第2节　细胞器——系统内的分工合作

一、细胞器之间的分工 1．线粒体是细胞进行____________的主要场 所，是细胞的“___________”。 2．叶绿体是植物细胞进行__________的场所， 是植物细胞的“_____________”和 “_____________”。 有氧呼吸 动力车间 光合作用 养料制造车间 能量转换站

3．内质网是由膜连接而成的网状结构，是 细胞内_________的合成和加工，以及_____ 合成的车间。 4．高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质 进行_______、____________的车间及发送站。 蛋白质 脂质 加工 分类和包装

5．核糖体有的附着在__________上，有的游 离分布于________中，是生产_______的机器。 6．溶酶体是“消化车间”，内含多种 __________，能分解衰老、损伤的________， 吞噬并杀死侵入细胞的_____________。 内质网 细胞质 蛋白质 水解酶 细胞器 病毒或病菌

7．液泡主要存在于____________中，内有 _________，含有糖类、无机盐、色素和蛋白 质等物质，可以调节_____________的环境， 充盈的液泡还可以使植物细胞保持______。 8．中心体见于_______和_____________细胞，与细胞的__________有关。 植物细胞 细胞液 植物细胞内 坚挺 动物 某些低等植物 有丝分裂

二、细胞质基质 1．成分：_________、水、______、糖类、 氨基酸、核苷酸和多种酶等。 2．功能：进行____________的场所。 无机盐 脂质 化学反应

三、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1．分布 (1)叶绿体在叶肉细胞中，围绕______散乱分 布，呈____色、扁平的椭球形或球形，容易 观察。 (2)线粒体分布于___________细胞中。 液泡 绿 动、植物

2．染色 (1)_________ 不需要染色，因为它呈绿色。 (2)线粒体需用活细胞染料__________染色。 叶绿体 健那绿

四、细胞器之间的协调配合 1．分泌蛋白在内质网上的_________内初步 合成。 2．在_______内加工，由囊泡运输到 __________进一步加工，再由囊泡运输到 __________，囊泡与细胞膜融合，将蛋白质 分泌到细胞外。 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜

五、细胞的生物膜系统 1．构成成分：___________和细胞膜、_____ 等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 2．功能 (1)细胞膜不仅使细胞具有一个________的环 境，同时在细胞的_________、_________和 __________的过程中起着决定性的作用。 细胞器膜 核膜 相对稳定 物质运输 能量转换 信息传递

(2)广阔的_________为多种酶提供附着位点， 有利于许多___________的进行。 (3)把各种________分隔开，使细胞内能同时 进行_____________，不会互相干扰，保证细 胞生命活动高效、有序地进行。 膜面积 化学反应 细胞器 多种化学反应

一、八种细胞器的比较 1．区别 存在位置 膜结构 功能 线粒体 动、植 物细胞 双层膜 与能量代谢有关，有少量遗传物质 有氧呼吸主要场所(供能的“动力工厂”) 光合作用的场所(“养料制造工厂”“能量转换站”)

存在位置 膜结构 功能 叶绿体 植 物 细 胞 双层膜 调节细胞内环境，与渗透作用有关 液泡

存在位置 膜结构 功能 内质网 动、植 物 细 胞 单层膜 调节细胞内环境，与渗透作用有关 高尔基体 与物质合成、运输有关(有机物合成“车间”) (“蛋白质加工厂”) 与动物细胞分泌物形成有关；与植物细胞壁形成有关 核糖体

存在位置 膜结构 功能 中心体 动物细 胞、低等 植物细胞 无膜 合成蛋白质的场所(蛋白质“装配机器”) 与细胞有丝分裂有关 溶酶体 动、植物 细胞 单层膜 含许多水解酶类，可分解多种物质(细胞“酶仓库”消化系统)

2.共性归纳 (1)能产生水的细胞结构：核糖体(氨基酸脱水缩合)、线粒体(有氧呼吸第三阶段)、叶绿体(光合作用暗反应)、细胞核(核苷酸脱水缩合如DNA复制、转录)等；

3．细胞结构图像的辨别 (1)显微、亚显微图像的判断 图像中

(2)真核细胞、原核细胞图像的判断 图像中

(3)动、植物细胞图像的判断 图像中

1.(2010年浙江金丽衢高三联考)某科学工作者用活体生物材料制作了许多切片。在电镜下观察这些切片后，他画了一张如右图所示的细胞图。下列与此有关的叙述，正确的是(　　)

A．植物体中不具有该细胞 B．图中液泡内的各种色素不能进行光合作用 C．具有该细胞的生物的遗传物质共有五种碱基 D．该细胞可能是芽的顶端分生组织细胞

【解析】　该细胞是植物细胞；具有该细胞的生物的遗传物质是DNA，故有四种碱基；芽的顶端分生组织细胞具有较强的分裂能力，不具有大的液泡。 【答案】　B

二、细胞的生物膜系统 1．各种生物膜之间的联系 (1)在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。

(2)各种生物膜在结构上的联系

(3)各种生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成和分泌为例) 分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输。

2．细胞的各种结构在功能上既有明确分工，又有紧密联系，以分泌蛋白的合成与分泌为例列表如下。

(1)细胞质基质中的核糖体有两类：固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。另外线粒体、叶绿体中也有一些核糖体，与其自主遗传有关。

(2)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。 (3)高尔基体与分泌物形成有关的功能在动、植物均有，但只是在植物细胞中才参与细胞分裂中细胞壁的形成。

2．下图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①、②、③表示细胞器，a、b、c表示某些相关过程。下列说法中错误的是(　　)

A．①、②、③是内质网、高尔基体和线粒体 B．该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系 C．a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程 D．图解中的过程在原核细胞中也可以进行

【解析】　分泌蛋白的合成、运输、加工过程可以反映细胞器之间在结构和功能方面具有密切的联系。蛋白质的合成场所是核糖体，合成出的多肽经内质网进行加工，之后运输到高尔基体进一步加工，然后再以小泡的形式运输到细胞膜，最后分泌到细胞外，整个过程需要线粒体提供能量。图解中的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多种细胞器。 【答案】　D

◆实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1．实验材料的选取：观察叶绿体时，常选用藓类叶片，这是因为藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞。若选用菠菜叶作材料，撕取带少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的是海绵组织，细胞排列疏松，细胞分散，易撕取，便于观察。

2．染色剂：观察叶绿体时，由于叶绿体本身含有色素，呈绿色，所以不需要染色。观察线粒体时，用健那绿染液染色，健那绿染液是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，能将线粒体染成蓝绿色。

3．实验流程 (1)观察叶绿体

(2)观察线粒体

4．注意事项 (1)临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。 (2)要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。 (3)必须先在低倍镜下将目标移到视野中心，然后再转动转换器换用高倍物镜。 (4)换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。

5．实验拓展应用 根据本实验原理，可以解决以下问题： (1)观察光照对叶绿体分布的影响。 (2)线粒体数量与细胞功能的关系。

下列关于高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体实验的说法不正确的是(　　) A．牙签消毒，实验前漱口都是为了保证该实验的准确性 B．制装片时在载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态 C．在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色 D．在高倍镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂分子层

【解析】　用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体这一实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，这二者都是为了保证实验的准确性。滴一滴浓度为0.9%的生理盐水，可以让离体的口腔上皮细胞处于一个与原先一样的生存环境以维持正常的形态。

健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色而细胞质接近无色。电镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子。 【答案】　D

(2009年上海高考题)下列关于真核细胞结构和功能的叙述中，错误的是(　　) A．抑制线粒体的功能会影响主动运输 B．核糖体由RNA和蛋白质构成 C．有分泌功能的细胞才有高尔基体 D．溶酶体可消化细胞器碎片

【解析】　主动运输需要的能量主要由线粒体提供，抑制线粒体的功能就会影响主动运输；核糖体由rRNA和蛋白质组成；几乎所有的真核细胞中都有高尔基体，在动物细胞中，高尔基体与细胞分泌物的形成有关，在植物细胞中则与细胞壁的形成有关；溶酶体内含有多种水解酶，能消化细胞器碎片，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 【答案】　C

(江苏高考改造)科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是(　　)

细胞结构 的内质网 附有核糖体 高尔基体 靠近细胞 膜的囊泡 时间/min 3 17 117

A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网合成 B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连 C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用 D．靠近细胞膜的囊泡可由核糖体形成 【答案】　C

【解析】　分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，经内质网和高尔基体加工、运输，形成囊泡，向细胞膜方向运动，并与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。核糖体不具有膜结构，不能形成囊泡。

(1)若追踪的不是分泌蛋白，而是细胞内的结构蛋白，放射性首先出现在什么细胞器上？ (2)若是结构蛋白，放射性可能出现在细胞核内吗？

提示：(1)游离的核糖体上。 (2)可能，细胞核内染色质中也有蛋白质。

(2009年上海高考题)图一是两种高等生物细胞亚显微结构模式图。图二～四是图一中部分结构的放大，据图回答：([　　]内填写图中标号，________上填写适当内容的文字)

(1)图中的结构1～15中不应该出现的是[　　]和[　　]；可能含有水溶性色素的是[　　]；结构15与[　　]的形成有关。 (2)图二、三、四所示结构在结构上的主要共同点是________________________。

图二、三所示结构的名称分别是________，在其中进行的循环Ⅰ、Ⅱ的名称分别是_____。图三所示结构产生的气体从产生部位扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸，至少需要穿过的磷脂分子层有_________层。

(3)已知进行有性生殖的某生物同时具有图二、三、四所示三种结构，这三种结构中的DNA能从父本传递给子代的是 。 【解析】　(1)因图一中左侧部分有中心体而无细胞壁可知其为动物细胞，故不应出现3叶绿体，右侧有细胞壁和叶绿体且为高等生物故为植物细胞，不应出现13中心体。

花青素等水溶性色素位于8液泡内，结构15为核仁，与5或12核糖体的形成有关。(2)图二为线粒体、图三为叶绿体、图四为细胞核，均为双层膜结构。线粒体的基质中进行Ⅰ三羧酸循环，叶绿体的基质内进行Ⅱ卡尔文循环，叶绿体中产生的O2从产生部位扩散到相邻细胞的线粒体中被利用，至少需要穿过叶绿体膜(两层)、两层细胞膜、线粒体膜(两层)，共12层磷脂双分子层。(3)线粒体和叶绿体中的DNA均为细胞质基因，均为细胞质遗传，只有细胞核中的基因能从父本传给子代。

【答案】　(1)3　13　8　5或12(5、12均可)　(2)都由双层膜包被　线粒体、叶绿体　三羧酸循环、卡尔文循环　12 (3)细胞核的DNA(图四结构中的DNA)

细胞类型的识别 (1)根据细胞形态和有无中心体判断

(2)根据形成子细胞的方式判断

1．(2009年广东理科基础)黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，有关研究发现，它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来，这一结果直接导致(　　) A．核仁被破坏　　　　 B．染色体被破坏 C．细胞膜被破坏 D．蛋白质合成受到影响

【解析】　内质网上附着的核糖体是分泌蛋白的合成场所，核糖体从内质网上脱落后，会影响蛋白质的合成，所以选D。

2．(2009年广东高考题)用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是(　　) A．叶绿体在细胞内是固定不动的 B．叶绿体在细胞内是均匀分布的 C．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体

【解析】　黑藻是植物，叶肉细胞有叶绿体和线粒体。叶绿体靠近细胞壁分布，并在细胞质内环流。 【答案】　C

3．(2008年高考广东卷)用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时，可见叶绿体(　　) A．具有双层膜 B．呈绿色带状 C．内部有许多基粒 D．呈绿色椭球形

【解析】　本题考查用光学显微镜观察叶绿体形态的相关知识。叶绿体的双层膜结构和内部的基粒在电子显微镜下才能观察到，在高倍的光学显微镜下观察不到。黑藻的叶绿体不是绿色的带状而是绿色的扁平椭球形或球形，水绵细胞中的叶绿体才是绿色的带状。 【答案】　D

4．(2008年广东高考题)细胞内各细胞器具有一定的结构和功能，对下图中结构①的叙述，正确的是(　　)

A．在不同植物细胞内其数量基本相同 B．是植物合成蛋白质的主要细胞器 C．是植物进行光合作用产生有机物的细胞器 D．含有DNA和RNA，是决定植物遗传的基本单位

【解析】　从图中可以看出，此细胞器为叶绿体，是植物进行光合作用合成有机物的场所。 【答案】　C

5．(2008年上海高考题)下列物质由肝细胞内核糖体合成的是(　　) A．转氨酶 B．糖原 C．胆汁 D．尿素

【解析】　核糖体是合成蛋白质的细胞器，在四个选项中，只有转氨酶的化学本质是蛋白质。 【答案】　A

6．(2008年上海高考题)下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有(　　) ①染色体　②中心体　③纺锤体　④核糖体 A．①② B．①④ C．②③ D．③④

【解析】　染色体主要存在于细胞核中，复制时可发生碱基互补配对现象；在核糖体上翻译蛋白质时，mRNA要与tRNA进行碱基互补配对。 【答案】　B

7．(2008年高考江苏卷)细胞色素C是动、植物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物，在细胞有氧呼吸过程中起着重要作用。细胞色素C合成与发挥生理作用的场所分别是(　　) A．核糖体和叶绿体 B．细胞核和核糖体 C．核糖体和线粒体 D．细胞核和高尔基体

【解析】　细胞色素C由氨基酸组成，其化学本质为蛋白质，因其在有氧呼吸中发挥作用，其作用场所为线粒体。

8．(2008年高考江苏卷)分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。原核细胞形成分泌蛋白与真核细胞形成分泌蛋白的相同点是(　　) A．合成蛋白质的主要场所都是内质网上的核糖体 B．合成蛋白质的过程都是由染色体上的基因控制 C．合成蛋白质时都有细胞核内的转录 D．分泌蛋白质时都要依靠细胞膜的流动性

【解析】　原核生物无细胞核和染色体，以及除核糖体外的其他膜性细胞器，A、B、C错误，同样分泌蛋白质到细胞外，其运输方式为膜泡运输，所以与真核生物一样，依靠细胞膜的流动性。 【答案】　D

9．(2008年天津高考题)下列有关生物膜的叙述，正确的是(　　) A．大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合 B．用蛋白酶处理生物膜可改变其组成，不改变其通透性 C．在生长激素的合成和分泌过程中，生物膜只发生结构上的联系 D．兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时，生物膜发生的变化是相同的

【解析】　利用一定的手段，不同生物间的细胞可以发生融合，这与细胞膜的流动性有关；蛋白酶可以破坏细胞膜上的载体，影响细胞膜的通透性；分泌蛋白的合成和分泌过程中，与生物膜的结构与功能都有密切关系；兴奋在神经纤维上是电传导，在神经元之间为递质传递，与膜上的受体有关，二者不同。 【答案】　A

10．(2008年上海高考题)下面是两类细胞的亚显微结构模式图，请据图回答 ：

(1)甲图细胞属于________细胞，判断的理由是_________________________________。 (2)甲、乙两图的细胞均有的结构名称是核糖体、________和________，其中具有选择透过性的结构是________。

(3)乙图中，对细胞有支持和保护作用的结构，其组成物质主要是________。与细胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器有(请填写图中标号)______________。 【解析】　(1)观察甲图可知该“细胞”无成形的细胞核，可判定为原核细胞。(2)乙图为真核细胞，原核细胞与真核细胞具有一些共同的细胞结构，如共有的细胞器是核糖体，都有细胞壁和细胞膜，细胞膜为具有生物活性的选择透过性膜。

(3)植物细胞的细胞壁主要由纤维素构成，对细胞起支持和保护作用。分泌蛋白的合成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关、对应图中序号分别是11、10、12、8。 【答案】　(1)原核　无核膜(无成形细胞核)　(2)细胞壁　细胞膜　细胞膜　(3)纤维素　8、10、11、12

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