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课时2　叶绿体、中心体、液泡、细胞溶胶及细胞骨架的结构与功能
　阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
1.归纳比较叶绿体、中心体及液泡三种细胞器的结构与功能,分析其在细胞生理代谢中的作用。
2.观察细胞中的叶绿体,并能对实验流程和实验结果进行分析讨论。
3.归纳、概括细胞溶胶及细胞骨架的组成,分析其在细胞代谢中的作用。
4.基于某一现象,能利用细胞的结构与功能关系作出合理分析与解释。
一、叶绿体、液泡、中心体
1.叶绿体
(1)形态结构。
呈球形或椭球形,具有双层膜结构。
(2)特点。
①叶绿体基质中具有复杂的膜结构,称为类囊体,该结构可堆叠成基粒,附着有与光合作用有关的色素。
②叶绿体基质中也具有DNA、RNA和核糖体。
(3)功能。
植物细胞进行光合作用的场所。
2.液泡
(1)形态结构。
由单层膜构成的充满水溶液的泡状细胞器。
(2)特点。
①刚分裂形成的细胞中,具有小而多的液泡。
②随着植物细胞逐渐成熟,小液泡融合成大液泡,并占据细胞中央。
(3)功能。
①含有色素使某些植物的花、叶和果实呈现不同的颜色。
②为植物细胞储存水分和营养物质。
③调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡,维持细胞正常形态。
④富含水解酶,能吞噬衰老的细胞器,类似动物细胞的溶酶体。
3.中心体
(1)形态结构。
是一种无膜结构的细胞器,由两个空间相互垂直的中心粒及其周围物质组成。
(2)特点。
主要存在于动物细胞和低等植物细胞中。
(3)功能。
在细胞增殖中起重要作用。
1.正常生长的月季,叶片呈现绿色,这与叶肉细胞中哪种细胞器有关 开花后花瓣具有鲜艳的颜色,这是哪种细胞器中色素的作用
提示:月季叶片呈绿色与叶绿体有关。花瓣呈现鲜艳的颜色与液泡中的色素有关。
2.小麦的根尖分生区细胞中是否存在中心体 判断的依据是什么
提示:不存在;中心体主要存在于动物细胞和低等植物细胞中,小麦是高等植物。
二、细胞溶胶与细胞骨架
1.细胞溶胶是细胞代谢的主要场所
2.细胞骨架维持细胞形态并控制细胞运动和胞内运输
(1)组成:由蛋白质纤维交错连接的网络结构构成。微丝和微管是构成细胞骨架的重要结构。
(2)结构与功能。
构成 成分或结构 功能
微丝 纤维 支撑、维持细胞形态的作用;参与细胞运动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩等一系列生理功能
微管 管状 参与构成中心体、纺锤体等结构;在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用
　现已知秋水仙素可阻碍微管的形成,用秋水仙素处理细胞后,会对囊泡移动、细胞器的运动等生理功能产生什么样的影响
提示:秋水仙素处理后,微管不能正常形成,细胞内的囊泡移动、细胞器的运动等生理功能均会受到影响。
三、活动:观察叶绿体和细胞质流动
1.实验目的
(1)观察黑藻叶肉细胞中叶绿体的形态和分布。
(2)观察黑藻细胞中胞质环流现象。
2.方法步骤
预处理:将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养
　　↓
取材:用镊子从黑藻新鲜枝条上取一片幼嫩小叶
　　↓
制作黑藻叶
片临时装片
　　↓
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞
　　↓
高倍镜下观察叶绿体的形态、颜色、分布和运动
3.实验结论
(1)叶绿体在细胞质中的颜色是绿色的,形态呈椭球形或球形。
(2)黑藻叶片处于有充足水分的状态时,细胞质沿一定的方向处于环形流动状态。
1.观察叶绿体时,临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么
提示:保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞溶胶中,否则细胞失水皱缩,将影响对叶绿体形态的观察。
2.观察叶绿体和细胞质流动时为什么可用藓类和黑藻的小叶直接制成临时装片
提示:藓类和黑藻的叶片小而薄,仅由单层叶肉细胞构成。
[自主学习检测]——教材基础熟记于心
1.细胞溶胶可参与某些脂质的合成、蛋白质的加工和降解、大分子物质和细胞器的移动等。(　√　)
2.叶绿体是植物细胞特有的结构,存在于植物的各种细胞中。(　×　)
提示:叶绿体并非存在于植物的各种细胞中,如植物的根部细胞不含有叶绿体。
3.叶绿体中的色素使某些植物的花、叶、果实呈现不同的颜色。液泡中的色素维持酸碱平衡、离子平衡。(　×　)
提示:细胞液为植物细胞储存水分和营养物质,调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡,维持细胞正常形态。液泡中的色素使某些植物的花、叶、果实呈现不同的颜色。
4.微丝在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用。(　×　)
提示:微丝具有支撑、维持细胞形态的作用,参与细胞运动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩等一系列生理功能。微管在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用。
5.若在光学显微镜下观察到内质网和叶绿体,则该细胞为成熟的绿色植物细胞。(　×　)
提示:若在光学显微镜下观察到中央大液泡和叶绿体,则该细胞为成熟的绿色植物细胞。
6.光学显微镜下可观察到由微丝和微管构成的细胞骨架。(　×　)
提示:光学显微镜下不能观察到细胞骨架。
7.制作菠菜叶的临时装片时,应取菠菜叶的上表皮作为观察对象,因为该细胞内的叶绿体的体积较大,数目较多。(　×　)
提示:制作菠菜叶的临时装片时,应取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉作为观察对象,因为该细胞内的叶绿体的体积较大,数目较少。
8.中心体是动物和各种植物细胞中与分裂有关的一种细胞器。(　×　)
提示:中心体与动物和低等植物细胞的分裂有关,高等植物中不存在中心体。
任务一　探究液泡、叶绿体及中心体的结构与功能
[任务突破1]
列表比较线粒体和叶绿体
项目 线粒体 叶绿体
结构模式图
增大膜面 积方式 内膜向内凹陷 形成嵴 由类囊体堆 叠成基粒
生理功能 是细胞能量代谢中心, 是需氧呼吸 的主要场所 光合作用的 主要场所
相同点 ①均具有双层膜;②都含DNA、RNA和核糖体;③都与能量转换有关
[迁移应用]
[典例1-1] (2022·浙江三校高一联考)下列关于细胞中线粒体和叶绿体的叙述,正确的是(　C　)
A.都含有色素
B.存在于所有植物细胞中
C.都与细胞的能量代谢有关
D.能合成自身所需的所有蛋白质
解析:叶绿体是植物细胞中进行光合作用的场所,含有叶绿素等色素,线粒体不含色素;线粒体是广泛存在于动物细胞和植物细胞中的细胞器,但并不是所有植物细胞中都有叶绿体,只有绿色部分(例如叶和幼茎中等)含有叶绿体;线粒体是细胞需氧呼吸的主要场所,与能量代谢有关;叶绿体是植物细胞中进行光合作用的场所,合成有机物,储存能量,二者都与细胞的能量代谢有关;线粒体和叶绿体都含有少量的DNA,是半自主性细胞器,能合成自身所需的部分蛋白质。
[任务突破2]
运用归纳与概括对细胞器进行多角度分类和比较
内容 特点 细胞器名称
分布 动、植物细胞共有的细胞器 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体
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
原核细胞和真核细胞共有的细胞器 核糖体
结构 具有单层膜结构的细胞器 内质网、高尔基体、 溶酶体、液泡
具有双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体
无膜结构的细胞器 核糖体、中心体
功能 与能量转换有关的细胞器 线粒体、叶绿体
与分泌蛋白的合成和分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
成分 含有DNA的细胞器 线粒体、叶绿体
含有RNA的细胞器 线粒体、叶绿体、 核糖体
含有色素的细胞器 叶绿体、液泡
[迁移应用]
[典例1-2] (2022·绿谷联盟高一月考)细胞器分布于细胞质内,具有特定的形态结构与功能。如图为某细胞中分离得到的几种细胞器模式简图,下列叙述错误的是(　D　)
A.甲细胞器是能量代谢的中心
B.乙细胞器在动植物细胞中功能有所不同
C.丙细胞器通过类囊体堆叠成基粒来增大光合膜面积
D.丁细胞器与乙细胞器直接相连,构成了细胞内的物质运输通道
解析:甲为线粒体,是需氧呼吸的主要场所,是细胞的能量代谢中心;高尔基体主要对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输,在植物细胞中,高尔基体合成果胶物质,参与细胞壁的构建;丙为叶绿体,是绿色植物光合作用的场所,通过囊状的类囊体堆叠形成基粒,从而增大光合作用的膜面积;丁为内质网,向内与核膜相连,向外与细胞膜相连,与高尔基体之间没有直接相连。
[典例1-3] (2022·杭州高一期中)春天百花争艳,与绿叶和花朵的颜色相关的色素分别主要存在于(　B　)
A.叶绿体,细胞溶胶
B.叶绿体,液泡
C.细胞溶胶,液泡
D.内质网,液泡
解析:植物细胞光合作用的色素分布在叶绿体中,叶绿素的含量多使植物呈现绿色;植物花瓣细胞的成熟的大液泡中含有花青素,使植物的花瓣呈现红色。
[任务突破3]
基于差速离心法对细胞结构进行分离和研究
(1)差速离心的原理。
差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
(2)叶肉细胞的差速离心操作。
(3)离心结果分析。
①P1中能得到细胞壁和细胞核,其他细胞器仍存在于S1中。
②P2中能得到叶绿体,其他的细胞器存在于S2中。
③P3中能得到线粒体,此外的细胞器存在于S3中。
④同理,P4中得到核糖体,此外的细胞器存在于S4中。
[迁移应用]
[典例1-4] 在适宜的条件下,研磨绿色植物的叶肉细胞,放入离心管中并依次按图示处理。下列叙述错误的是(　B　)
A.图示分离出不同细胞器的方法叫差速离心法
B.将叶肉细胞直接放在水中吸水涨破释放细胞器
C.图中S1中含有进行光合作用的细胞器
D.P3结构是真核细胞需氧呼吸的主要场所
解析:不同细胞器的密度不同,可采用差速离心法将不同的细胞器沉淀分离;由于细胞壁有支持和保护作用,所以将叶肉细胞直接放在水中吸水不会涨破;S1离心可得到P2(叶绿体),即S1中含有叶绿体;P3所示结构为线粒体,线粒体是真核细胞需氧呼吸的主要场所。
任务二　观察叶绿体和细胞质流动
[任务突破]
“观察叶绿体和细胞质流动”实验中的操作要点
(1)材料选择。
①观察叶绿体,最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大、叶片薄的植物材料,如选择苔藓或黑藻叶片,可直接在显微镜下观察其单层细胞的部位,若用菠菜等高等植物叶片,撕取下表皮稍带些叶肉细胞,因为叶表皮细胞没有叶绿体。
②选择幼嫩叶片而不是老叶片,幼嫩叶片叶绿体数量相对较少,易于观察。
(2)材料处理:在光照充足的条件下处理材料,以便于叶绿体分散,利于观察。
(3)临时装片制作:盖盖玻片时,一定要缓慢且与载玻片成45°夹角,盖玻片一侧先接触液滴,防止装片下产生气泡。由于观察叶绿体的临时装片已经是单层细胞,因此不需要按压盖玻片。
(4)选定好参照物,运动的、易于观察的叶绿体的运动方向就是细胞质流动的方向。
[迁移应用]
[典例2-1] (2022·温州高一学考模拟)某同学从池塘中采集到黑藻取其幼叶制作成临时装片,在光学显微镜下观察叶绿体。下列叙述正确的是(　B　)
A.取黑藻幼叶制作临时装片时需要切片
B.叶绿体的形态和分布有利于其进行光合作用
C.需在黑暗、室温条件下培养黑藻以利于观察叶绿体
D.在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
解析:黑藻为单层细胞,不需要切片;叶绿体呈球形或椭球形,可在细胞溶胶中运动,通常随光照强度的变化而改变位置,有利于其进行光合作用;光合色素的合成需要光,培养黑藻需要在适宜光照、适宜温度下进行;在高倍镜下看不到叶绿体的基粒,需要在电子显微镜下才行。
[典例2-2] (2022·浙江三校高一联考)下图为显微镜下黑藻细胞的细胞质环流示意图。下列叙述正确的是(　D　)
A.黑藻中叶绿体呈均匀分布
B.细胞质环流实际的方向为顺时针
C.图示叶绿体实际位于液泡右上方
D.通过观察细胞质环流速率可判断细胞的代谢程度
解析:叶绿体颗粒在细胞中的分布是不均匀的,在不同的光照条件下叶绿体可以运动,改变其方向,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤;视野中叶绿体位于液泡的右方,而实际上,黑藻细胞中叶绿体位于液泡的左方;但细胞质的环流方向和实际细胞质的环流方向一致,视野中细胞质的环流方向为逆时针,则实际上,黑藻细胞中细胞质环流方向也是逆时针;细胞质环流速率可以在一定程度上反映出细胞代谢的程度,若流动缓慢,说明细胞代谢速率慢。
任务三　探究细胞溶胶、细胞骨架的组成及功能
[任务突破]
明确细胞溶胶与细胞骨架的结构与功能
(1)细胞溶胶是一种黏稠的胶体,其中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,是细胞代谢的主要场所。
(2)细胞溶胶所承担的功能往往不是孤立单一的,而是与细胞内其他结构相配合,协同完成各项生命活动。
(3)细胞骨架的存在为细胞提供了一个支架,具有维持细胞形态的重要作用,同时细胞骨架也构建了细胞中的运动网络。细胞骨架的运动性,是细胞存在胞质环流现象,囊泡和细胞器有规律性运动的基础。
[迁移应用]
[典例3-1] (2022·浙江7月学考)细胞骨架是细胞质中的蛋白质纤维网架结构。某些两栖类动物的皮肤中含有色素细胞,这些细胞中有数量众多的黑素体(含黑色色素的颗粒),在细胞骨架参与下,黑素体可在数秒钟时间内从细胞中心分散到细胞各处,使皮肤颜色变深;又能快速回到细胞中心,使皮肤颜色变浅,以适应环境的变化。上述现象体现了细胞骨架具有(　A　)
A.细胞内物质运输功能
B.维持细胞形态功能
C.细胞间信息交流功能
D.细胞变形运动功能
解析:由题干“在细胞骨架参与下,黑素体可在数秒钟时间内从细胞中心分散到细胞各处,使皮肤颜色变深;又能快速回到细胞中心,使皮肤颜色变浅,以适应环境的变化”,体现了细胞骨架的胞内运输功能。
[典例3-2] (2022·绿谷联盟高一月考)下列关于细胞溶胶和细胞骨架的叙述,错误的是(　C　)
A.细胞溶胶中的水分子多数以结合水的形式存在
B.细胞溶胶可参与某些脂质的合成以及蛋白质的加工和降解
C.细胞骨架通常为永久性结构,方便细胞形态维持与变形运动
D.细胞骨架与细胞内物质运输有关,而细胞溶胶是物质运输的重要介质
解析:细胞溶胶中只有部分水分子是游离的,多数水分子以结合水的形式存在;细胞溶胶中有多种酶,是多种代谢活动的场所,可参与某些脂质的合成以及蛋白质的加工和降解;细胞骨架是由蛋白质构成的微丝微管,大部分微管是一种暂时性的结构,可以快速解体和重排,在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用;细胞骨架与细胞内物质运输有关,而细胞溶胶是物质运输的重要介质。
基础达标练
1.(2022·杭州高一期中)下列关于细胞结构的叙述,正确的是(　C　)
A.细胞壁是植物细胞特有的结构
B.溶酶体中的水解酶在高尔基体合成
C.胞质环流的速度与新陈代谢强度有关
D.细胞溶胶中只进行少量化学反应
解析:细胞壁不是植物细胞特有的结构,真菌细胞和细菌细胞也具有细胞壁,但与植物细胞壁的成分不同;溶酶体中的水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体;胞质环流的速度与新陈代谢强度有关,通常细胞代谢强度越高,胞质环流速度越快;细胞溶胶是细胞代谢的主要场所,因此,其中不只进行少量化学反应。
2.(2022·浙江三校高一联考)下列关于液泡的相关叙述,正确的是(　C　)
A.液泡中的色素可溶于有机溶剂
B.花、果实、叶片的颜色都是由液泡的色素决定的
C.牵牛花一天中的颜色变化,与液泡内pH规律性变化有关
D.根尖分生区细胞有中央液泡
解析:液泡中的色素是水溶性的,不溶于有机溶剂;叶片的颜色是由叶绿体中光合色素决定的;牵牛花细胞的液泡中含有花青素,花青素在不同酸碱环境中会呈现不同的颜色;植物根尖、茎尖等部位刚分裂形成的细胞中,液泡很小,但数量很多,所以没有中央液泡。
3.(2022·绿谷联盟高一月考)下列关于细胞结构特点和功能的叙述,错误的是(　A　)
选项 结构特点 功能
A 溶酶体含有水解酶 溶酶体是水解酶 合成的场所
B 核糖体附着在粗 面内质网上 粗面内质网参与蛋 白质的加工、运输
C 叶绿体基粒上 存在光合色素 叶绿体能进行 光合作用
D 线粒体含有核糖体 线粒体能合成 部分蛋白质
解析:水解酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体而不是溶酶体,溶酶体是储存酶的场所。
4.(2023·浙江绍兴期末)下列关于细胞的叙述,不能体现“结构与
功能相适应”观点的是(　D　)
A.豚鼠胰腺腺泡细胞代谢旺盛,高尔基体较多
B.心肌细胞线粒体丰富,利于其自动节律收缩
C.植物根尖成熟区细胞含有大液泡,有利于调节细胞的渗透压
D.叶绿体在叶肉细胞内均匀分布,有利于光合作用
解析:豚鼠胰腺腺泡细胞具有分泌功能,需要高尔基体参与,所以豚鼠胰腺腺泡细胞含有高尔基体较多能体现“结构与功能相适应”观点;线粒体是进行需氧呼吸的主要场所,心肌细胞线粒体丰富,利于其自动节律收缩,能体现“结构与功能相适应”观点;植物根尖成熟区细胞含有大液泡,有利于调节细胞的渗透压能体现“结构与功能相适应”观点;叶绿体在叶的向光面分布多,且叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变。
5.(2023·浙江三校高一联考)下列有关细胞骨架的叙述,正确的是(　D　)
A.植物细胞因有细胞壁支撑,不含细胞骨架
B.构成细胞骨架的微管是不能解体的
C.参与构成细胞骨架的微丝是纤维素
D.细胞骨架与细胞内物质运输有关
解析:植物细胞有细胞壁的支撑和保护,但细胞骨架能维持真核细胞的形态,也与细胞的物质运输等活动有关,植物细胞含有细胞骨架;
细胞骨架中的微管可以快速解体和重排;参与构成细胞骨架的微丝是蛋白质纤维;由蛋白质纤维组成的细胞骨架与细胞运动、分裂以及
物质运输等有关。
6.(2022·浙江三校高一联考)下列关于细胞溶胶的叙述,错误的是(　B　)
A.细胞溶胶是细胞代谢的主要场所
B.细胞溶胶中的水少部分是以结合水形式存在
C.细胞溶胶是细胞与外界环境进行物质交换的重要介质
D.细胞溶胶可参与某些脂质的合成以及蛋白质的加工和降解
解析:细胞溶胶由水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸、氨基酸和多种酶等组成,在细胞溶胶中,进行多种化学反应,是细胞代谢的主要场所;细胞溶胶的含水量占细胞总体积的70%左右,其中大部分是以结合水的形式存在;细胞溶胶是细胞与外界环境进行物质交换的重要介质;细胞溶胶中有多种酶,是多种代谢活动的场所,可参与某些脂质的合成以及蛋白质的加工和降解。
7.电子显微镜下观察玉米根尖细胞,可观察到的结构有(　D　)
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.①③④⑤ D.①③④
解析:在玉米的根尖细胞中存在线粒体、内质网、高尔基体等细胞器,不存在叶绿体,因此可以观察到图中①③④亚显微结构;玉米是高等植物,而高等植物细胞中不存在中心体,因此也不能观察到⑤。
8.细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所,不同细胞器增大
膜面积的方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述中,正确的是(　A　)
A.内质网通过折叠,形成网状结构而增大膜面积
B.叶绿体通过基粒堆叠成类囊体而增大膜面积
C.线粒体通过外膜向内凹陷而增大膜面积
D.高尔基体通过产生囊泡而增大膜面积
解析:内质网通过折叠形成网状结构广泛分布于细胞质基质中增大膜面积;叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒来增大膜面积;线粒体通过内膜向内凹陷形成嵴来增大膜面积;高尔基体通过扁平膜囊堆叠增大膜面积,高尔基体产生囊泡是为了运输某些蛋白质。
9.下列关于植物细胞中液泡的叙述,正确的是(　A　)
A.随着细胞的长大,液泡大小会发生变化
B.液泡中含有糖类和无机盐,不含有氨基酸
C.液泡中色素种类和含量不影响叶的颜色
D.植物细胞液泡中的水溶液称为细胞溶胶
解析:液泡是植物细胞中的泡状结构。幼小的植物细胞(分生组织细胞),具有许多小而分散的液泡,在电子显微镜下才能看到,以后随着细胞的生长,液泡也长大,互相融合,液泡数目越来越少,最后在成熟的细胞中央形成一个大的中央液泡;液泡中含有无机盐、糖类和氨基酸等;液泡中色素种类和含量会影响叶的颜色,如紫色洋葱鳞片叶外表皮;植物细胞液泡中的水溶液称为细胞液。
10.以黑藻叶片为实验材料,用光学显微镜分别进行“观察叶绿体和细胞质流动”的实验,正确的叙述是(　A　)
A.叶绿体中有色素,用显微镜观察时不需要染色
B.在活细胞中,细胞溶胶中的叶绿体是静止不动的
C.黑藻的老叶片是观察叶绿体的理想材料
D.换用高倍显微镜后,可以观察到叶绿体的内部结构
解析:叶绿体中有色素,故不需要染色处理;活细胞中叶绿体会随着细胞质的流动而流动;黑藻幼嫩的叶片是观察叶绿体的理想材料,幼嫩的叶片薄并且叶绿体大;叶绿体的内部结构需要在电子显微镜下才能观察到,在高倍显微镜下观察不到。
11.图1为高等植物细胞的亚显微结构模式图,图2是把细胞磨碎后进行差速离心(即将细胞匀浆放在离心管中,先进行低速离心,使较大颗粒形成沉淀;再用高速和超高速离心上清液中的小颗粒,从而将细胞中不同的结构逐级分开)的结果图。
回答下列问题。
(1)与动物细胞相比图1特有的结构有　　　　　　　 　　　　(填写结构名称)。
(2)图1中⑥的化学成分主要是　　　　　　　,它对细胞有支持和保护作用,⑥的形成与[　　]　　　　　　直接有关。
(3)图1中的⑦存在于图2中的　　　　(填字母)中。
(4)图2的P3对应于图1的　　 　(填序号),其增加膜面积的方式为　 。
解析:(1)与动物细胞相比,图1植物细胞特有的结构有细胞壁、液泡和叶绿体等。
(2)图1中⑥是细胞壁,其化学成分主要是纤维素和果胶,它对细胞有支持和保护作用。⑥的形成与②高尔基体有关。
(3)图1中的⑦为叶绿体,存在于图2中P2、S1中。
(4)图2的P3为线粒体,对应于图1的⑤,通过内膜向内凹陷形成嵴来增加膜面积。
答案:(1)细胞壁、(大)液泡、叶绿体
(2)纤维素(和果胶)　②　高尔基体
(3)P2、S1
(4)⑤　内膜向内凹陷形成嵴
12.酵母细胞中的自噬体与液泡融合后,自噬体内的物质会被水解,
部分水解产物可被再利用。请回答下列问题。
(1)除酵母细胞外,液泡还存在于植物细胞中,植物细胞中,液泡的
功能主要是
　(答2点)等。
(2)酵母细胞中,自噬体与液泡的融合,离不开细胞骨架的作用。细胞骨架是由
组成的网络结构。
(3)酵母菌有两种类型:野生型酵母菌和液泡水解酶缺陷型酵母菌,
在饥饿状态下　　　　　　　　　酵母菌存活时间更短,原因是　


　。
解析:(1)植物细胞中液泡的主要功能是储存水分和营养物质,调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡和离子平衡,维持细胞正常形态等。
(2)细胞骨架存在于细胞质中,是由蛋白质纤维组成的网络结构。
(3)在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母细胞的自噬体内物质不能被水解,细胞不能获得足够的物质和能量,抗饥饿能力较差,故在饥饿状态下液泡水解酶缺陷型酵母菌存活时间更短。
答案:(1)储存水分和营养物质,调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡和离子平衡,维持细胞正常形态
(2)蛋白质纤维
(3)液泡水解酶缺陷型　在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母细胞的自噬体内物质不能被水解,细胞不能获得足够的物质和能量,抗饥饿能力较差
综合提升练
13.(2022·杭州“六县九校”联盟高一期中)下列关于“骨架”的
叙述中,不正确的是(　A　)
A.细胞骨架是由纤维素组成的网架结构
B.生物膜的基本骨架是磷脂双分子层
C.细胞骨架与维持细胞形态、胞内运输、变形运动等生命活动密切
相关
D.生物大分子以碳链为骨架
解析:细胞骨架是由蛋白质纤维交错连接的网络结构,在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用;生物膜的基本骨架是磷脂双分子层;生物大分子,如多糖、蛋白质、核酸,都以碳原子构成的碳链为基本骨架。
14.图中a、b表示动物细胞中的两种细胞器,c是它们共有的特征。下列有关叙述正确的是(　B　)
A.若c表示单层膜结构,则a、b肯定是内质网和高尔基体
B.若c表示磷脂分子,则a、b肯定不是核糖体和中心体
C.若c表示细胞器中含有的核酸,则a、b肯定是线粒体和叶绿体
D.若c表示双层膜结构,则a、b肯定是叶绿体和线粒体
解析:若c表示单层膜结构,则a、b是溶酶体、内质网或高尔基体;核糖体和中心体不具有膜结构,无磷脂分子;叶绿体、线粒体、核糖体中都含有核酸,如果c表示细胞器中含有的核酸,则a、b是线粒体、核糖体,动物细胞中不含叶绿体。
15.(2022·浙江三校高一联考)科学家研究发现酵母菌体内的蛋白质在液泡中降解的过程如下:首先细胞中由内质网等结构形成双层膜的膜泡,膜泡扩展逐渐吞没细胞内受损的蛋白质,形成自噬体,然后自噬体与液泡相融。在液泡中,自噬体包裹着的内容物会被降解成更小的物质成分,为细胞提供自我更新所需的营养和材料。为验证酵母菌缺乏养分时,自噬体的活动会增强,请根据提供的以下材料设计实验,并完善实验思路。
材料与用具:培养瓶若干、酵母菌完全培养液、缺少营养物质的酵母菌培养液、液泡中缺乏降解酶的突变酵母菌若干(自噬体会在液泡中累积)、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管等。(要求与说明:酵母菌培养的具体方法、装片制作过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:
①取液泡中缺乏降解酶的突变酵母菌若干,
　。
②A组作为对照组,加入酵母菌完全培养液进行酵母菌的培养,B组酵母菌则放入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中培养。
③每隔一段时间,取两组培养液中的部分酵母菌制成临时装片,并用显微镜观察比较
　　　　　　　　。
(2)预测B组的观察结果并用柱形图表示两次观察结果。
(3)观察酵母菌时,视野中杂质(细菌)较多,但只要了解酵母菌的形状并在视野内找到其内部明显的　　　　(填细胞器的名称),以及经碘液染色后呈褐色的细胞核和呈　　　　色的淀粉粒等,就可以将酵母菌跟其他杂菌区分开来。
(4)酵母菌的液泡相当于人体细胞中的　　　(填细胞器的名称)。
解析:实验目的是验证“酵母菌缺乏养分时,自噬体的活动会增强”,所以自变量是酵母菌的营养条件,因变量是酵母菌的自噬活动,并以自噬体的数量作为观察指标。
(1)①取材并分组:实验的自变量是酵母菌的营养条件,所以需要取液泡中缺乏降解酶的突变酵母菌若干,随机均分为两组,分别标记为
A组和B组。
②A组作为对照组,加入酵母菌完全培养液进行酵母菌的培养,B组酵母菌则放入缺少营养物质的酵母菌培养液中培养。
③由于自噬过程在液泡中,自噬体包裹着的内容物会被降解成更小的物质成分,所以需要用显微镜观察比较液泡中自噬体的数量。
(2)B组酵母菌放入缺少营养物质的培养液中,所以随着时间增加,
自噬作用会加强,自噬体的数量会增加,柱形图见答案。
(3)细菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,所以在显微镜下区分细菌和酵母菌,可以在视野内找到酵母菌内部明显的大液泡;碘液可以将淀粉粒染成蓝色。
(4)酵母菌的液泡可以分解衰老受损的细胞器,相当于人体细胞中的溶酶体。
答案:(1)①随机均分为两组,分别标记为A组和B组　②缺少营养物质的酵母菌培养液　③液泡中自噬体的数量
(2)
(3)大液泡　蓝
(4)溶酶体

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