细胞质的结构和功能

细胞质的结构和功能考点整合第4讲

│考点整合►考点一细胞质的结构和功能(1)细胞质基质：均匀透明的液态胶状物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所，能为新陈代谢的进行提供必需的物质和条件，如有氧呼吸的第一阶段、无氧呼吸等生理过程均发生在细胞质基质中。(2)各种细胞器在形态、结构、功能等方面的比较第4讲

│考点整合名称分布形态结构主要成分功能线粒体真核细胞短棒状、圆球状、线形、哑铃形双层膜、嵴、基质有氧呼吸酶、少量DNA、RNA等有氧呼吸的主要场所——“动力工厂”叶绿体绿色植物叶肉细胞扁平的椭球形或球形双层膜、基粒、基质

光合作用酶、色素、少量DNA、RNA等

光合作用的场所——“养料制造工厂”和“能量转换站”第4讲

│考点整合名称分布形态结构主要成分功能内质网真核细胞网状单层膜—

①增大细胞内的膜面积，有利于化学反应的进行

②与蛋白质、脂质、糖类的合成有关

③运输通道(蛋白质等)核糖体细胞生物椭球形无膜结构蛋白质和RNA蛋白质的“装配机器”第4讲

│考点整合名称分布形态结构主要成分功能高尔基体真核细胞囊状单层膜—

①与细胞分泌物的形成有关

②与植物细胞壁的形成有关中心体动物细胞和某些低等植物细胞两个中心粒互相垂直无膜结构蛋白质与细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成有关第4讲

│考点整合名称分布形态结构主要成分功能液泡成熟植物细胞泡状单层膜糖类、无机盐、色素、蛋白质等①对细胞内的环境起调节作用②可以使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀的状态溶酶体真核细胞囊状单层膜含多种水解酶类能分解很多种物质，是细胞内的“酶仓库”“消化系统”第4讲

│考点整合►考点二高倍镜的使用与细胞质流动观察实验的选材、观察要求及结果(1)要完成观察叶绿体和细胞质流动的实验须注意三点：一是实验材料的选择。所选材料必须是________材料，要有代表性和典型性，功能上要代谢________，结构上要薄，便于观察。如观察叶绿体最好选用苔藓的小叶，观察细胞质的流动最好选用黑藻。二是临时装片的制作。制作临时装片时，选取的标本应在载玻片的清水滴中展平，不能重叠。盖盖玻片时，应尽量避免产生气泡。三是显微镜的正确使用。如高倍镜的使用方法、物像放大倍数的计算(目镜倍数×物镜倍数)、低倍镜和高倍镜下视野所观察到的目标的多少(低多高少)、推移装片时物像移动的方向和装片实际移动方向(相反)等。活体旺盛第4讲

│考点整合(2)实验过程中，临时装片自始至终要保持________的状态，以保证细胞维持正常的膨胀状态和进行正常的生命活动。由于细胞质一般为无色透明的液体，所以在观察细胞质的流动时要以________________的运动为标志，以______________________作为参照物；同时要选择靠近叶脉处细胞作为观察对象(细胞水分供应充足，细胞含水量较高，细胞质流动较快)和注意视野亮度的调节(相对较暗的视野易于观察)。只有这样，我们才能够清晰地观察到叶绿体的移动和细胞质的流动。有水叶绿体细胞壁(或细胞核)第4讲

│考点整合(3)实验观察的结果及结论：生活细胞中的叶绿体呈扁平的椭球形或球形，颜色为绿色，在细胞质的基质中靠近细胞壁(细胞膜)散乱分布并处在不断的运动状态中。成熟的黑藻叶片细胞在饱和水分的情况下，细胞质在不停地运动。其流动的方向是细胞质沿着细胞壁(细胞膜)围绕着液泡以一定的速度和方向作环形定向流动。要点探究►探究点一细胞器的不同分类第4讲

│要点探究分布

植物特有的细胞器叶绿动物和低等植物特有的细胞器中心体动植物都有的细胞器线粒体、内质网、高尔基体、核糖体主要存在于植物中的细胞器液泡主要存在于动物中的细胞器中心体、溶酶体真核和原核细胞共有的细胞器核糖体第4讲

│要点探究结构不具膜构的细胞器核糖体、中心体具单层膜的细胞器内质网、高尔基体、液泡、溶酶体具双层膜的细胞器线粒体、叶绿体光学显微镜下可见的细胞器线粒体、叶绿体、液泡成分成分含DNA(基本)的细胞器线粒体、叶绿体(都有半自主性)含RNA的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体含色素的细胞器叶绿体、液泡(有的液泡中不含色素)第4讲

│要点探究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、内质网、高尔基体与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的细胞器(结构)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(细胞膜)能发生碱基互补配对的细胞器(结构）线粒体、叶绿体、核糖体(细胞核或拟核)第4讲

│要点探究[易错易混点](1)线粒体与叶绿体的结构和功能(2)除上述细胞器外，①能产生水和碱基互补配对的场所还有细胞核(DNA复制及转录过程中有水生成)；②能产生ATP的场所还有细胞质基质(无氧呼吸及有氧呼吸第一阶段均产生ATP)；③中心体虽无DNA，但在细胞分裂间期也可以进行复制(每个中心粒复制为两个中心粒)。(3)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能不同。(4)在不同细胞中，细胞器的含量是不一样的，如需能量较多的细胞含线粒体较多，合成蛋白质比较旺盛的细胞含核糖体较多，即细胞的结构与其功能是相适应的。第4讲

│要点探究(5)绿色植物中，在同一个细胞内，有氧呼吸过程中产生的CO2从产生到利用经过至少4层膜，8层磷脂分子；在相邻细胞间，有氧呼吸过程中产生的CO2从产生到利用经过至少6层膜，12层磷脂分子。(6)常考特殊细胞总结如下：①根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，是观察有丝分裂的好材料，成熟区等根部和其他不见光的部位都无叶绿体。②叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。③肾小管细胞、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛，线粒体含量多；肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞，核糖体、高尔基体多。第4讲

│要点探究④蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，原料葡萄糖，产物乳酸，且人的红细胞无细胞核，不再进行分裂，是提取细胞膜的首选材料。⑤神经细胞表面形成突起——树突和轴突，是产生和传导兴奋的功能细胞。⑥癌细胞：无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故核糖体多而且代谢旺盛，核仁较大。⑦干细胞：分化程度低，全能性高，诱导可分化产生其他功能细胞。⑧与免疫有关的细胞：吞噬细胞、B细胞、浆细胞、T细胞、效应T细胞等，具体功能见免疫有关知识。⑨原核细胞只有核糖体，无其他细胞器，无核膜和核仁。第4讲

│要点探究例1[2010·山东卷]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第4讲

│要点探究例1D[解析]本题考查溶酶体的结构、功能等知识点，较难题。溶酶体内的水解酶属于蛋白质，是由核糖体合成的，A正确；溶酶体执行功能是以囊泡的形式进行的，因此伴随膜组分的更新，B正确；H＋被运到溶酶体内需要穿过溶酶体膜，此过程属于主动运输，需要消耗能量，C正确；溶酶体可分解衰老、损伤的细胞器，所以D错。第4讲

│要点探究[点评]本题考查溶酶体与酶、物质运输等的关系，考查综合分析能力，各种细胞器的结构和功能都是历年来的重要考点。很多生物学知识都存在共性与特例，复习时不但要掌握好共性，还要掌握一些特例，如特殊细胞内细胞结构总结：在能量代谢水平高的细胞中，线粒体含量多，动物细胞中线粒体比植物细胞多。蛔虫和人体成熟的红细胞中无线粒体，进行无氧呼吸。需氧型细菌等原核生物，体内虽然无线粒体，但细胞膜上存在着有氧呼吸酶，也能进行有氧呼吸，其呼吸作用的场所是细胞质基质和细胞膜。蓝藻属原核生物，无叶绿体，有光合片层结构，也能进行光合作用。以下变式题将从其他细胞器的结构功能角度考查。第4讲

│要点探究

[2010·全国卷Ⅱ]下列关于高尔基体的叙述，错误的是()A．高尔基体膜具有流动性B．抗体从合成到分泌不经过高尔基体C．高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成D．高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能变式题1B[解析]抗体的本质是蛋白质，其合成所需的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。

如图4－1所示，图一为某细胞模式图的一部分，图二中a～h为细胞器或细胞的某一结构(图二中各结构放大比例不同)。请据图回答有关问题(括号中填序号或字母，横线上填文字)：第4讲

│要点探究(1)a～h中控制物质出入的细胞结构是[]______，它的基本骨架是________。(2)a～h中具有单层膜的细胞器是________(填字母)。(3)若图一是效应B细胞，其分泌物是________，与其他没有分泌功能的细胞相比较，a～h中数目一定较多的细胞器是[]________。(4)c结构上的⑥称为________。(5)如果图一细胞具有明显的b结构，则该细胞是否会出现g的现象？________(填“会”或“不会”)，原因是_____________________________________。第4讲

│要点探究第4讲

│要点探究变式题2(1)h细胞膜磷脂双分子层(2)b、f(3)抗体f高尔基体(4)mRNA(5)不会具有成熟大液泡的细胞是已高度分化的细胞，不再进行细胞分裂[解析]解题前首先要识别图中各序号所表示的含义。(1)图二中控制物质出入的细胞结构是细胞膜，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质镶嵌、覆盖或贯穿在磷脂双分子层中。(2)细胞中，具有单层膜结构的是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、液泡膜等，其中图二中b为液泡，f为高尔基体。(3)效应B细胞能产生抗体，抗体属于分泌蛋白，与分泌功能直接相关的细胞器是高尔基体。第4讲

│要点探究(4)c结构是核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，所以核糖体上的⑥是mRNA，因为它是翻译蛋白质的直接模板。(5)由于该细胞有明显的液泡结构，说明该细胞已经高度分化，所以不会出现细胞分裂现象。►探究点二细胞质流动观察第4讲

│要点探究1．生活细胞中的叶绿体不是静止不动的，而是不断运动的。因为在光照强度发生变化时，呈扁平球形或椭球形的叶绿体可随时改变方向，使其能够更多地接受或减少光照，这是一种功能性和保护性的适应，有利于细胞正常生命活动的进行。当光照过强时，叶绿体以表面积较小的侧面对着光源，从而减少了受光面积，避免灼伤；当光照弱时，叶绿体以表面积较大的扁平面对着光源，能吸收大量的光能。第4讲

│要点探究2．细胞质的流动有利于细胞内物质的运输和细胞器的移动，为细胞内新陈代谢的各种生化反应提供所需的物质条件；可加快细胞质与外界环境以及细胞质中各细胞器之间的物质能量交换，促进新陈代谢的顺利进行。因此，生命活动旺盛的细胞，细胞质的流动速度较快。不同的环境条件可影响细胞质的流动速度，可转化为影响光合作用环境因素来进行分析。若发现细胞质不流动或流动太慢，应在实验中采取如下措施来加快细胞质的流动：a.进行光照(阳光或灯光均可)15～20min；b.提高盛放黑藻植株容器中水的温度(25℃左右)；c.切伤叶片也会加快细胞质的流动。第4讲

│要点探究[易错易混点]细胞质与代谢的关系(1)活细胞中的细胞质不断流动，有利于细胞内物质运输和细胞器的移动，从而为细胞代谢提供所需物质和有关条件。(2)细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件。(3)各种细胞器都有其独特的结构和功能，在代谢活动中既各司其职，又相互协作，共同完成复杂的生命活动。第4讲

│要点探究例2[2010·苏州质检]用显微镜观察叶绿体和线粒体，请回答：(1)制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的________表皮并稍带些叶肉作为观察对象，因为该细胞内的叶绿体的体积较________，数目________。高倍镜下可观察到叶绿体呈________形，分布在________中。观察一段时间后，可以发现叶绿体在细胞中是________(填“移动”或“静止”)的。(2)如果先用高倍镜观察，可能会出现什么情况？________________________________________________________________________。第4讲

│要点探究例2(1)下大较少扁平的椭球细胞质移动(2)可能会找不到观察对象；还可能会出现高倍镜镜头压破玻片、损坏镜头现象[解析]制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉作为观察对象，因为该细胞有叶绿体，而表皮细胞无叶绿体。显微镜的使用是先低倍镜后高倍镜，先粗调后微调，在高倍镜下，只能微调。健那绿染液在给线粒体染色时可以保持线粒体的活性。以下变式题将从细胞质的流动观察角度考查。第4讲

│要点探究[点评]熟练掌握该实验的材料选择、实验原理、实验步骤、实验结果及实验结论。结合有关问题考查细胞质流动实验的观察及高倍镜使用的注意事项，将例题中没有出现的知识在变式题中加以强化。第4讲

│要点探究变式题在观察细胞质流动时，显微镜下可见如图4－2所示图像：第4讲

│要点探究(1)为看清细胞质处于流动状态，最好选择图中______________的运动为标志。把它作为观察依据的原因是________________。(2)图中箭头表示________________，说明该细胞质流动的方式是________流动。细胞质流动对活细胞的意义是__________________。(3)若使细胞质流动速度加快，应采取什么方法处理()A．适当升高温度B．减弱光照C．用一定浓度的麻醉剂处理D．用适当浓度的生长素处理第4讲

│要点探究(4)联系图4－2，说明黑藻叶片为什么是观察细胞质流动的理想材料？(5)若在实验前把黑藻分成两份，一份放在0℃的水中培养(A)，另一份在原条件下培养(B)，请预测实验的结果会怎样？说明了什么？第4讲

│要点探究变式题(1)叶绿体叶绿体呈绿色，光镜下明显可见(2)细胞质流动方向环形细胞质既是细胞器生存的环境，又是各种物质的贮存库，细胞质的流动保证了细胞的物质交换等生理活动的正常进行(3)AD(促进细胞代谢的因素会使细胞质流动加快)(4)细胞结构简单，液泡明显，细胞质丰富和叶绿体多而清晰，且黑藻的幼嫩叶片只有一层细胞，便于显微镜观察。(5)在B条件下，能清楚地看到叶绿体随细胞质的流动而运动，而在A条件下几乎不动。但过一会儿，由于室温高，装片中黑藻周围水温逐渐升高，细胞内又可见到叶绿体随细胞质流动而运动。说明细胞质的流动与温度有密切关系。第4讲

│要点探究[解析]此题考查在实验中如何观察细胞质的流动和实验材料的选择。观察细胞质流动时，首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物，观察细胞质的流动，最后再仔细观察细胞质流动的速度和流动方向。备用习题第4讲

│备用习题1．如图为某激素的合成与分泌的过程示意图(其中物质X代表氨基酸；a、b、c、d、e表示细胞结构)。下列说法正确的是()A．图中a、b、c、d依次表示内质网、高尔基体、具膜小泡和细胞膜B．