細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作.doc

第2節(jié) 細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作認知探索問題導思1什么是細胞質(zhì)、基質(zhì)和細胞器?（1） 細胞質(zhì)是指細胞膜以內(nèi)、核膜以外的部分，包括液態(tài)的基質(zhì)和懸浮在其中的細胞器等。（2） 基質(zhì)是細胞器生活的液體環(huán)境，也是細胞核生活的環(huán)境。細胞質(zhì)基質(zhì)是活細胞新陳代謝的主要場所，在細胞質(zhì)基質(zhì)中，含有水、無機鹽離子、脂質(zhì)、氨基酸和核苷酸以及許多酶等，這些為細胞新陳代謝的進行提供了所需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件?；|(zhì)中還懸浮著許多細胞器，這些細胞器是進行新陳代謝的重要結(jié)構(gòu)，是細胞生理機能的體現(xiàn)者。因此，細胞質(zhì)基質(zhì)是新陳代謝的主要場所。（3） 細胞器：細胞質(zhì)中具有一定結(jié)構(gòu)和功能的小器官。細胞的許多生命活動都是在細胞器中完成的。2線粒體和葉綠體在結(jié)構(gòu)和功能上有哪些主要區(qū)別?項 目線粒體葉綠體分布普遍存在于動植物細胞（成熟的紅細胞除外）主要存在于綠色植物的葉肉細胞內(nèi)形態(tài)（光鏡下）粒狀、棒狀扁平的橢球形或球形結(jié)構(gòu)膜外膜使線粒體或葉綠體與周圍的細胞質(zhì)基質(zhì)分開內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，擴大了內(nèi)膜面積，有多種與有氧呼吸有關的酶包圍著 基 粒突出的小顆粒，分布在內(nèi)膜上，含多種與有氧呼吸有關的酶圓柱形基粒由10100個囊狀的結(jié)構(gòu)重疊而成，色素分布在囊狀結(jié)構(gòu)膜上基質(zhì)在嵴的周圍充滿著液態(tài)基質(zhì)，含有與有氧呼吸有關的酶在基粒和基粒之間充滿基質(zhì)，含有與光合作用有關的酶都含少量的RNA和DNA，具有一定的遺傳獨立性功 能是細胞進行有氧呼吸的主要場所，產(chǎn)生ATP是光合作用的場所，產(chǎn)生ATP3實驗：“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”中幾個問題的分析。（1）為什么用蘚類的小葉，或者菠菜葉的下表皮（稍帶葉肉）做觀察葉綠體的實驗材料？蘚類屬陰生植物，菠菜葉的下表皮是菠菜葉的背陽面，這樣的細胞中的葉綠體大且數(shù)目少，便于觀察葉綠體的形態(tài)和分布。（2）為什么觀察葉綠體的臨時裝片時要始終保持有水狀態(tài)？防止細胞內(nèi)的葉綠體失水。如果葉綠體失水，葉綠體就縮成一團，無法觀察葉綠體的形態(tài)和分布。（3）葉綠體的形態(tài)和分布與葉綠體的功能有什么關系？ 葉綠體呈橢球形或球形，可以減少運動時的阻力，利于葉綠體的運動。葉綠體在細胞質(zhì)中散亂地分布，相互不重疊，有利于每一個葉綠體都充分接受光照。葉綠體在細胞中的運動又有利于其內(nèi)部的每一個基粒充分接受光照。 葉綠體呈橢球體形，在不同的光照條件下可以運動，改變橢球體的方向，這樣既能接受較多的光照，又不至于被強光灼傷。 葉綠體的形態(tài)和分布都有利于接受光照，完成光合作用。如葉綠體呈橢球體形，能夠?qū)Σ煌庹諚l件改變方向。又如，葉肉細胞中的柵欄組織，其中的葉綠體分布得比海綿組織的多，可以接受更多光照。（2）觀察到的口腔上皮細胞線粒體的分布和形態(tài)怎樣？ 在高倍鏡下可以看到被健那綠染液染成藍綠色的線粒體均勻地分布在細胞質(zhì)中，線粒體形態(tài)多樣，有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。4各種生物膜在功能上有什么聯(lián)系？膜融合是細胞融合（如植物細胞雜交、高等生物的受精過程）的關鍵，也與大分子物質(zhì)進出細胞的內(nèi)吞、外排作用密切相關。通過膜之間的聯(lián)系，使細胞內(nèi)各種細胞器在獨立完成各自功能的同時，又能有效地協(xié)同工作，保證細胞生命活動的正常進行細胞的不同結(jié)構(gòu)雖具有不同生理功能，但卻是協(xié)調(diào)合作的。如葉綠體進行光合作用所制造的有機物為線粒體有氧呼吸提供了原料，線粒體有氧呼吸產(chǎn)生的ATP為細胞各種生命活動提供了能量。實例：胰島細胞能合成和分泌胰島素，在這一過程中，有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體協(xié)同參與。見下圖：（合成）核糖體 （運輸）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) （加工分泌）高爾基體供能供 能 供 能 線粒體知識拓展三種膜之間的轉(zhuǎn)化關系注：圖中是以“出芽”的形式形成“小泡”而發(fā)生膜的轉(zhuǎn)移，則是膜之間的直接轉(zhuǎn)變。關于小泡：從膜的形態(tài)上看，它與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體相似，這些小泡是膜的過渡分子。核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜以及細胞膜都有可能作為形成小泡的膜。如高爾基體所產(chǎn)生的分泌小泡，在細胞內(nèi)流動，可從它的來源位置上分開轉(zhuǎn)移到細胞膜；當分泌小泡與細胞膜融合后，小泡膜就摻加到細胞膜中，成為膜的一部分。分泌小泡是證明在一個細胞中的組分從這個膜（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體）轉(zhuǎn)移融合以另一膜結(jié)構(gòu)（如細胞膜）的最明顯的例子。例題演示例1 一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來，進入一相鄰細胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是（ ）。A5 B6 C7 D8解析 線粒體和葉綠體這兩種細胞器，都是由內(nèi)外兩層膜構(gòu)成，內(nèi)膜里面含有液態(tài)的基質(zhì)；細胞膜是單層的生物膜。因此，一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)中擴散出來需穿越三層膜（2層線粒體膜1層細胞膜），再進入相鄰的細胞葉綠體基質(zhì)中又需穿越三層膜（1層細胞膜2層葉綠體膜），所以共穿越6層膜。答案 B例2 在一定的時間內(nèi)，使某種動物細胞吸收用放射性同位素標記的氨基酸。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)依次出現(xiàn)在右圖中的、部位，請據(jù)圖分析寫出各標號代表的結(jié)構(gòu)名稱，以及要求填注的內(nèi)容。（1）5部位的物質(zhì)（圖上方的黑圓點）首先由附著在_上的_合成的_物質(zhì)。（2）它是由_加工形成的。（3）此動物細胞對該物質(zhì)還具有_功能。解析 此題主要考查學生對有關細胞器結(jié)構(gòu)和功能的基礎知識的理解以及識圖能力和綜合分析能力。解此類題，首先要根據(jù)細胞器在細胞中的位置，形態(tài)結(jié)構(gòu)特點，判斷出圖中各數(shù)碼代表的名稱。是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體、是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、是高爾基體、是細胞膜（此處細胞膜有皺褶）、部位的黑色顆粒是一種分泌到細胞外的某種蛋白質(zhì)。由于題中明確告訴你細胞吸收用放射性同位素標記的氨基酸，這三個字實際是解題的關鍵，應緊扣與氨基酸有關的問題。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，蛋白質(zhì)在核糖體內(nèi)合成。高爾基體和蛋白質(zhì)的加工與分泌有關，外部的物質(zhì)顯然是蛋白質(zhì)。還要抓住該放射性同位素標記的氨基酸轉(zhuǎn)移的過程，即依次出現(xiàn)在圖中各標號的過程。經(jīng)過高爾基體后肯定是被分泌出去的。因此動物細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關。答案 （1）2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、1核糖體、蛋白質(zhì) （2）3高爾基體， （3）分泌 例3 用顯微鏡觀察黑藻幼葉細胞質(zhì)時，可以看到葉綠體隨細胞質(zhì)的流動而流動，如果光照強度大大增強，葉綠體除了隨細胞質(zhì)流動以外，還可能有何體位的變化？解析 葉綠體一般為橢球形，光照過強時，往往以橢球形最窄面朝向光源，以減少照光，免得被強光灼傷。葉綠體在細胞質(zhì)中有著多種運動和存在方向。答案 以橢球形最窄面朝向光源，以減少吸收光照，免得被強光灼傷。演練評估1下列細胞的各種結(jié)構(gòu)中，具有由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)膜的一組是（ ）。細胞膜 線粒體 高爾基體 中心體 染色體 核膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 核糖體A B C D2與有機物的氧化有密切關系的是（ ）。A細胞膜B高爾基體膜C線粒體內(nèi)膜D線粒體外膜3 胰島細胞中與胰島素的形成和分泌有關的結(jié)構(gòu)是（ ）。A.線粒體、中心體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞膜 B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、葉綠體、高爾基體、細胞膜C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、線粒體、細胞膜 D.細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體4線粒體高效快速反應與下列哪項關系不大（ ）。A封閉雙層膜結(jié)構(gòu)，化學反應不受干擾 B由內(nèi)膜形成嵴，增大膜面積C膜上有大量催化各種反應的酶 D線粒體呈棒狀5蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)形成的場所是（ ）。A核糖體B內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C高爾基體D細胞質(zhì)基質(zhì)6不同膜結(jié)構(gòu)的膜之間互相轉(zhuǎn)化，以“出芽”方式進行的是（ ）。A.核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 B.細胞膜和高爾基體膜 C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細胞膜 D.細胞膜和線粒體膜7溝通細胞膜、高爾基體膜、核膜，使三者相互聯(lián)系，構(gòu)成有機整體的結(jié)構(gòu)是（ ）。A中心體B線粒體C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D葉綠體8下列關于生物膜的敘述中，不正確的一項是（ ）。A 生物膜的基本骨架是磷脂雙子層 B生物膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性C生物膜的功能特性是選擇透過性D高爾基體膜和液泡膜既是單層膜又在結(jié)構(gòu)上具有直接聯(lián)系9細胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)上沒有膜直接相連的是（ ）。A內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與外層核膜B內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜C高爾基體與核糖體D內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與線粒體外膜10下列有關生物膜系統(tǒng)的敘述中，不正確的是（ ）。A細胞膜使細胞有相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境B細胞的化學反應都在生物膜上進行C生物膜把細胞分隔成許多小室D廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點11.科學家在研究家蠶絲細胞亞顯微結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的含量為N時，蠶絲產(chǎn)量為P；粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的含量為2N時，蠶絲產(chǎn)量為1.5P；粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的含量為3N時，蠶絲產(chǎn)量為2P。實驗結(jié)果表明，蠶絲產(chǎn)量高的家蠶，其絲腺細胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)_，這個事實說明_。12.德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了某種動物部分細胞中線粒體的數(shù)量（見下表），分析回答：肝細胞腎皮質(zhì)細胞平滑肌細胞心肌細胞動物冬眠狀態(tài)下肝細胞950個400個260個12500個1350個心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為_。動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞中的線粒體比在常態(tài)下多，是因為_。從表中表示數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與_有關。第2節(jié) 細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作1解析 首先要弄清楚，細胞中具有由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)膜并非只是細胞膜，細胞基質(zhì)中的多種細胞器也有膜，如線粒體、高爾基體、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等，中心體、染色體、核糖體是非膜性結(jié)構(gòu)（即無膜）。答案：B 2 C 3 解析 胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，細胞中合成蛋白質(zhì)的場所是核糖體。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)廣泛分布于細胞質(zhì)的基質(zhì)內(nèi)，并與核膜、細胞膜相連，是細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ馈Ｒ葝u素是一種分泌物，其形成與高爾基體有關，其分泌與細胞膜有關。因此，胰島素首先在核糖體上合成，然后進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并由其運送到高爾基體，在高爾基體內(nèi)經(jīng)濃縮和加工，最后經(jīng)細胞膜頒發(fā)到細胞外。在胰島素的合成、運輸、加工和分泌過程中，均需要消耗能量，這些能量是由線粒體的有氧呼吸提供的。細胞的各個部分并不是彼此孤立的，而是互相聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致的，一個細胞就是一個有機的統(tǒng)一整體。此題是細胞整體性的典型例子，通過此題的學習來加深對細胞整體性的理解。答案 C 4D 5 B 6 解析：可以互相轉(zhuǎn)化的膜是：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜，而它們互相轉(zhuǎn)變的方式是不同的。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細胞膜在結(jié)構(gòu)上是相連的，所以他們之間的轉(zhuǎn)變是直接轉(zhuǎn)變，沒有任何中間過渡形式。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜之間由于不直接相連，需要由一種中間形式小泡來完成轉(zhuǎn)變，而形成小泡需要經(jīng)過“出芽”。同樣，高爾基體膜和細胞膜之間，也不直接相連，也需要以“出芽”的形式形成小泡才能完成膜之間的轉(zhuǎn)變。 答案：B 7 C 8D 9C 10B 11. 解析：從上述發(fā)現(xiàn)的事實可以看出，蠶絲產(chǎn)量與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的含量有一定的對應關系，產(chǎn)量越高其粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也越發(fā)達。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著有核糖體，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)愈發(fā)達，附在上面的核糖體數(shù)量也愈多，蠶絲蛋白合成量就愈多，所以產(chǎn)生的蠶絲就多。上述事實充分說明：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與分泌蛋白的形成有關。答案：特別發(fā)達 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與分泌蛋白的形成有關12. 解析：線粒體是細胞的“動力工廠