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第二课时 细胞器 ------系统内的分工合作
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一、细胞质
1．细胞质基质
(1)形态：________状态。
(2)成分：无机盐、水、脂质、________、________、核苷酸和多种________等。
(3)功能：细胞代谢的主要场所。
2．细胞器之间的分工
二、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1．分布、形状
(1)叶绿体分布于________中，呈扁平的________________________________________。
(2)线粒体分布于________细胞中，呈________等。
2．染色、观察
(1)叶绿体呈现________色，容易观察，不需染色。
(2)________染液是专一性染线粒体的________染料，可以使活细胞中的线粒体呈现________，而细胞质接近于无色。
三、细胞的生物膜系统
1．组成：由细胞膜、________和各种细胞器膜组成。
2．功能
(1)细胞膜使________具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞的物质运输、________和信息传递的过程中起________的作用。
(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________地进行。
答案：
一、1.(1)胶质　(2)糖类　氨基酸　酶　2.细胞液　光合作用　养料制造车间　能量转换站　线粒体　有氧呼吸　动力工厂　蛋白质　脂质　高尔基体　蛋白质　生产蛋白质　有丝分裂　水解酶
二、1.(1)叶肉细胞　椭球形或球形　(2)动植物　短棒状、圆球状　2.(1)绿　(2)健那绿　活细胞　蓝绿色
三、1.核膜　2.(1)细胞　能量转换　决定性　(2)膜面积　化学反应　(3)细胞器　多种化学反应　高效、有序
1．叶绿体和线粒体的比较
(1)共性
①均具有能量转换功能：叶绿体将光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能；而线粒体则将有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能，为各项生命活动提供动力。
②均具有双层膜结构。
③均含有少量的DNA，具有自主遗传特性，参与细胞质遗传。
④均参与碳循环过程。
⑤均既消耗水又产生水。
(2)差异性
名称项目 叶绿体 线粒体
增大内膜面积的方式 囊状结构堆叠形成基粒 内膜向内腔折叠形成嵴
完成生理过程 光合作用 有氧呼吸第二、三阶段
形成的ATP用途 用于暗反应中C3的还原 用于除光合作用暗反应外的各项生命活动
作用时间 有光条件下 时时刻刻
作用性质 趋向于同化作用 趋向于异化作用
2.各种细胞器的归纳比较
分布 植物特有的细胞器 叶绿体、液泡
动物和低等植物特有的细胞器 中心体
结构 不具膜结构的细胞器 核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
具双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体
光学显微镜下可见的细胞器 线粒体、叶绿体、液泡
成分 含DNA的细胞器 线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器 核糖体、线粒体、叶绿体
含色素的细胞器 叶绿体、液泡
功能 能产生水的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
能产生ATP的细胞器 线粒体、叶绿体
能复制的细胞器 线粒体、叶绿体、中心体
能合成有机物的细胞器 核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网
与有丝分裂有关的细胞器 核糖体、高尔基体、中心体、线粒体
与蛋白质合成、分泌相关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
能发生碱基互补配对的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体
与主动运输有关的细胞器 核糖体、线粒体
1．实验原理
(1)叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。
(2)线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
2．实验过程
(1)观察叶绿体
制作藓类叶片临时装片→低倍镜下找到叶片细胞→高倍镜下观察。
(2)观察线粒体
取材→染色→制片→低倍镜下找到口腔上皮细胞→高倍镜下观察。
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，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。
(2)在结构上的联系(具有一定的连续性)
(3)功能上的联系：在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。
2．生物膜系统的功能
例一 (2010·临沂模拟)线粒体是生物细胞中的“供能工厂”，是一种半自主细胞器。下列有关线粒体的叙述正确的是 (　　)
A．线粒体能自我复制，它的遗传符合孟德尔遗传规律
B．线粒体能为生命活动提供ATP，故一切细胞都有线粒体
C．线粒体内的部分酶是由线粒体内的核糖体合成的
D．线粒体内具有参与有氧呼吸的所有酶
解析：线粒体含有少量DNA，可以自我复制，不符合孟德尔遗传规律。线粒体能为生命活动提供ATP，但原核生物无线粒体；线粒体基因可在线粒体内完成表达过程。线粒体内只进行有氧呼吸的第二、三阶段反应，也就无有氧呼吸第一阶段的酶。
答案：C
下列有关细胞器的叙述，不正确的是 (　　)
A．中心体与动物细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成有关
B．唾液腺细胞中有较多的内质网和高尔基体
C．洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，不能进行水的吸收
D．肝脏细胞中，核糖体和中心体没有膜结构
答案：C
解析：动物细胞的有丝分裂前期由中心体发出星射线，形成纺锤体；唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，分泌蛋白的合成和分泌过程与内质网和高尔基体有关；核糖体和中心体是没有膜结构的细胞器；洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，不能进行渗透吸水，但是该细胞中含有蛋白质、淀粉、纤维素等物质，可以进行吸胀吸水。
例二 (2009·广东生物)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：本题主要考查叶绿体和线粒体两大细胞器在细胞内的分布。活细胞内细胞质是流动的，而叶绿体在细胞质内，所以叶绿体也不可能是固定不动的；叶绿体在细胞内的分布受光的影响，是不均匀的；黑藻是真核生物，且生命活动需要能量，因此细胞中有线粒体分布；因为叶绿体中含有叶绿素等色素，所以叶绿体的存在是叶片呈绿色的主要原因。
答案：C
下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的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．制作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2层磷脂分子层
答案：D
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，二者都是为了保证实验的准确性。滴一滴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。电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层。
例三 生物膜是分子生物学研究的一个重要领域。下列有关叙述合理的是 (　　)
A．线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的
B．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C．醋酸纤维素膜可以过滤出细菌，所以它是一种生物膜
D．生物膜系统是对细胞内所有膜结构的统称
解析：生物膜的功能主要取决于膜上的蛋白质分子的种类与数量，所以不同功能的生物膜中的蛋白质分子不同；细胞质基质、叶绿体基质和线粒体基质中也有许多种类的酶；醋酸纤维素膜是一种人工合成的半透膜。
答案：D
分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，其运输方向是 (　　)
A．内质网—细胞膜—高尔基体
B．高尔基体—内质网—细胞膜
C．内质网—高尔基体—细胞膜
D．细胞膜—内质网—高尔基体
答案：C
解析：分泌蛋白在粗面型内质网上的核糖体合成后，进入内质网腔进一步加工，再传送给高尔基体，继续加工、包装，最后形成囊泡运送到细胞膜排出细胞。
1．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的 (　　)
A．功能及所含有机化合物都相同
B．功能及所含有机化合物都不同
C．功能相同，所含有机化合物不同
D．功能不同，所含有机化合物相同
答案：B
解析：细胞质基质的主要功能是与无氧呼吸、有氧呼吸第一阶段、物质运输以及生物体完成各种生命活动的各种化学反应的进行有关；线粒体基质和叶绿体基质的主要功能依次与有氧呼吸的第二、三阶段和光合作用有关，显然其功能是不同的。功能不同，所含的酶就一定不同。另外，线粒体和叶绿体基质内都含有少量的DNA和RNA，细胞质基质中没有，这就足以说明它们所含的有机化合物是不同的。
2．工矿企业常见的职业病——硅肺的病因是：当肺吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬。造成吞噬细胞功能受阻，从而使肺功能损伤的细胞器是 (　　)
A．高尔基体 B．线粒体
C．核糖体 D．溶酶体
答案：D
解析：当肺吸入硅尘(SiO2)，硅尘被吞噬细胞吞噬后，要靠溶酶体释放溶菌酶进行清除，所以该细胞器是溶酶体。
3．下列试验中必须使用活细胞做实验材料的是 (　　)
A．观察DNA和RNA在细胞中分布
B．制备细胞膜
C．生物组织中蛋白质的鉴定
D．线粒体的观察
答案：D
解析：观察线粒体是观察其生活状态下的形态和分布，因而需用健那绿染色的活细胞做实验材料。
4．某物质是动物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物，在生成ATP的过程中起重要作用，那么该物质生成的场所以及它发挥生理作用的场所分别是 (　　)
A．高尔基体和叶绿体
B．核糖体和细胞核
C．核糖体和线粒体
D．细胞核和线粒体
答案：C
解析：某物质由氨基酸组成→该物质为蛋白质，在生成ATP中起作用―→该物质为酶，由核糖体合成；生成ATP的生理过程为光合作用、呼吸作用，场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体。据此分析，知答案为C。
5．(2010·镇江模拟)下列叙述正确的是 (　　)
①心肌细胞含线粒体较多　②甲状腺细胞能分泌甲状腺激素但不能合成酶　③汗腺细胞和唾液腺细胞都有较多的核糖体和高尔基体　④胃腺细胞能分泌胃蛋白质酶，细胞内核糖体较多
A．①② B．②④ C．①④ D．①③
答案：C
解析：心肌细胞需要的能量多数线粒体较多，活细胞都能产生酶，汗腺细胞的分泌物汗液主要成分是水和无机盐，不含蛋白质。
6．下图A表示某淋巴细胞，膜外颗粒为抗体；图B是该细胞在抗体分泌前几种生物膜面积的示意图，请据图回答：
(1)此细胞与高等植物细胞相比，一定不含有的细胞结构是________。
(2)抗体从合成到分泌出细胞，经过的细胞结构依次是(用标号表示)________。
(3)在抗体分泌的过程中要消耗能量，提供能量的场所是________。
(4)请你在图B中根据“抗体分泌前几种生物膜面积的示意图”画出抗体分泌后几种生物膜面积的示意图。
答案：(1)细胞壁(大液泡、叶绿体)
(2)③→④→②→⑦→①(或③→④→⑦→②→⑦→①)
(3)细胞质基质、线粒体
(4)如图所示
解析：图A为高等动物细胞，与高等植物细胞相比，一定不含有的细胞结构是细胞壁、大液泡和叶绿体。抗体从合成到分泌出细胞经过的结构依次是③核糖体→④内质网→②高尔基体→⑦小泡→①细胞膜。抗体合成过程中消耗的能量来自⑥线粒体和细胞质基质。抗体分泌过程中内质网对蛋白质进行包装形成小泡，转移到高尔基体，高尔基体形成小泡转移到细胞膜上。
7．(2010·潍坊模拟)糖蛋白主要存在于细胞膜上，如果将细胞培养在含药品X的培养基中，发现细胞无法合成糖蛋白的糖侧链，则此药品可能作用在糖蛋白合成及运输过程中哪一个细胞器上 (　　)
A．核糖体 B．线粒体
C．内质网 　 D．溶酶体
答案：C
解析：本题综合考查了各种细胞器的功能，以及比较分析能力和判断能力。核糖体——蛋白质合成车间；线粒体——动力车间，提供能量；内质网——蛋白质的合成和加工，以及糖类脂质合成“车间”。溶酶体——消化车间；据以上各细胞器的功能，不难推知，糖蛋白的糖侧链是在内质网中合成的。因此，药品X可能作用于内质网。
8．下列各项生理活动中，需要高尔基体参与的是 (　　)
A．小鼠受精卵分裂过程中纺锤体的形成
B．大豆叶肉细胞合成有氧呼吸酶
C．蓝藻细胞壁的形成
D．人体肝细胞把多余的脂肪合成脂蛋白，从肝脏中运出去
答案：D
解析：高尔基体在动物细胞中与分泌物的形成有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。小鼠受精卵分裂过程中，纺锤体的形成与中心体有关。呼吸酶是胞内酶，其合成与高尔基体无关。蓝藻是原核生物，无高尔基体，细胞壁的形成与高尔基体无关。
9．下列关于生物膜的叙述，不正确的是 (　　)
A．细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性稳定不变
B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础
C．特异性免疫系统通过细胞膜表面的分子识别“自己”和“非己”
D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快
答案：A
解析：组织细胞膜的通透性与其功能有密切的联系，在分化初期和分化后功能发生了巨大的改变，因而其通透性也会随之改变。
10．(2010·潍坊模拟)如图表示从血液中制备核糖体的大致过程，对该过程的叙述不合理的是 (　　)
A．步骤①中加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体
B．步骤②的目的是破坏细胞膜
C．步骤③、④的目的是分离细胞器或细胞结构
D．该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法、层析法
答案：D
解析：分析图示可知，制备核糖体的过程中，运用了渗透作用的原理、同位素示踪和离心法，没有使用层析法。
11．(2010·日照模拟)甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的亚显微结构示意图，请回答下列问题。
(1)表示根尖生长点细胞的是图________；若将两种细胞分别置于30%蔗糖溶液中，则能发生质壁分离现象的细胞是图________，图中结构[　　]________起重要作用。([　　]中填标号)。
(2)甲中标号6所示结构的主要成分是________。
(3)甲、乙两图中具有双层膜结构的细胞器名称是______、________。
(4)对标号4和标号5所示结构叙述正确的是 (　　)
A．生理活动中都产生水
B．前者有片层结构，后者有嵴
C．黑暗条件下，生理活动中都消耗O2
D．前者不产生ATP，后者产生ATP
(5)细胞进行下列各种生命活动，正常情况下图甲细胞________，图乙细胞________。(填入编号)
①不增殖　②能继续增殖　③细胞核DNA只转录不复制　④出现染色体结构　⑤有mRNA经核孔进入细胞质中
答案：(1)乙　甲　1　大液泡
(2)纤维素
(3)线粒体　叶绿体
(4)A
(5)①③⑤　②④⑤
解析：植物叶肉细胞和根尖生长点细胞在结构和功能上有着很大的区别。叶肉细胞是成熟的植物细胞，含有叶绿体，能进行光合作用，含有大液泡，能进行渗透吸水，不能进行增殖；根尖生长点细胞是不成熟的植物细胞，不含叶绿体，无大液泡，能进行增殖。(1)根据叶绿体的有无或大液泡的有无或细胞的形状特点，可确定甲为叶肉细胞，乙为根尖生长点细胞；甲因有大液泡，所以在30%的蔗糖溶液中能发生质壁分离，而乙不能。
(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(3)在所有细胞器中，只有线粒体和叶绿体才具有双层膜结构。(4)叶绿体和线粒体既有共同点，又有不同点。共同点为其生理活动过程中都能产生水，都有ATP的产生，都有基粒结构(二者结构和功能不同)；但线粒体消耗氧气，叶绿体产生氧气，叶绿体有片层结构，线粒体则有嵴结构。(5)叶肉细胞是已分化成熟的植物细胞，不易增殖，但仍可进行生命活动，所以仍有基因的转录和翻译，有mRNA经核孔进入细胞质中；根尖生长点细胞能继续增殖，在增殖过程有染色体结构出现，在分裂间期也有mRNA出入核孔。
12．(2010·山东理综)溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是 (　　)
A．溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的
B．溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
C．细胞质基质中的H＋被转运到溶酶体内需消耗能量
D．正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
答案：D
解析：A项，水解酶是蛋白质，由核糖体合成；B项，溶酶体吞噬衰老、损伤的细胞器、病菌等，此过程有膜的融合与膜成分的更新；C项，H＋被转运到溶酶体是主动运输，需消耗能量。D项，正常生理状态下，溶酶体能够吞噬分解自身衰老、损伤的细胞器等结构。
13．(2010·江苏生物)下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误的是 (　　)
A．在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上
B．唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多
C．核孔是生物大分子可以选择性进出的通道
D．吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端
答案：A
解析：A选项mRNA的合成在细胞核中，mRNA合成之后通过核孔进入细胞质基质与核糖体结合，两个过程不可能同时进行；B选项唾液腺细胞可产生唾液淀粉酶，胰腺细胞可产生多种消化酶，所以高尔基体数量较多；C选项核孔是mRNA、蛋白质等大分子进出细胞核的通道；小肠绒毛上皮细胞靠近肠腔一端，通过主动运输从肠腔吸收营养物质，靠近绒毛毛细血管一端，通过主动运输把吸收的营养物质转运到内环境，故D项正确。

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