資源簡介

3.2細胞器之間的分工合作
2023-2024學年高一生物學人教版（2019）必修一
【新知導學】
細胞器之間的分工
1.分離細胞器的常用方法： 。
2.各種細胞器的結構和功能
名稱 分布 形態結構 功能
線粒體 動植物細胞 雙層膜 有氧呼吸的主要場所，“動力車間”
葉綠體 植物細胞 雙層膜 光合作用的場所，“養料制造車間”和“能量轉換站”
內質網 動植物細胞 由膜連接而成的網狀結構 細胞內蛋白質合成、加工以及脂質合成的場所
高爾基體 動植物細胞 ，由扁平囊和小泡組成 對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”
液泡 主要在 細胞中 單層膜 調節植物細胞內的環境，使植物細胞保持堅挺
溶酶體 主要在動物細胞中 內部含有多種水解酶，“消化車間”
核糖體 動植物細胞 不具有膜結構顆粒狀，附著在內質網上或游離在細胞質基質中 氨基酸合成蛋白質的場所
中心體 動物細胞和某些低等植物細胞 不具有膜結構，由兩個互相垂直的中心粒及周圍物質構成 與細胞的有絲分裂有關
3.細胞骨架：是由 組成的網架結構，維持著細胞的形態，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。
4.用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動
1.實驗原理
（1）觀察葉綠體
①形態：扁平的橢球形或球形。
②分布：主要在綠色植物 細胞中。
③顏色：綠色。
（2）觀察細胞質的流動
活細胞中的細胞質處于不斷流動的狀態。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的 的運動作為標志。
2.實驗選材
蘚類葉（或菠菜葉、番薯葉）、新鮮的黑藻
3.實驗流程
（1）觀察葉綠體
載玻片中央滴一滴清水
↓
蘚類小葉（或菠菜葉麗稍帶些葉肉的下表皮）
↓放入水滴中
蓋上蓋玻片
↓
先用低倍顯微鏡觀察，再用高倍顯微鏡觀察
（2）觀察細胞質的流動
將實驗用的黑藻放在光照、室溫條件下培養
↓
載玻片中央滴一滴清水
↓
幼嫩小葉
↓放入水滴中
蓋上蓋玻片
↓
先在低倍鏡下找到黑藻葉肉細胞，再用高倍鏡觀察
細胞器之間的協調配合
一、細胞器之間的協調配合
1.分泌蛋白：
（1）概念：在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質。
（2）舉例：消化酶、抗體和一部分激素等。
2.分泌蛋白的合成與運輸：
（1）研究方法： 。
（2）分泌蛋白合成和分泌的過程
[④] ：氨基酸經過脫水縮合、形成肽鏈
↓
[⑤] ：進行初步加工，形成有一定空間結構的蛋白質
↓囊泡
[③] ：對來自內質網的蛋白質進行加工、包裝和分類
↓囊泡
[①] ：將蛋白質分泌到細胞外
（3）提供能量的細胞器：[⑦] 。
二、細胞的生物膜系統
1.組成：細胞器膜、 和核膜等結構。
2.特點：（1）各種生物膜的組成成分和結構很相似。
（2）在結構和功能上緊密聯系，進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合。
3.功能
（1）細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內部環境，同時在細胞的物質運輸、能量轉化和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。
（2）廣闊的膜面積為多種 提供附著位點，有利于許多化學反應的進行。
（3）把各種細胞器分隔開，使細胞內能同時進行多種化學反應，不會互相干擾，保證細胞生命活動高效、有序地進行。
【問題思考】
1.沒有葉綠體的細胞是否一定不能進行光合作用？沒有線粒體的細胞是否一定不能進行有氧呼吸？請舉例說明？
2.“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅。”蓮葉與荷花的顏色與細胞中的色素有關。決定蓮葉與荷花顏色的色素存在部位是否相同？說出你的理由？
3.在分泌蛋白的加工、運輸過程中，內質網、高爾基體和細胞膜的膜面積如何變化？
【易錯辨析】
1.核糖體是蛋白質合成和加工的主要場所。（ ）
2.葉綠體和線粒體都由兩層膜構成，都與能量轉換有關。（ ）
3.中心體只存在于動物細胞中。（ ）
4.內質網是細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的“車間”。（ ）
5.正常狀態下溶酶體對自身機體的細胞結構無分解作用。（ ）
6.健那綠染色后，細胞仍然處于生活狀態。（ ）
【成果檢測】
1.真核細胞的細胞質中有行使各種功能的“車間”，下列各項匹配錯誤的是( )
A.“養料制造車間”——葉綠體
B.“蛋白質分類、包裝車間”——高爾基體
C.“細胞的動力車間”——線粒體
D.“細胞的消化車間”——內質網
2.使荷葉呈綠色、荷花呈紅色的物質，分別分布在哪里？( )
A.葉綠體和細胞質基質 B.葉綠體和線粒體
C.葉綠體和液泡 D.細胞核和細胞質基質
3.如圖表示在高倍顯微鏡下觀察到的黑藻葉肉細胞，細胞質處于不斷流動的狀態，下列有關敘述不正確的是( )
A.圖中所標記的葉綠體實際所處的位置是右下角
B.此時細胞質流動的實際方向與顯微鏡下觀察到的流動方向是一致的
C.仔細觀察，能看到葉綠體具有雙層膜結構
D.要將標記的葉綠體移向視野中央，應向左上方移動載玻片
4.玉米根細胞中，具有雙層膜的結構有( )
A.線粒體和葉綠體 B.線粒體 C.細胞膜和線粒體 D.線粒體和細胞核
5.不同膜結構之間互相轉化，以“囊泡”方式進行的是( )
①核膜和內質網膜
②高爾基體膜和細胞膜
③內質網膜和高爾基體膜
④細胞膜和線粒體膜
A.②③ B.②④ C.③④ D.①②
6.下列關于細胞骨架的敘述中，不正確的是( )
A.細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構
B.細胞骨架與細胞的物質運輸、能量轉化無關
C.細胞骨架有維持細胞形態的功能
D.細胞骨架錨定并支撐著許多細胞器
7.下列有關細胞結構和功能的敘述，正確的是( )
A.有內質網的細胞一定是真核細胞
B.有高爾基體的細胞一定具有分泌功能
C.有中心體的細胞一定是動物細胞
D.有核糖體的細胞一定能合成分泌蛋白
8.圖1是分泌蛋白的合成、加工、分泌過程示意圖，圖2表示某細胞的亞顯微結構模式圖，請據圖回答下列問題：
（1）分泌蛋白從產生到分泌出細胞所經過的細胞器依次為_____（填名稱），該過程需要圖2中_____（填標號）提供能量。
（2）藍細菌細胞與圖2細胞在結構上最主要的區別是_____，假如圖2為高等動物細胞，不應有的結構是_____（填標號），應該添加的結構是_____（填名稱）。
（3）假設圖1過程中合成了一條含有2個天冬氨酸（R基為—C2H4ON）、分子式為CxHyOzN17S2的多肽鏈，已知氨基酸的平均分子質量為126，則該多肽鏈形成過程中失去的水分子的相對分子質量最大為_____。
（4）用臺盼藍對某細胞進行染色，發現死細胞被染成藍色，而活細胞不著色，這一現象說明細胞膜具有_____的功能，研究細胞內各種細胞器的組成成分和功能，需要將這些細胞器分離出來，分離細胞器常用的方法是_____。
答案以及解析
【新知導學】
差速離心法 單層膜 植物 單層膜 蛋白質纖維 葉肉 葉綠體 同位素標記法 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 線粒體 細胞膜 酶
【問題思考】
1.均不一定。藍藻沒有葉綠體，但能進行光合作用。一些好氧型細菌沒有線粒體，但能進行有氧呼吸。
2.不同。決定蓮葉顏色的色素存在于葉綠體中，而決定荷花顏色的色素存在于液泡中。
3.內質網膜面積減少，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積增大。
【易錯辨析】
× √ × √ × √
【成果檢測】
1.答案：D
解析：葉綠體是進行光合作用的場所，把光能轉變為有機物的化學能，被稱為“養料制造車間”，A正確；高爾基體能對來自內質網的蛋白質進行加工、分類、包裝，所以稱為“蛋白質分類、包裝車間”，B正確；線粒體是需氧呼吸的主要場所，細胞生命活動所需能量大約95%來自線粒體，所以稱線粒體為細胞的“動力車間”，C正確；內質網是細胞內蛋白質的合成和加工，以及脂質合成的“車間”，細胞的“消化車間”應該是溶酶體，溶酶體主要分布在動物細胞中，能消化分解入侵的病毒和細菌，還能分解衰老、損傷的細胞器，D錯誤。
2.答案：C
解析：使荷葉呈綠色的物質在葉綠體中，使荷花呈紅色的物質在液泡中，C正確。
3.答案：C
解析：顯微鏡下觀察到的是全方位倒像，圖中所標記的葉綠體位于視野的左上方，其實際所處的位置是右下角，A正確；顯微鏡下觀察到的是上下、左右都顛倒的像，因此觀察到的細胞質流動方向與實際流動方向是一致的，B正確；葉綠體的雙層膜結構屬于亞顯微結構，在光學顯微鏡下觀察不到，C錯誤；觀察到的標記的葉綠體位于視野左上角，要將其移向視野中央，應向左上方移動載玻片，D正確。
4.答案：D
解析：本題考查細胞結構的相關內容。細胞結構中線粒體、葉綠體和細胞核均具有雙層膜結構，而玉米根細胞中沒有葉綠體，所以玉米根細胞中具有雙層膜的結構為線粒體和細胞核。
5.答案：A
解析：核膜的外膜和內質網相連，可以直接轉化，故①錯誤；分泌蛋白合成與分泌過程：核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜。由此可見，內質網膜與高爾基體膜、高爾基體膜和細胞膜之間是以“出芽”的方式進行相互轉化的，故②正確；內質網膜和高爾基體膜之間是以“出芽”的方式進行相互轉化的，故③正確；內質網膜和細胞膜在結構上是相連的，所以它們之間的轉變是直接轉變，故④錯誤。
6.答案：B
解析：細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構，維持著細胞的形態，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞的運動、分裂、分化及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關，B錯誤。
7.答案：A
解析：原核細胞只有一種細胞器——核糖體，故有內質網的細胞一定是真核細胞，A正確；高爾基體在動物細胞中與分泌物的形成有關，在植物細胞中與細胞壁的形成有關，B錯誤；中心體存在于動物和低等植物細胞中，C錯誤；有核糖體就能合成蛋白質，但不是所有的細胞都具有合成分泌蛋白的功能，分泌蛋白需要經過內質網、高爾基體的加工，D錯誤。
8.（1）答案：核糖體→內質網→高爾基體；4
解析：分泌蛋白從產生到分泌出細胞所經過的細胞器依次為核糖體→內質網→高爾基體，該過程需要題圖2中的4（線粒體）提供能量。
（2）答案：藍細菌細胞無以核膜為界限的細胞核；1、3、9；中心體
解析：藍細菌細胞屬于原核細胞，題圖2細胞屬于真核細胞，二者在結構上最主要的區別是藍細菌細胞無以核膜為界限的細胞核。假如題圖2為高等動物細胞，在1 9結構中不應有的結構是1（細胞壁）、3（葉綠體）和9（液泡），應該添加的結構是中心體（中心體存在于動物和某些低等植物細胞中）。
（3）答案：252
解析：天冬氨酸的R基（—C2H4ON）中含有1個氮原子，故其分子式中含有2個氮原子，若題圖1過程中合成了一條含有2個天冬氨酸、分子式為CxHyOzN17S2的多肽鏈，可知該多肽鏈中最多含有的氨基酸數=17-2=15個，進而推測形成該多肽鏈最多脫去的水分子數=氨基酸數-肽鏈數=15-1=14個，因此該多肽鏈形成過程中失去的水分子的相對分子質量最大為14×18=252。
（4）答案：控制物質進出細胞；差速離心法
解析：用臺盼藍對細胞進行染色，發現死細胞被染成藍色，而活細胞不著色，這一現象說明細胞膜具有控制物質進出細胞的功能；研究細胞內各種細胞器的組成成分和功能，需要將這些細胞器分離出來，分離細胞器常用的方法是差速離心法。

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