細胞有支持和保護作用。⑥的形成與②高爾基體有關。
(3)圖1中的⑦為葉綠體,存在于圖2中P2、S1中。
(4)圖2的P3為線粒體,對應于圖1的⑤,通過內膜向內凹陷形成嵴來增加膜面積。
答案:(1)細胞壁、(大)液泡、葉綠體
(2)纖維素(和果膠)　②　高爾基體
(3)P2、S1
(4)⑤　內膜向內凹陷形成嵴
12.酵母細胞中的自噬體與液泡融合后,自噬體內的物質會被水解,
部分水解產物可被再利用。請回答下列問題。
(1)除酵母細胞外,液泡還存在于植物細胞中,植物細胞中,液泡的
功能主要是
　(答2點)等。
(2)酵母細胞中,自噬體與液泡的融合,離不開細胞骨架的作用。細胞骨架是由
組成的網絡結構。
(3)酵母菌有兩種類型:野生型酵母菌和液泡水解酶缺陷型酵母菌,
在饑餓狀態下　　　　　　　　　酵母菌存活時間更短,原因是　


　。
解析:(1)植物細胞中液泡的主要功能是儲存水分和營養物質,調節細胞滲透壓平衡、酸堿平衡和離子平衡,維持細胞正常形態等。
(2)細胞骨架存在于細胞質中,是由蛋白質纖維組成的網絡結構。
(3)在饑餓狀態下,液泡水解酶缺陷型酵母細胞的自噬體內物質不能被水解,細胞不能獲得足夠的物質和能量,抗饑餓能力較差,故在饑餓狀態下液泡水解酶缺陷型酵母菌存活時間更短。
答案:(1)儲存水分和營養物質,調節細胞滲透壓平衡、酸堿平衡和離子平衡,維持細胞正常形態
(2)蛋白質纖維
(3)液泡水解酶缺陷型　在饑餓狀態下,液泡水解酶缺陷型酵母細胞的自噬體內物質不能被水解,細胞不能獲得足夠的物質和能量,抗饑餓能力較差
綜合提升練
13.(2022·杭州“六縣九校”聯盟高一期中)下列關于“骨架”的
敘述中,不正確的是(　A　)
A.細胞骨架是由纖維素組成的網架結構
B.生物膜的基本骨架是磷脂雙分子層
C.細胞骨架與維持細胞形態、胞內運輸、變形運動等生命活動密切
相關
D.生物大分子以碳鏈為骨架
解析:細胞骨架是由蛋白質纖維交錯連接的網絡結構,在維持細胞形態、胞內運輸、變形運動等方面發揮著重要的作用;生物膜的基本骨架是磷脂雙分子層;生物大分子,如多糖、蛋白質、核酸,都以碳原子構成的碳鏈為基本骨架。
14.圖中a、b表示動物細胞中的兩種細胞器,c是它們共有的特征。下列有關敘述正確的是(　B　)
A.若c表示單層膜結構,則a、b肯定是內質網和高爾基體
B.若c表示磷脂分子,則a、b肯定不是核糖體和中心體
C.若c表示細胞器中含有的核酸,則a、b肯定是線粒體和葉綠體
D.若c表示雙層膜結構,則a、b肯定是葉綠體和線粒體
解析:若c表示單層膜結構,則a、b是溶酶體、內質網或高爾基體;核糖體和中心體不具有膜結構,無磷脂分子;葉綠體、線粒體、核糖體中都含有核酸,如果c表示細胞器中含有的核酸,則a、b是線粒體、核糖體,動物細胞中不含葉綠體。
15.(2022·浙江三校高一聯考)科學家研究發現酵母菌體內的蛋白質在液泡中降解的過程如下:首先細胞中由內質網等結構形成雙層膜的膜泡,膜泡擴展逐漸吞沒細胞內受損的蛋白質,形成自噬體,然后自噬體與液泡相融。在液泡中,自噬體包裹著的內容物會被降解成更小的物質成分,為細胞提供自我更新所需的營養和材料。為驗證酵母菌缺乏養分時,自噬體的活動會增強,請根據提供的以下材料設計實驗,并完善實驗思路。
材料與用具:培養瓶若干、酵母菌完全培養液、缺少營養物質的酵母菌培養液、液泡中缺乏降解酶的突變酵母菌若干(自噬體會在液泡中累積)、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、滴管等。(要求與說明:酵母菌培養的具體方法、裝片制作過程不作要求,實驗條件適宜)
(1)實驗思路:
①取液泡中缺乏降解酶的突變酵母菌若干,
　。
②A組作為對照組,加入酵母菌完全培養液進行酵母菌的培養,B組酵母菌則放入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中培養。
③每隔一段時間,取兩組培養液中的部分酵母菌制成臨時裝片,并用顯微鏡觀察比較
　　　　　　　　。
(2)預測B組的觀察結果并用柱形圖表示兩次觀察結果。
(3)觀察酵母菌時,視野中雜質(細菌)較多,但只要了解酵母菌的形狀并在視野內找到其內部明顯的　　　　(填細胞器的名稱),以及經碘液染色后呈褐色的細胞核和呈　　　　色的淀粉粒等,就可以將酵母菌跟其他雜菌區分開來。
(4)酵母菌的液泡相當于人體細胞中的　　　(填細胞器的名稱)。
解析:實驗目的是驗證“酵母菌缺乏養分時,自噬體的活動會增強”,所以自變量是酵母菌的營養條件,因變量是酵母菌的自噬活動,并以自噬體的數量作為觀察指標。
(1)①取材并分組:實驗的自變量是酵母菌的營養條件,所以需要取液泡中缺乏降解酶的突變酵母菌若干,隨機均分為兩組,分別標記為
A組和B組。
②A組作為對照組,加入酵母菌完全培養液進行酵母菌的培養,B組酵母菌則放入缺少營養物質的酵母菌培養液中培養。
③由于自噬過程在液泡中,自噬體包裹著的內容物會被降解成更小的物質成分,所以需要用顯微鏡觀察比較液泡中自噬體的數量。
(2)B組酵母菌放入缺少營養物質的培養液中,所以隨著時間增加,
自噬作用會加強,自噬體的數量會增加,柱形圖見答案。
(3)細菌是原核生物,只有核糖體一種細胞器,所以在顯微鏡下區分細菌和酵母菌,可以在視野內找到酵母菌內部明顯的大液泡;碘液可以將淀粉粒染成藍色。
(4)酵母菌的液泡可以分解衰老受損的細胞器,相當于人體細胞中的溶酶體。
答案:(1)①隨機均分為兩組,分別標記為A組和B組　②缺少營養物質的酵母菌培養液　③液泡中自噬體的數量
(2)
(3)大液泡　藍
(4)溶酶體

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