自主梳理
一、細(xì)胞器之間的分工
1．線粒體：是細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所，細(xì)胞所需能量的95%來自線粒體，是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”，復(fù)雜的雙層膜結(jié)構(gòu)，廣泛分布動(dòng)植物細(xì)胞中。
2．葉綠體：是光合作用的場(chǎng)所。是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”，復(fù)雜的雙層膜結(jié)構(gòu)，存在于綠色植物細(xì)胞。
3．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：是由膜連接成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的車間。增大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積，為各種反應(yīng)提供條件。
4．高爾基體：主要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”和發(fā)送站，由單層膜圍成的扁平囊和小泡組成。
5．核糖體：是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”。有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及核膜表面，有些游離在細(xì)胞質(zhì)中。
6．溶酶體：是細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”，內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入人體的病毒或病菌。
7．液泡：主要存在于植物細(xì)胞中，內(nèi)有細(xì)胞液 ，含糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使細(xì)胞保持堅(jiān)挺。
8．中心體：常見于動(dòng)物細(xì)胞和 低等植物細(xì)胞中，由兩個(gè)互相垂直的中心粒及周圍物質(zhì)組成，與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。
[互動(dòng)探究] 各種細(xì)胞器的比較說明不同細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能各不相同 ，如何獲得相應(yīng)的細(xì)胞器？
[提 示] 采用差速離心法，即依據(jù)各種細(xì)胞器的密度不同，采用不同的轉(zhuǎn)速分離出相應(yīng)的細(xì)胞器。
二、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
1．形態(tài)：膠質(zhì)狀態(tài)。
2．成分：無機(jī)鹽、水、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等。
3．功能：進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所。
三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
1．有些蛋白質(zhì)是在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用，這類蛋白質(zhì)叫分泌蛋白，如消化酶。
2．分泌蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體，運(yùn)輸途徑是先到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)再到高爾基體，對(duì)其進(jìn)行修飾加工后，形成囊泡，移動(dòng)到靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，與細(xì)胞膜結(jié)合，釋放到細(xì)胞外。此過程消耗的能量是由線粒體提供的。
[互動(dòng)探究1] 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的重要作用表現(xiàn)在哪些方面？
[提示] 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所，其為新陳代謝的進(jìn)行提供所需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件。例如，提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
2．細(xì)胞器也是有壽命也會(huì)凋亡的嗎？21世紀(jì)教育網(wǎng)
[提示] 細(xì)胞器也會(huì)凋亡，每天身體都會(huì)有舊的細(xì)胞器死亡，也會(huì)有新的細(xì)胞器再生，死亡的細(xì)胞器會(huì)被溶酶體消化，廢物排出細(xì)胞外。
四、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
1．分布、形狀
(1)葉綠體分布于葉肉細(xì)胞中，呈扁平的橢球形或球形。
(2)線粒體分布于動(dòng)、植物細(xì)胞中，呈短棒狀、圓球狀等。21世紀(jì)教育網(wǎng)
2．染色、觀察
(1)葉綠體呈現(xiàn)綠色，容易觀察，不需染色。
(2)健那綠染液是專一性染線粒體的活細(xì)胞染料，可以使 活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而細(xì)胞質(zhì)接近于無色。
(3)葉綠體的分布是圍繞液泡而散亂分布。
[互動(dòng)探究] 為什么選用蘚類的葉進(jìn)行觀察？
[提示] 選用蘚類的葉的優(yōu)點(diǎn)是葉片由單層細(xì)胞構(gòu)成，葉綠體呈現(xiàn)綠色，容易觀察。21世紀(jì)教育網(wǎng)
要點(diǎn)歸納
一、細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的歸納比較
種類項(xiàng)目存在位置膜結(jié)構(gòu)功能
線粒體動(dòng)、植物細(xì)胞雙層膜[來源:21世紀(jì)教育網(wǎng)]與能量代謝有關(guān)，有少量遺傳物質(zhì)21世紀(jì)教育網(wǎng)有氧呼吸主要場(chǎng)所[來源:21世紀(jì)教育網(wǎng)][來源:21世紀(jì)教育網(wǎng)]
葉綠體[來源:21世紀(jì)教育網(wǎng)]21世紀(jì)教育網(wǎng)植物細(xì)胞[來源:21世紀(jì)教育網(wǎng)]光合作用的場(chǎng)所
液泡單層膜調(diào)節(jié)細(xì)胞環(huán)境，與滲透作用有關(guān)
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)動(dòng)、植物細(xì)胞與物質(zhì)合成、運(yùn)輸有關(guān)
高爾基體
與動(dòng)物細(xì)胞分泌物形成有關(guān)；與植物細(xì)胞壁形成有關(guān)
核糖體無膜合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所
中心體動(dòng)物細(xì)胞、低等植物細(xì)胞與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)
溶酶體動(dòng)、植物細(xì)胞單層膜含多種水解酶，分解多種物質(zhì)
二、葉綠體與線粒體的比較
1．共性
(1)均具有能量轉(zhuǎn)換功能：葉綠體將光能→ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能；而線粒體則將有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能，為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供動(dòng)力。
(2)均具有雙層膜結(jié)構(gòu)。
(3)均含有少量的DNA，具有自主遺傳特性。
(4)均參與碳循環(huán)過程。
(5)均既消耗水又產(chǎn)生水。
2．差異性
項(xiàng)目名稱葉綠體線粒體
增大內(nèi)膜面積的方式囊狀結(jié)構(gòu)堆疊形成基粒內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴
完成生理過程光合作用有氧呼吸第二、三階段
形成的ATP用途用于暗反應(yīng)中C3的還原用于除光合作用暗反應(yīng)外的各項(xiàng)生命活動(dòng)
作用時(shí)間有光條件下時(shí)時(shí)刻刻
作用性質(zhì)趨向于同化作用趨向于異化作用
感悟拓展
1．植物細(xì)胞特有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有：細(xì)胞壁、葉綠體、液泡，其中一定具有的是細(xì)胞壁。
2．能產(chǎn)生水的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有：線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體、細(xì)胞核( 復(fù)制、轉(zhuǎn)錄時(shí))。
3．與分泌蛋白合成、分泌相關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、囊泡和細(xì)胞膜。
4．產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。
5．具有雙層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體。
6．利用葉綠體和線粒體的比較，可解決光合作用和細(xì)胞呼吸中氣體的來源和去路問題，是高考識(shí)圖分析的 依據(jù)。
典例導(dǎo)悟
例一 線粒體是生物細(xì)胞中的“供能工廠”，是一種半自主細(xì)胞器。下列有關(guān)線粒體的敘述正確的是( )
A．線粒體能自我復(fù)制，它的遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律
B．線粒體能為生命活動(dòng)提供ATP，故一切細(xì)胞都有線粒體
C．線粒體內(nèi)的部分酶是由線粒體內(nèi)的核糖體合成的
D．線粒體內(nèi)具有參與有氧呼吸的所有酶
解析 線粒體含有少量DNA，可以自我復(fù)制，不符合孟德爾遺傳規(guī)律。線粒體能為生命活動(dòng)提供ATP，但原核生物無線粒體；線粒體基本可在線粒體 內(nèi)完成表達(dá)過程。線粒體內(nèi)只進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段反應(yīng)，也就無第一階段的酶。
答案 C
人體白細(xì)胞能吞噬入侵的細(xì)菌、細(xì)胞膜片或衰老的紅細(xì)胞，在白細(xì)胞中與這些物質(zhì)消化有密切關(guān)系的細(xì)胞器為( )
A．溶酶體 B．核糖體 C．液泡 D．中心體
答案 A
解析 溶酶體中含有多種消化酶，是細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”。
三、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>(1)了解葉綠體和線粒體的形態(tài)和分布，增強(qiáng)對(duì)葉綠體和線粒體的感性認(rèn)識(shí)。
(2)學(xué)習(xí)制作臨時(shí)裝片，并能在光學(xué)顯微鏡下觀察葉綠體和線粒體。
2．實(shí)驗(yàn)原理
(1)葉肉細(xì)胞中的葉綠體，呈綠色、扁平的橢球形或球形，散布于細(xì)胞質(zhì)中，可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)。
(2)線粒體普遍存在于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞中，健那綠染液能使活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán) 綠色。通過染色，可以在高倍顯微鏡下觀察到處于生活狀態(tài)的線粒體的形態(tài)有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。
3．實(shí)驗(yàn)材料的選�。河^察 葉綠體時(shí)，常選用蘚類葉片，這是因?yàn)樘\類葉片很薄，僅有一兩層葉肉細(xì)胞。若選用菠菜葉作材料，撕取少許葉肉的下表皮，因?yàn)榻咏卤砥さ娜~肉細(xì)胞是海綿組織，細(xì)胞排列疏松，細(xì)胞分散，易撕取，便于觀察。
4．染色劑：觀察葉綠體時(shí)，由于葉綠體本身含有色素，呈綠色，所以不需要染色。觀察線粒體時(shí)，用健那綠染液染色，健那綠染液是專一性用于線粒體染色的活細(xì)胞染料，能將線粒體染成藍(lán)綠色。
5．實(shí)驗(yàn)過程
①觀察 葉綠體
制作臨時(shí)裝片 ：（載玻片中央滴一滴清水, 取蘚類小葉?或菠菜稍帶葉肉的下表皮?,放入水滴中,蓋上蓋玻片）
觀察：先用低倍鏡觀察后再用高倍觀察
②觀察線粒體
制作臨時(shí)裝片載玻片：中央滴一滴健那綠染液, 用牙簽刮口腔內(nèi)側(cè)壁后涂于染液中, 蓋上蓋玻片)
觀察：高倍鏡下可見被染成藍(lán)綠色的線粒體
(2)實(shí) 驗(yàn)拓展應(yīng)用
根據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理，可以解決以下問題
①觀察光 照對(duì)葉綠體分布的影響。
②線粒體數(shù)量與細(xì)胞功能的關(guān)系。
四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
1．生物膜在化學(xué)組成上的聯(lián)系
(1)相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都均由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類組成。
(2)差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異。這與不同生物膜功能復(fù)雜程度有關(guān)。功能越復(fù)雜的生物膜中，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多；具有識(shí)別功能的細(xì)胞膜中多糖含量較多。
2．生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系
(1)各種生物膜在結(jié)構(gòu)上大致相同，都是由磷脂雙分子層構(gòu)成基本骨架，蛋白質(zhì)分布其中，具有一定的流動(dòng)性。
(2)結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系
(3)功能上的聯(lián)系：在分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、加工、分泌等過程中，各細(xì)胞器之間協(xié)調(diào)配合。
感悟拓展
1．用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體
①臨時(shí)裝片應(yīng)隨時(shí)保持有水狀態(tài)，以免影響細(xì)胞的活性。
②要漱凈口腔，防止雜質(zhì)對(duì)觀察物像的干擾。
③必須先在低倍鏡下將目標(biāo)移到視野中央，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器換用高倍物鏡。
④換上高倍鏡后，只能轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋使圖像清晰。
2．生物膜系統(tǒng)
應(yīng)用該要點(diǎn)可以解決分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸?shù)纫幌盗袉栴}，解決時(shí)應(yīng)注意以下五點(diǎn)：
(1)與分泌蛋白質(zhì)合成運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器有四種：線粒體(供能)、核糖體(合成)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工、運(yùn)輸)、高爾基體(分泌)。
(2)分泌蛋白經(jīng)過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式為外排，需消耗能量，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(3)運(yùn)輸?shù)姆较颍汉颂求w→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜。
(4)研究手段為同位素示蹤技術(shù)。
(5)空間結(jié)構(gòu)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成，成熟蛋白質(zhì)在高爾基體形成。
典例導(dǎo)悟
例二 下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的敘述中，不 正確的是( )
A．細(xì)胞膜使 細(xì)胞有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境B．細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制是在生物膜表面上進(jìn)行的
C．生物膜系統(tǒng)把細(xì)胞分成許多小室 D．廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點(diǎn)
解析 細(xì)胞膜使細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，細(xì)胞內(nèi)的生物膜可使細(xì)胞分成許多小室，同時(shí)擴(kuò)大的膜面積為酶提供了大量的附著位點(diǎn)，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。但DNA復(fù)制主要是在細(xì)胞核內(nèi)完成的，不是在生物膜上進(jìn)行的。
答案 B
關(guān)于觀察葉綠體的形態(tài)和分布的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是( )
A．選用含葉綠體少而小的細(xì)胞來觀察 B．活細(xì)胞中，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體是靜止不動(dòng)的
C．選用含葉綠體大而少的細(xì)胞來觀察 D．制片時(shí)葉片應(yīng)保持干燥
答案 C
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