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- 2021-09-26 发布
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第3章 生命的结构基础
第2节 细胞核和细胞器
一、学习导航
1.细胞结构的层次:显微结构和亚显微结构。
在光学显微镜下观察到的各种细胞结构称为显微结构,在电子显微镜下观察到的各种细胞结构称为亚显微结构。
2.细胞核:真核细胞都有一个圆形或椭圆形的细胞核,外被核膜,内含遗传物质DNA。
3.细胞器:细胞质基质中分布着具有特定功能的细微结构,即细胞器。有些细胞器是由膜包围的,有些则没有膜包围。了解各种细胞器的特点。
4.区别原核生物和真核生物:有无成形的细胞核。观察比较颤藻和水绵。
(1)具有双层膜结构的细胞器:
比较项目
线粒体
叶绿体
分布
所有活细胞内
形态
粒状、棒状
扁平的椭圆体、球体
结构
内膜向内突起形成嵴,嵴上有基粒,腔内充满基质。
双层膜内含有几个—几十个基粒(由许多片层结构重叠而成),基粒之间充满基质。
主要成分
内外膜、嵴、基粒、基质中有与 呼吸有关的酶、DNA和RNA。
基粒及片层结构上分布有 作用的 和酶,基质中有 作用所需的酶、 和 。
功能
进行 呼吸的主要场所。产生 ,为生命活动提供能量。
作用的场所,可把 转化成化学能,并储存在 中;可将无机物转化为储存能量的 。
相同点
具有双层膜结构,含少量 ,与 代谢有关。
(2)具有单层膜结构的细胞器:
比较项目
内质网
高尔基体
液泡
溶酶体
结构
由囊、管、泡等膜结构组成的网。外与细胞膜相连,内与核膜相通。分滑面型和粗面型内质网。
单层膜围成的扁平囊及大小囊泡。
细胞特有,囊泡状,充满 。单细胞动物的伸缩泡。
囊泡状
主要成分
蛋白质、磷脂和酶
蛋白质、磷脂和酶
细胞液内含有糖类、有机酸、生物碱、色素及无机盐等物质。
内含多种酸性 。
功能
增大了细胞内膜面积,为细胞内生化反应提供了场所。与许多化合物的代谢和细胞内物质运输密切相关。
动物细胞内:与分泌物的储存、加工和转运出细胞有关。
植物细胞内:与
形成有关。
细胞液为高渗溶液,使细胞处于吸涨饱满状态,与渗透吸水有关。
与细胞内消化有关:具有自体吞噬作用,对细胞内细胞器及碎片起解体作用。
(2)非膜结构的细胞器:
比较项目
核糖体
中心体
结构
椭圆柱状小体,附着于内质网上或游离在细胞质基质中。
细胞特有,由两个互相垂直的中心粒组成。
主要成分
蛋白质、RNA
蛋白质
功能
内质网上的核糖体合成某些专供输送到细胞外的分泌蛋白,如 、
等;游离核糖体合成的蛋白质多分布在细胞质基质内,供细胞本身的生命活动所需。
与动物细胞有丝分裂形成
有关。
二、知识框图(要点)
____ _:“动力车间”
____ _:“蛋白质生产车间”
内质网
高尔基体
溶酶体
____ _:“糖类生产车间”
液泡(大型)
中心体
细胞膜
细胞核
细胞质
____ _:双层膜,上有核孔
________:与核糖体形成有关
________:核内代谢场所
染色质:成分____________
细胞结构
细胞壁:植物细胞特有
基质
细胞器
原生质
真核细胞 à真核生物
细胞 (绝大多数) 细胞壁(植物) 细胞生物
原核细胞(支原体、细菌、蓝藻、放线菌)à原核生物
三、例题解析
[例1]胰岛细胞中与胰岛素形成和分泌有关的结构是( )
A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网、细胞膜
B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体、细胞膜
C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
D.细胞膜、内质网、核糖体、高尔基体、中心体
[解析]胰岛素的化学本质是蛋白质,细胞中合成蛋白质的场所是核糖体。内质网广泛分布于细胞质的基质内,并与核膜、细胞膜相连,是细胞内物质运输的通道。胰岛素是种分泌物,其形成与高尔基体有关,其分泌与细胞膜有关。因此,胰岛素首先在核糖体上合成,然后进入内质网,并由其运送到高尔基体,在高尔基体内经浓缩和加工形成小囊泡,最后经细胞膜外排,分泌到细胞外。在胰岛素的合成、运输、加工和分泌过程中,均需要消耗能量,这些能量是由线粒体的有氧呼吸提供的。
答案:C
[例2]右图是某种生物的细胞亚显微结构示意图,试据图回答:
(1)该细胞是 细胞,做出此判断的依据是此细胞具有[ ] 、[ ] 、[ ] 。
(2)图中[2]的主要成分是 。
(3)提供细胞能量的“动力工厂”为[11]____________ ;能进行光合作用的细胞器是[4]____________。
(4)图中[ ] 与细胞内[13]核糖体的形成有关。把氨基酸组装成蛋白质的场所是 [ ] 。
(5)细胞内蛋白质加工、运输,以及脂质合成的“车间”是[12] 。
(6)有双层膜的结构但又不属于细胞器的是[8] 。
(7)如果该细胞是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是 。
[解析]该细胞模式图中有细胞壁、大的液泡、叶绿体等植物细胞特有的细胞器,但没有中心体,所以该细胞是高等植物细胞。细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。细胞内进行有氧呼吸的场所主要是线粒体,可产生能量供生命活动所需,因此线粒体被称为提供细胞能量的“动力工厂”。能进行光合作用的细胞器是叶绿体。核仁与核糖体的形成有关,核糖体是合成蛋白质的场所。内质网与蛋白质加工、运输有关。
答案:(1)植物[2]细胞壁、[4]叶绿体、[14]液泡(2)纤维素(果胶) (3)线粒体;叶绿体 (4)[6]核仁 [13]核糖体 (5)内质网 (6)核膜(细胞核)⑺中心体
四、基本训练
(一)单选题
1.下列结构中,其成分不含磷脂分子的一组细胞器是( )
①线粒体 ②核糖体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤内质网 ⑥中心体 ⑦高尔基体
A.②⑦ B.①③ C.④⑥ D.②⑥
2.下列结构中,属细胞亚显微结构的是( )
A.基粒和核孔 B.液泡和叶绿体
C.细胞核和染色体 D.细胞壁和细胞膜
3.小肠上皮细胞含有大量的线粒体,与这一结构特征相适应的细胞膜功能是( )
A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.渗透作用
4.动物细胞和植物细胞都具有,但功能有一定区别的细胞器是( )
A.线粒体 B.叶绿体 C. 高尔基体 D.中心体
5.植物细胞壁的形成与高尔基体有关,说明高尔基体具有( )
A.合成蛋白质的能力 B.合成脂肪的能力
C.合成多糖的能力 D.合成核酸的能力
6.人体的下列细胞中含高尔基体和核糖体数目较多的是( )
A.唾液腺细胞 B.汗腺细胞
C.神经元 D.肌细胞
7.细胞核是下列哪种生理活动的主要场所( )
A.蛋白质合成 B.有氧呼吸
C.DNA储存和复制 D.RNA的复制
8.原核细胞的特征是( )
A.无核物质、无核膜 B.有核物质、有核膜
C.有核物质、无核膜 D.有核酸
(二)简答题
9.右下图是动物细胞 (光学/电子)显微镜下观察到的 (显微/亚显微)结构模式图。
10.根据所示细胞结构模式示意图,请回答:(括号内填标号,横线上填文字)
(1)图中提供细胞生命活动所需的绝大部分能量的结构是( )__________。
(2)图中( )_______在低等植物中也具有的。
(3)图中( )________是蛋白质等物质的运输通道.
(4)调节和控制物质出入细胞的结构是( )________.
(5)与细胞分泌物的加工形成和转运出细胞有关的细胞器是( ).
(6)合成淀粉酶的场所是( )_________.
五、思维训练
(一)单选题
1.下列细胞器中,具有单层膜结构的是( )
A.线粒体 B.中心体 C.核糖体 D.内质网
2.细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系,它们的化学组成也大致相同,主要是由蛋白质、脂质和少量的糖类组成。但不同的膜其化学组成上又存在差异(如下表),这种差异说明了( )
生物膜
蛋白质(质量分数%)
脂质(质量分数%)
糖类(质量分数%)
人红细胞膜
49
43
8
大鼠肝细胞核膜
59
35
2.9
线粒体内膜
76
24
含量很少
内质网膜
67
33
含量很少
A.各种膜起源不同 B.各种膜功能不同
C.膜面积大小不同 D.膜存在的时间长短不同
3.下列细胞中,能在根尖生长点细胞中找到的是( )
A.大液泡 B.中心体 C.核糖体 D.叶绿体
4.人体心肌细胞比腹肌细胞具有更多的( )
A.高尔基体 B.线粒体 C.核糖体 D.染色体
5.水稻细胞中的DNA分子存在于( )
A.细胞核、核糖体和线粒体 B.线粒体和细胞核
C.核糖体和叶绿体 D.线粒体、叶绿体和细胞核
(二)简答题
6.在低温条件下,将叶片置于研钵中,加入某种溶液研磨后,将细胞碎片和细胞器用离心法进行分离,第一次分离成沉淀Pl(含细胞核和细胞壁碎片)和上层液体S1;随后又将S1分离成沉淀P2(含叶绿体)和上层液体S2;第三次离心将S2分离成沉淀P3(含线粒体)和上层液体S3;最后一次将S3分离成沉淀P4(含核糖体)和上层液体S4。
请根据下列问题填入相应的符号(S1-S4和P1-P4)。
(1)含DNA最多的部分是________________________。
(2)与光合作用有关的酶存在于_________________________部分。
(3)与呼吸作用有关的酶存在于__________________________部分。
(4)蛋白质含量最多的部分是____________________________。
(5〉合成蛋白质的细胞器存在于__________________________部分。
7.研究人员对分别取自4种不同的生物部分细胞(甲、乙、丙、丁)进行分析、观察实验,获得结果如下表(表中“+”表示“有”,“-”表示“无”)。分析并回答
核仁
叶绿素
叶绿体
线粒体
中心体
核糖体
纤维素酶处理结果
甲
-
+
-
-
-
+
无变化
乙
+
-
-
-
+
+
无变化
丙
+
+
+
+
-
+
外层结构破坏
丁
+
+
+
+
+
+
外层结构破坏
(1)甲、乙、丙、丁4种细胞最可能取自下列哪类生物?
甲 ;乙 ;丙 ;丁 。
A.衣藻B.硝化细菌C.乳酸菌D.光合细菌E.蛔虫F.水稻
(2)对某皮肤癌患者的病变细胞做镜检时,发现中心体数量加倍,表明其正在进行
。
六、拓展实践
1.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分。如果你是小组成员,请你设计一个简易实验得到较纯净的细胞膜,并对其成分进行鉴定。
Ⅰ.制备较纯净的细胞膜
(1)选用的最好材料是人体的 细胞,其原因是
。
(2)如何对材料进行处理?
。
(3)用 进行多次冲洗,即可获得较纯净的细胞膜。
Ⅱ.对细胞膜的成分进行鉴定
(1)在获得的膜成分中加入双缩脲试剂,如果产生 反应,可以证明细胞膜成分中含有 。
(2)研究发现,脂溶性成分容量透过细胞膜,不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有 。
(3)用丙酮提取膜中的某成分,发现它在空气-水界面上展开时,这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍。由此可见细胞膜是由 组成的。
七、学习感悟
我的收获:
我的困惑:
【基本训练参考答案】
(一)单选题
1.D 2.A 3.C 4.C 5.C 6.A 7.C 8.C
(二)简答题
9.电子 亚显微 10.(1)⑧ 线粒体 (2)⑦ 中心体 (3)⑤内质网 (4)①细胞膜 (5)④高尔基 (6)⑥核糖体
【思维训练参考答案】
(一)单选题
1.D 2.B 3.C 4.B 5.D
(二)简答题
6.(1)P1 (2)S1、P2 (3)S1、S2、P3 (4)S1 (5)S1、S2、S3、P4
解析:本题使用了多次的离心沉将技术,使细胞的各部分逐步分离开。解答此题,应先依题意理清各部分名称及所含的细胞相应部分,再找出各部分的对应功能,并将各部分的关系整理如下:
7.(1)D;E;F;A(2)有丝分裂
【拓展实践参考答案】
六、拓展实践
1.Ⅰ.制备较纯净的细胞膜
(1)成熟的红;成熟的红细胞内没有细胞核和细胞器,经处理后易得到较纯净的细胞膜(2)将成熟的红细胞放入蒸馏水中,让其吸水胀破(3)蒸馏水
Ⅱ(1)紫色;蛋白质(2)脂类(3)两层磷脂分子