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3.2 细胞器之间的分工合作学案
【学习目标】
1.准确背诵用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动的实验原理、试剂、取材要求、观察方法及现象
2.准确记忆并分析分泌蛋白的种类、形成过程、研究方法、膜面积变化及相关细胞结构
3.准确背诵生物膜系统的组成、功能及与生物膜的区别
【学习重难点】
重点：线粒体、叶绿体的结构和功能。
难点：制作人的口腔上皮细胞临时装片，使用高倍显微镜观察线粒体。
【预习新知】
（一）细胞器之间的分工
1.细胞质
(1)定义：细胞膜以内、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。
(2)组成：主要由细胞质基质和细胞器组成。
(3)细胞质基质
①存在状态：呈胶质状态。
②成分：含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。
③功能：多种化学反应的主要场所。
2．细胞器的分离方法：常用的方法是差速离心法。
3.细胞器的结构和功能
(1)具有双层膜的细胞器
(2)具有单层膜的细胞器
(3)无膜细胞器
总结
4．细胞骨架：真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
（二）细胞器之间的协调配合
1．胞内蛋白与分泌蛋白
(1)胞内蛋白：指由游离的核糖体合成，在细胞内发挥作用的蛋白质，如有氧呼吸的酶、血红蛋白等。
(2)分泌蛋白：指由附着在内质网上的核糖体合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如抗体、消化酶等。
(3)研究分泌蛋白合成与运输的方法：同位素标记法。
2．分泌蛋白的合成与运输
细胞内分泌蛋白的合成与运输，体现了细胞器在结构和功能上的相互联系。各种细胞器具有一定的独立性，同时又密切配合，共同完成生理功能。
(1)与分泌蛋白合成与运输有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
(2)运输蛋白质的囊泡能与相应的细胞器膜和细胞膜融合，因此与分泌蛋白合成和运输有关的细胞结构有细胞膜。
(3)若用放射性同位素标记氨基酸，则放射性依次出现的顺序为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
（三）细胞的生物膜系统
1.组成
包括细胞膜和细胞器膜、核膜等结构。
2.联系
生物膜的组成成分和结构很相似，它们在结构和功能上紧密联系，协调配合。
3.功能
(1)细胞膜给细胞提供了相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用。
(2)广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。
(3)细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
【巩固训练】
1.南宋词人李清照用“知否知否，应是绿肥红瘦”来形容海棠花的叶片和花，成为不朽名句。请问与此处的“绿”、“红”相关的色素分别位于植物细胞的哪个部位？( )
A.叶绿体和细胞质
B.细胞核和细胞质
C.叶绿体和线粒体
D.叶绿体和液泡
2.如图是某高等植物细胞部分结构示意图，①～⑦表示细胞内的相关结构。下列错误的是( )
A.图中结构①③⑤⑥的膜属于生物膜系统，该系统可使细胞内同时进行多种化学反应
B.细胞中由蛋白质纤维素组成的细胞骨架锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、能量转化等生命活动密切相关
C.细胞核和结构⑥中都含有遗传物质，结构④含有核酸
D.③是膜性管道系统，可以合成和运输一些大分子
3.细胞膜塑形蛋白促进囊泡形成的机制揭示，为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成，将来自细胞区室表面旧的受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”，在那里将废物降解。下列相关叙述中错误的是( )
A.“分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成
B.“回收利用工厂”可能是溶酶体，内含多种水解酶使其成为细胞的“消化车间”
C.细胞膜塑形蛋白的形成与核糖体有关
D.细胞膜塑形蛋白、核酸、糖原等大分子的单体在种类及排列顺序上都具有多样性
4.如图①～④为几种细胞器的示意图，下列叙述错误的是( )
A.叶片表皮细胞不能同时找到①②③④四种细胞器
B.在高倍光学显微镜下观察不到①③的双层膜结构
C.①和③可以发生能量的转换，②和④进行脂质的合成
D.分泌淀粉酶的唾液腺细胞中的②④比肌细胞的多
5.下列关于生物膜和生物膜系统的叙述，错误的是( )
A.人体成熟红细胞的生物膜系统由核膜、细胞器膜和细胞膜组成
B.不同生物细胞的细胞膜组成成分和结构基本相同
C.线粒体内膜向内折叠扩大了膜面积，有助于为多种酶提供附着位点
D.生物膜将不同的细胞器分隔开，使多种化学反应可同时进行而互不干扰
6.图是人的吞噬细胞杀灭细菌的示意图，图中溶酶体含有多种水解酶，它是细胞内的“酶仓库”。下面与此细胞有关过程的叙述中，正确的是( )
①图示过程1～3能够体现细胞的选择透过性
②该细胞在非特异性免疫和特异性免疫中都有作用，但不尽相同
③被吞噬的细菌与该细胞的遗传物质的结构和组成单位是不同的
④该细胞与人的胰岛B细胞中的DNA是相同的，但RNA不同
⑤该细胞在细胞工程中不可作为制备单克隆抗体的材料
A.①②④ B.①④⑤ C.③④⑤ D.②④⑤
7.下列有关细胞结构的说法错误的是( )
A.核糖体既可以附着在内质网上，也可以附着在核膜上
B.细胞膜上的糖蛋白在细胞间进行信息交流时发挥作用
C.内质网和高尔基体都可以形成囊泡参与细胞内的物质运输
D.叶绿体中DNA分子的两端都具有一段特殊序列被称为端粒
8.霍乱弧菌毒素蛋白进入人体细胞后，经与分泌蛋白相反的“逆行运输”途径释放到细胞质基质中，从而避免被降解，以发挥毒性作用。“逆行运输”的途径应包含( )
A.细胞核→核糖体 B.核糖体→内质网
C.高尔基体→内质网 D.高尔基体→细胞膜
9.某同学用高倍显微镜观察黑藻叶肉细胞的细胞质流动。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体运动可作为细胞质流动的标志
B.观察到的叶绿体呈绿色椭球形或球形
C.观察到叶绿体沿着细胞骨架不断运动
D.临时装片中的叶片一直保持有水状态
10.中心体进行复制，结果每个子代中心粒与原中心粒成为一组新的中心体行使功能。中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛，并影响其运动能力，在超微结构的水平上，调节着细胞的运动。下列叙述正确的是( )
A.中心体在分裂期复制，每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代
B.白细胞变形穿过血管壁吞噬抗原的运动与溶酶体有关，与中心体无关
C.气管上皮细胞中心体异常易患慢性支气管炎，与纤毛运动能力过强有关
D.动物细胞如果中心体功能发生障碍，细胞将不能进行正常有丝分裂
参考答案
1.答案：D
解析：“绿肥红瘦”中的“绿”指的是海棠的叶子，与“绿”相关的色素是叶绿素，分布在叶肉细胞的叶绿体内；“绿肥红瘦” 中的“红”指的是海棠花，使海棠花呈现红色的是花青素，花青素分布在液泡中。
2.答案：B
解析： A、生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞器膜构成的，图中①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体均为具膜的结构，生物膜系统可将各种细胞器分隔开、区域化，可使细胞内同时进行多种化学反应，保证生命活动高效有序的进行，A正确； B、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的，不含纤维素，B错误； C、细胞的遗传物质为DNA，主要分布在细胞核内，在线粒体和叶绿体内也有少量分布，因此细胞核和结构⑥线粒体中都含有该细胞的遗传物质，结构④为核糖体，含有核酸一RNA, C正确； D、③内质网是一个膜性管道系统，是细胞内蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，D正确。
故选：B。
3.答案：D
解析：A、由题意可知，“分子垃圾袋”是细胞膜形成的囊泡，故主要由磷脂和蛋白质构成，A正确；
B、由题意可知，“回收利用工厂”能降解废物，应该是溶酶体，内含多种酸性水解酶使其成为细胞的“消化车间”，B正确；
C、细胞膜塑形蛋白是蛋白质，在核糖体上合成，C正确；
D、组成糖原的单体是葡萄糖，只有一种，因此其排列顺序是单一的，D错误。
故选D。
4.答案：C
解析：表皮细胞不含③叶绿体，含有①线粒体、②高尔基体、④内质网；在高倍光学显微镜下观察不到①线粒体、③叶绿体的双层膜结构，在电子显微镜下可以观察到；①线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，可以将有机物中稳定的化学能转换成热能和ATP中活跃的化学能，③叶绿体进行光合作用将光能转化成有机物中稳定的化学能，只有④内质网能进行脂质的合成；分泌淀粉酶的本质为分泌蛋白，参与分泌蛋白分泌过程中②高尔基体、④内质网的数量更多，故睡液腺细胞中②高尔基体、④内质网的数量比肌细胞的多；故选C。
5.答案：A
解析：A、人体成熟红细胞只含有细胞膜，不具有生物膜系统，A错误；
B、不同细胞膜组成成分和结构基本相同，但各组分的含量不同，这与细胞膜的功能有关，B正确；
C、线粒体内膜向内折叠扩大了膜面积，有助于为多种酶提供附着位点，有利于提高细胞有氧呼吸的速率，C正确；
D、细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行，D正确。
故选A。
6.答案：D
解析：①图示1～3过程能够体现细胞的流动性，不能体现细胞膜的选择透过性，①错误；
②在非特异性免疫中的第二道防线中，吞噬细胞能吞噬和消灭病原体，在特异性免疫中大多数抗原要经过吞噬细胞的摄取、处理和呈递，激发特异性免疫应答，②正确;
③细菌的遗传物质是DNA，基本单位是脱氧核苷酸，该细胞的遗传物质也是DNA，基本单位也是脱氧核苷酸，③错误;
④该细胞与人的胰岛B细胞中的DNA是相同的，因为基因的选择表达，转录的RNA不同，④正确；
⑤单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的，淋巴细胞杂交瘤是用人工方法使骨髓瘤细胞与已用抗原致敏并能分泌某种抗体的淋巴细胞融合而成的，该细胞不能分泌抗体，也不能分裂，因此不能作为制备单克隆抗体的材料，⑤正确。
故选D。
7.答案：D
解析：A、核糖体既可以附着在内质网上，也可以附着在核膜上，是蛋白质的合成场所，A正确； B、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。它在细胞生命活动中具有重要的功能，在细胞间进行信息交流时发挥作用，B正确； C、在分泌蛋白合成和分泌的过程中，内质网形成小泡包裹蛋白质转动至高尔基体和其融合，然后高尔基体又以小泡形式转运至细胞膜和细胞膜融合，故内质网和高尔基体都可以形成囊泡参与细胞内的物质运输，C正确； D、端粒存在于染色体上，而叶绿体中DNA分子不与蛋白质结合形成染色体，故叶绿体中没有端粒，D错误。
故选：D。
8.答案：C
解析：分泌蛋白首先在核糖体上合成，然后在内质网上粗加工，在高尔基体上再加工，最后经细胞膜以胞吐的形式分泌到细胞外，由此可知，霍乱弧菌毒素蛋白进入人体细胞后，“逆行运输”为在高尔基体，在经内质网，ABD错误，C正确。
9.答案：C
解析：A、观察细胞质流动时选用含有叶绿体的细胞，以叶绿体的运动作为细胞质流动的标志，A正确;
B、观察到的叶绿体呈绿色椭球形或球形，B正确;
C、高倍镜下观察不到细胞骨架，C错误;
D、临时装片中的叶片一直保持有水状态，才能保持细胞活性，观察到细胞质流动，D正确。
10.答案：D
解析：A、中心体在分裂间期复制，A错误；B、白细胞分解病原体的过程与溶酶体有关，中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛，并影响其运动能力，白细胞的运动与中心体有关，即白细胞变形与中心体有关，B错误；C、中心体异常会造成纤毛运动能力过弱，会使气管的病原体不易被清除，从而易患慢性支气管炎，C错误；D、在有丝分裂前期，中心体从其周围发出微管形成星射线，星射线形成纺锤体，纺锤体微管和动力微管在细胞分裂时牵引染色体到细胞两极，使每一子代细胞都具有完整的染色体，因此动物细胞如果中心体功能发生障碍，细胞将不能进行正常有丝分裂，D正确。故选D。

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