第5课时细胞器之间的分工
课标要求
1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
2.活动:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
考情分析
1.线粒体的结构和功能
2023·广东·T42022·江苏·T12022·广东·T8
2.溶酶体的结构和功能
2024·江西·T12023·山东·T22021·重庆·T4
3.细胞器的综合考查
2024·重庆·T12024·江苏·T22024·安徽·T22024·河北·T12023·天津·T10~122023·湖南·T22022·河北·T2
2022·重庆·T1
考点一细胞器的结构和功能
1.细胞质的组成
[教材隐性知识]源于必修1P47“科学方法”:用差速离心法分离细胞器
过程:将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
2.常见细胞器的结构及功能
(1)双层膜结构的细胞器
(2)单层膜结构的细胞器
[拓展]植物细胞中没有溶酶体,但其圆球体和液泡内含有多种酸性水解酶,具有相当于动物溶酶体的作用。
(3)无膜结构的细胞器
3.多角度比较各种细胞器
结构与功能中的“一定”与“不一定”
(1)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体(如蓝细菌),但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。
(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定有线粒体参与。
(3)所有生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。
(4)葡萄糖→丙酮酸一定不发生在细胞器中。
4.细胞骨架
(1)细胞内具备运输功能的物质或结构有结合水、囊泡、细胞骨架、tRNA(2024·河北,1改编)(×)
提示结合水是细胞结构的重要成分,不具备运输功能。
(2)苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖,细胞中可溶性糖储存的主要场所是叶绿体(2024·重庆,1A)(×)
提示苹果细胞中的可溶性糖储存的主要场所是液泡。
(3)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同(2020·江苏,3B)(×)
提示细胞质基质中通常不含DNA。
(4)差速离心法的应用促进了对细胞器的认识(2024·广东,4B)(√)
溶酶体的特点和作用
人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器,其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径,如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题:
(1)从图中可以看出,与溶酶体产生直接相关的细胞器是高尔基体,与水解酶合成和加工有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(至少答3种)。
(2)已知酶在不同pH下的催化活性不同,研究表明,少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤,其主要原因可能是细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同,导致酶活性降低或丧失。
(3)衰老的线粒体功能逐渐退化,会直接影响有氧呼吸的第二、三阶段。其在自噬溶酶体内被水解后,其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用。由此推测,在环境中营养物质缺乏时,癌细胞仍能存活的原因可能是癌细胞中自噬作用强,可获得更多的能量和物质。
(4)据图分析,与溶酶体相比,自噬体在结构上的主要特征是具有双层膜。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体膜不被分解的原因可能是什么?
提示溶酶体膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用。
(5)新屠宰的家畜家禽,如果马上把肉做熟了吃,这时候的肉比较老,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关?请利用所学生物学知识解释其原因。
提示可能与肌细胞内溶酶体的作用有关。细胞死亡后,溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质,这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩,这个过程需要一定的时间。
考向一细胞器的结构和功能
阅读下列材料,回答1~3小题:
高等生物细胞器的稳态是细胞行使正常功能的基础。
细胞质核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基由蛋白质和rRNA在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体,该类核糖体与细菌的核糖体相似,而与细胞质核糖体差别较大。线粒体和叶绿体的蛋白质有的由核基因编码,有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解,并以小膜泡形式被分配到子细胞中,细胞分裂完成后重新组装。
高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡,该囊泡与前溶酶体融合后,经酸化成熟形成溶酶体。衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解,维持细胞器的平衡。
1.氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用,大量使用会对人体产生毒副作用,原因是氯霉素可能抑制某细胞器功能,该细胞器最可能是(