專題一 組成細胞的化學元素及其化合物
第四課時 細胞結構（２）
教院附中 吳雷鳴
二、重要的結論性語句：
1、線粒體是進行有氧呼吸和形成ATP的主要場所；葉綠體主要功能是進行光合作用。
２、核糖體是合成蛋白質的場所；中心體與動物細胞的有絲分裂有關；高爾基體一般與細胞分泌物的形成有關，對蛋白質有加工和轉運的功能，還與植物細胞壁的形成有關；內質網主要與蛋白質、脂質的合成有關，還有儲存和運輸物質的功能。
３、核孔是細胞核和細胞質之間進行物質（如蛋白質和RNA等大分子）交換的通道。
４、染色質主要由DNA和蛋白質組成。
５、細胞核是儲存和復制遺傳物質的主要場所，也是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。
三、重、難點知識歸類、整理
1、細胞器的不同分類
（1）從結構角度分類
具有雙層膜的細胞器：線粒體、葉綠體
具有單層膜的細胞器：高爾基體、內質網、液泡、溶酶體
無膜結構的細胞器：中心體、核糖體
（2）從功能角度分類
能產生水的細胞器：核糖體、線粒體、高爾基體、葉綠體
能發生堿基配對的細胞器
能半自主遺傳的細胞器 線粒體、葉綠體
能進行能量轉換的細胞器
與細胞分裂方向有關的細胞器：中心體
（3）從細胞器分布角度分類
動植物細胞都有的細胞器：核糖體、線粒體、內質網、高爾基體
植物細胞特有的細胞器：葉綠體、液泡
（4）從其他特點分類，如有顏色的細胞器：葉綠體、液泡
4、線粒體、葉綠體的比較
線粒體
葉綠體
相
同
點
結構
雙層膜
功能
產生ATP，是能量轉換器，具有半自主性
所含物質
DNA、RNA、酶
不
同
點
分布
動植物細胞中廣泛存在
植物葉肉細胞中
結構
內膜上有嵴
類囊體
功能
有氧呼吸的主要場所
光合作用的場所
所含物質
有氧呼吸的有關酶
光合作用有關酶、色素
５、生物膜系統
（１）研究分泌蛋白的合成、運輸、分泌所用的實驗方法為同位素示蹤法
（２）小泡的結構為單層膜結構，其功能為運輸作用。轉化中心為高爾基體。
（３）分泌蛋白的轉移方向為核糖體→內質網→高爾基體→細胞膜，為此過程提供能量的細胞器為線粒體。
（４）常見的分泌蛋白有抗體、消化酶、蛋白質類激素，細胞內的蛋白質有血紅蛋白、呼吸酶、轉氨酶、載體等。
（５）分泌蛋白的合成、運輸過程證明各種細胞器在結構上密切聯系，在功能上既有分工，又密切聯系。
（６）在推測生物膜種類時，常根據生物膜各組成成分的含量判斷，含糖類多的一般為細胞膜，含蛋白質多的為功能復雜的生物膜，如線粒體內膜。
（７）在不同結構的膜之間相互轉化時，以“膜泡”或“囊泡”形式轉化的是間接相連的生物膜。
６、細胞是一個統一的整體
（１）細胞形態多樣性與功能多樣性的統一
①哺乳動物的紅細胞呈兩面凹的圓餅狀，體積小，相對表面積大，有利于提高O2 和 CO2的交換效率
②具有分泌功能的細胞往往形成很多突起，以增大表面積，提高分泌速率，且細胞內質網和高爾基體含量較多
③癌細胞形態結構發生改變，細胞膜上糖蛋白含量減少，使得細胞間黏著性減小，有利于其擴散和轉移
④代謝旺盛的細胞中，自由水含量高，線粒體、核糖體等細胞器含量多，核仁較大，核孔數量多
（２）細胞的統一性
①元素和化合物組成上具有統一性
②細胞表面上都有由磷脂雙分子層與蛋白質構成的細胞膜
③都有DNA和RNA兩種核酸，都以DNA作為遺傳物質
④核糖體幾乎存在于一切細胞中
⑤遺傳物質在細胞分裂前都復制加倍
例１：圖1表示某一細胞的結構，圖2表示某綠色植物葉肉細胞中的兩種細胞器之間的關系，請據圖分析回答：
四、例題解析：
（1）圖1中具有雙層膜的結構有______________________（要求填寫序號與名稱）。
（2）若圖1表示一個綠色植物的葉肉細胞，那么在顯微鏡下觀察時通常還可看到的細胞器是__________。
（3）圖2中的甲、乙兩種細胞器都是重要的“能量轉換器”，其中在乙細胞器中完成的能量轉換過程是 。分別在甲、乙兩種細胞器中進行的生理活動的物質變化有何相同之處？___________ （至少答出2點）。
例２：右圖表示胰腺細胞合成與分泌酶原顆粒的大體過程，請據圖回答有關問題：
（ 1 ）在胰腺細胞內部，合成酶的主要場所是 [ ]_______，對酶進行加工和包裝的場所是 [
]________。
（ 2 ）將酶運輸到加工場所的細胞器是 [ ]________。
（ 3 ）除分泌小泡外，參與酶原顆粒分泌過程的非細胞器結構還有 [ ]________。
（ 4 ）酶原顆粒的合成、運輸、加工和分泌需要 ATP 提供能量，與 ATP 形成極為密切的細胞器是 [ ]________。
課堂練習
一 、單選題：
1．在胰島細胞中，與合成和分泌胰島素有關的一組細胞器是（ ）
A. 線粒體、中心體、高爾基體、內質網 B. 內質網、核糖體、葉綠體、高爾基體
C. 內質網、核糖體、高爾基體、線粒體 D. 內質網、核糖體、高爾基體、中心體
2.一分子二氧化碳從葉肉細胞的線粒體基質中擴散出來，進入一相鄰細胞的葉綠體基質內，共穿越過生物膜層數是（ ）A. 5 B.
3．人成熟的紅細胞和精子的壽命都很短，這一事實體現了（ ）
A. 環境因素的影響 B. 功能對壽命的影響
C. 遺傳因素的影響D. 核、質的相互依存關系
４．關于線粒體和葉綠體的敘述中錯誤的是
A.都是雙層膜結構的細胞器 B.所含酶的功能都相同
C.都能夠產生水 D．都不存在于原核細胞中、
５．關于細胞結構與功能關系的描述中，錯誤的是
A．細胞質基質不能為細胞代謝提供ATP
B．細胞膜上的糖蛋白與細胞的識別有關
C．細胞核是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心
D．細胞若失去結構的完整性將大大縮短其壽命
6．細胞內生物膜為細胞生命活動提供了廣闊場所，不同細胞器增大膜面積的方式可能不同。下列有關細胞器增大膜面積方式的敘述中，正確的是
A．葉綠體通過內膜向內折疊增大膜面積
B．內質網通過折疊廣泛分布于細胞質基質
C．線粒體內的基粒增大了線粒體的膜面積
D．高爾基體通過產生小泡而增大膜面積
7. 美國科學家阿格雷與另一位科學家分享了2003年諾貝爾化學獎，他的研究成果是發現了細胞膜專門供水分子進出的通道。要想證實細胞膜上的水通道是否是蛋白質，一般情況下，最好用什么同位素進行標記研究？A．N B.S C.P D.O
８．下列細胞中具有細胞核的是（ ）
A. 白細胞B. 哺乳動物成熟的紅細胞 C. 高等植物成熟的篩管細胞 D. 雞的紅細胞
９．下列屬于分泌蛋白的是（ ）
A. 消化酶 B. 抗體 C. 胰島素 D. 血紅蛋白
二、多選題：
10.實驗表明，人成熟紅細胞既不能生長，又不分裂，壽命較短；將變形蟲的核去掉，變形蟲代謝減弱，運動停止，若重新植入細胞核，則又恢復生命活動。上述事實證明
A．細胞核在生命活動中起著決定性的重要作用
B．細胞核是遺傳物質儲存和復制的主要場所
C．細胞核是遺傳特征和代謝活動的控制中心
D．動物的細胞核具有全能性
11．生物膜的流動鑲嵌模型可以合理解釋
A．變形蟲的變形運動 B．生物細胞不能無限長大的原因
C．脂質可以優先通過細胞膜 D．細胞內代謝的有序進行
三、非選題：
1．在制作真核細胞模型時，需要選擇合適的材料來模擬細胞的各結構，請用直線將下列材料與最可能模擬的細胞結構恰當地連接起來。
水蜜桃核 液泡
大米或綠豆 葉綠體
小鞋盒 細胞核
裝有水的保鮮袋 核糖體
6片夾心餅干，放在綠色塑料球內 細胞壁
２、如下圖，用動物受精卵做下列三個實驗，請回答有關問題：
（ 1 ）提取受精卵的核單位培養，不久退化消失，說明____________________。
（ 2 ）把去掉核的細胞單獨培養，不久也消失，說明____________________。
（ 3 ）給去掉核的受精卵的細胞質里移入新核，進行培養，不僅能正常生活，而且能進行細胞分裂。這說明______________。
３ 、從某腺體的細胞中，提取出附著有核糖體的內質網，放入含有放射性標記的氨基酸培養液中，該培養液中含有核糖體和內質網完成其功能所需的物質和條件。連續取樣，并分離核糖體和內質網，測定標記的氨基酸出現在核糖體和內質網中的情況，結果如下圖所示。請回答：
（ 1 ）放射性氨基酸首先在核糖體上大量累積，最可能的原因是________________。
（ 2 ）放射性氨基酸在核糖體上積累之后，在內質網中也出現了，且數量不斷增多，最可能的原因是__ ___。
（ 3 ）實驗中，培養液相當于細胞中的________________。
４．在一定時間內使某種動物細胞吸收放射性同位素標記的氨基酸，經檢查發現放射性同位素依次先后出現在下圖中1、2、3、4、5、6、7部位。請根據圖回答下列問題：
（1）圖中[1]、[4]分別代表的結構是： 、 。
（注：[1]指向的是小黑點，[2]指向的是小黑點附著的場所）
（2）圖中7的化學本質是 。
（3）7的合成，加工、運輸過程所需要的大量能量是由[ ] 供給的。
（4）細胞中的各種細胞器的膜在結構和功能上相互聯系，共同組成細胞的 。
（5）此圖說明細胞內各種細胞器的關系特點是 。
（6）據統計，1mL的肝細胞中含有的內質網的總面積達
（7）[7]排出到細胞外的方式叫 。這一功能主要與細胞膜的什么特點有關： 。
（8）與[6]的細胞識別、免疫反應、信息傳遞有著密切關系的物質是： 。
?6．下面圖A、圖B分別是植物某個葉肉細胞中的兩種膜結構，以及在它們上發生的生化反應。請據圖回答下列問題：
(1)具有圖A膜的細胞器是 ，具有圖B膜的細胞器是 。
(2)圖A上產生的O2能否被圖B所在的結構利用?請說明理由。
(3)圖A和圖B所示的反應，除了產生圖中所示的物質外，同時還能產生 等物質。
(4)圖中兩種膜所組成的結構，都有為適應其功能而增大膜面積的現象，它們增大膜面積的方式分別是 。
(5)細胞器膜、 和 等結構，。共同構成細胞的生物膜系統。生物膜的研究具有廣泛的應用價值，如可以摸擬生物膜的 功能對海水進行淡化處理。
課后練習
１．細胞核是由核膜、染色質、核仁、核孔組成，下列有關敘述中，不正確的是（ ）
A. 核膜是雙層膜，把核內物質與細胞質分開 B. 染色質主要是由 DNA 和蛋白質組成
C. 核仁與某種 RNA 的合成以及核糖體的形成有關 D. 核孔實現了細胞間的信息交流
２．下列不屬于葉綠體基質成分的是
A．可溶性蛋白質 B．核酸 C．光合色素 D．核糖體
３．下列關于細胞的敘述正確的是
A．活細胞在高濃度溶液中都會發生質壁分離
B．只有單細胞生物與周圍環境發生信息、物質與能量的交換
C．細胞核、某些細胞器、細胞膜與分泌蛋白合成和運輸有關
D．真核細胞、原核細胞都可以進行有絲分裂
４．生物膜是生物學研究的一個重要領域。下面對此有關敘述合理的是
A．生物膜是生物體內所有膜結構的統稱
B．細胞的各種生物膜功能的差異是由于磷脂分子種類不同造成的
C．生物膜在結構和功能上是分工合作、緊密聯系的
D．液泡膜不是選擇透過性膜
５．用含有3H標記的亮氨酸，培養胰島腺泡細胞時，發現細胞內放射性物質的量迅速增加，放射性物質不會在以下哪類細胞器內大量出現
A．內質網 B．核糖體 C．高爾基體 D．線粒體
６．下列有關細胞結構和功能的敘述，正確的是
A．有內質網的細胞不一定是真核細胞
B．有高爾基體的細胞不一定具有分泌功能
C．有線粒體的細胞不能進行無氧呼吸
D．有核糖體的細胞一定能合成分泌蛋白
７．可以利用哺乳動物成熟的紅細胞為實驗材料進行的實驗有
①制備較純凈的細胞膜 ②運用差速離心法分離各種細胞器 ③DNA的粗提取
④分離并純化血紅蛋白 ⑤制成細胞懸浮液進行細胞培養
A．②③ B．③⑤ C．①④ D．④⑤
８．分泌蛋白是在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的一類蛋白質。原核細胞形成分泌蛋白與真核細胞形成分泌蛋白的相同點是
A．合成蛋白質的主要場所都是內質網上的核糖體
B．合成蛋白質的過程都是由染色體上的基因控制
C．合成蛋白質時都有細胞核內的轉錄
D．分泌蛋白質時都要依靠細胞膜的流動性
一、單選題：
?９．科學家提供踮S標記的氨基酸培養哺乳動物的乳腺細胞，測量細胞合成并分泌乳腺蛋白過程中各種膜結構的面積變化，結果如下圖。下列選項表示a、b、c所代表的膜結構名稱以及放射性標記出現的先后順序，正確的是
A．a核糖體→b內質網→c高爾基體
B．a內質網→b高爾基體→c細胞膜
C．a高爾基體→c內質網→b細胞膜
D．a內質網→c高爾基體→b細胞膜
?10.右圖示胰腺細胞產生一種分泌蛋白的過程，下列相關的敘述不正確的是
A．該分泌蛋白移動的最可能途徑是：③→②→⑧→⑨
B．內質網腔中的分泌蛋白運輸到細胞外穿外3層生物膜
C．④為該過程提供能量
D．該分泌蛋白的合成過程需要生物膜系統的參與
?11.科學家對單細胞傘藻的幼體嫁接，如圖，將甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長出了傘帽。僅對這一實驗下列有關評價最合理的是
A．該實驗證明了細胞核是遺傳的調控中心B．該實驗證明了細胞核是代謝的調控中心
C．欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗
D．第一次新長出的傘帽與乙的傘帽特征完全相同
二.多選題
12．在草履蟲細胞中，具有雙層膜的細胞結構是（ ）
A. 線粒體 B. 中心體C. 細胞核D. 內質網
13.下列有關膠質狀態的細胞質基質的敘述，正確的是（ ）
A. 由水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸和核苷酸等組成 B. 含多種酶
C. 能進行多種化學反應D. 含有少量的 DNA
14.右圖為某種細胞處于某種狀態下的圖示，對這一圖示的描述，正確的是
A.該圖為高等植物細胞亞顯微結構示意圖
B.①處溶液的濃度一定大于⑥內溶液濃度
C.結構④與⑤是與能量轉換相關的細胞器
D.結構②與該細胞細胞壁的形成相關
15.下列關于葉綠體和線粒體的比較的敘述，不正確的是
A．葉綠體中可發生CO2→C3→C6H12O6, 在線粒體中則會發生C6H12O6→C3→CO2
B．ATP和[H]在葉綠體中隨水的分解而產生，在線粒體中隨水的生成而產生
C．光能轉變成化學能發生在葉綠體中, 化學能轉變成光能發生在線粒體中
D．都具有較大膜面積和復雜的酶系統，有利于新陳代謝高效而有序地進行
三、非選題：
1．如右圖，為某細胞器結構示意圖，請據圖答：
（1）該圖是＿＿＿＿的亞顯微結構示意圖，它是＿＿＿＿＿＿的主要場所，從結構上看，它具有此功能的主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）圖中1是＿＿＿＿＿＿；2是＿＿＿＿＿＿；4是＿＿＿＿＿＿。
２．分泌蛋白最初是在內質網上的核糖體中有氨基酸形成肽鏈，肽鏈進
入 進行加工，形成具有一定________________的蛋白質。此細胞器可以“出芽”，也就是鼓出由膜形成的 ，包裹著要運輸的蛋白質，到達 ，進行進一步的加工和包裝。
３．細胞內的各種生物膜在結構上既有明確的分工，又有緊密的聯系。結合下面關于溶酶體（一類含多種水解酶、具有單層膜的囊狀細胞器）發生過程和“消化”功能的示意圖，分析回答下列問題。
（1）b是剛形成的溶酶體，它起源于細胞器a；e是由膜包裹著衰老細胞器d的小泡，而e的膜來源于細胞器c。由圖示可判斷：a是 ，c是 ，d是 。
（2）細胞器a、b、c、d膜結構的主要成分是 等。
（3）細胞器膜、 和 等結構，共同構成細胞的生物膜系統。
?４．圖一表示某種膜結構以及物質進出膜方式，圖二表示某細胞在進行分泌蛋白的合成和分泌前幾種生物膜的面積。請據圖回答：
（1）癌細胞的細胞膜，與圖一相比，含量較少的是[
] 。
（2）若圖一為紅細胞膜，則圖中箭頭[ ]表示鉀離子的吸收過程。
（3）若圖一是肝細胞膜，進食后3～4小時，C代表的激素 將會增多，促進物質E轉化為物質F，F最可能是 。
（4）若圖一是神經元細胞，則靜息狀態下細胞膜兩側的電位表現為 。
（5）請在圖二中畫出細胞在進行分泌蛋白的合成和分泌后這幾種生物膜的面積變化。
５．同位素標記是生物學研究的常見方法，在細胞及細胞工程的研究中經常涉及。請分析并回答下列有關問題�，F有3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸以及亮氨酸。
（1）用同位素示蹤技術研究人體細胞內抗體合成與轉運的途徑，應選擇的物質是 ，研究癌細胞和正常的骨髓細胞內RNA的代謝速率，應選擇的物質是 。
（2）用同位素示蹤技術研究人體細胞內抗體合成與轉運的途徑，結果如圖所示，圖中a、b、c、d、e代表細胞結構，請據圖回答。該細胞是由 細胞增殖分化而來的。此類物質從開始合成到分泌出細胞，經過的細胞器順序是（填字母） 。
（3）用32P標記的Na2HPO4加入培養液中標記細胞，研究正常的骨髓細胞和癌細胞的ATP代謝速率。獲得細胞后，在培養液中加入葡萄糖、氨基酸、用32P標記的Na2HPO4無機鹽外，還要加入 等物質；培養一段時間后，離心得到細胞，仍需用生理鹽水洗滌細胞并棄去上清液，目的 。
６．細胞是生命活動的基本單位，目前對細胞結構的研究已深入到亞顯微水平。
（1）右圖顯示了某高等植物細胞的部分結構。
① 圖中還有很多重要的細胞結構沒有被顯示出來，請至少寫出三個：
。
② 若把圖中結構2單獨提取出來，保持其完整性，它能夠一直進行正常的生理活動嗎？為什么？
③ 現有新鮮的菠菜葉、新配制的1%健那綠染液、消毒牙簽及其他必需的儀器用具，要觀察圖中結構1的形態和分布，請簡要寫出主要實驗步驟。
（2）生物膜研究是生物學研究的重要領域。用熒光物質標記某動物細胞的膜蛋白或膜脂，然后用激光束照射細胞表面某一區域，使被照射區域的熒光變暗并最終形成一個白斑。試推測：停止照射后，隨著時間的推移，呈白斑的這個區域將會出現什么現象？你推測的依據是什么？
第四課時答案
例１：（1）④核膜 ⑩線粒體 （2）葉綠體
|
（3）細胞膜 核膜