高中生物 細(xì)胞器—系統(tǒng)內(nèi)的分工合作知識(shí)梳理與疑難導(dǎo)析 新人教版必修1

1、第2節(jié) 細(xì)胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作高中生物知識(shí)梳理與疑難導(dǎo)析知識(shí)梳理 1.細(xì)胞器之間的分工 (1)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行_的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞的“_”。細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量，大約_來(lái)自線粒體。 (2)葉綠體是綠色植物能進(jìn)行_的細(xì)胞含有的細(xì)胞器，是植物細(xì)胞的“_”和“_”。 (3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由_連接而成的_，是細(xì)胞內(nèi)_合成和加工，以及_合成的“車間”。 (4)高爾基體主要是對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行_、_的“車間”及“發(fā)送站”。 (5)核糖體是“_”。 (6)溶酶體是_，內(nèi)部含有多種_。 （7）液泡主要存在于_中，內(nèi)有_，含_、_、_和_等物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。

2、（8）中心體見(jiàn)于_和_的細(xì)胞，有兩個(gè)互相垂直排列的_及_組成，與細(xì)胞的_有關(guān)。 （9）在細(xì)胞質(zhì)中，除了細(xì)胞器外，還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的_，由_、_、_、_、_、_和_組成。在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中也進(jìn)行著多種化學(xué)反應(yīng)。2.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合 分泌蛋白在合成和分泌過(guò)程中依次經(jīng)過(guò)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是_、_、_和_。3.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) 生物膜系統(tǒng)是指_和_、_等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成的膜系統(tǒng)。 生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用： (1)使細(xì)胞具有一個(gè)_，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行_、_和_的過(guò)程中起著決定性作用。 (2)許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行，這些化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，_為酶提供了大量的附著位點(diǎn)。 (3)細(xì)胞內(nèi)的生物膜

3、把各種細(xì)胞器分隔開(kāi)，使細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會(huì)互相干擾，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)_、_地進(jìn)行。疑難突破1.溶酶體的水解酶為什么不會(huì)將自己的結(jié)構(gòu)水解？ 剖析：溶酶體膜上的蛋白質(zhì)較為特殊，它們經(jīng)過(guò)了高度的糖基化，也就是說(shuō)糖基在溶酶體膜上所占比例比普通的膜要大得多，這導(dǎo)致溶酶體膜上的蛋白質(zhì)不能被自己所含有的水解酶水解。2.研究細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的組成成分和功能，需要將這些細(xì)胞器分離出來(lái)，通常采用的是差速離心法？那么所謂差速離心法是依據(jù)的什么原理呢？ 剖析：差速離心是指低速與高速離心交替進(jìn)行，使各種沉降系數(shù)（不同的細(xì)胞器有不同的沉降系數(shù)）不同的顆粒先后沉淀下來(lái)，達(dá)到分離的目的。沉降系數(shù)差別在一個(gè)

4、或幾個(gè)數(shù)量級(jí)的顆粒，可以用此法分離。樣品離心時(shí)，在同一離心條件下，沉降速度不同，通過(guò)不斷增加相對(duì)離心力，使一個(gè)非均勻混合液內(nèi)的大小、形狀不同的粒子分部沉淀。操作過(guò)程中一般是在離心后用傾倒的辦法把上清液與沉淀分開(kāi)，然后將上清液加高轉(zhuǎn)速離心，分離出第二部分沉淀，如此往復(fù)加高轉(zhuǎn)速，逐級(jí)分離出所需要的物質(zhì)。 問(wèn)題探究 問(wèn)題：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)之間有的是相通的，例如有些細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可以與細(xì)胞膜相連。在合成旺盛的細(xì)胞里，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)總是與線粒體緊密相依，有的細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與線粒體的外膜相連。在活的細(xì)胞中，膜的成分可以從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以“出芽”的形式轉(zhuǎn)移到高爾基體膜，再轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜。 細(xì)胞中的各種生物膜之間的聯(lián)系

5、對(duì)生物體有什么意義？ 探究：任何細(xì)胞器都有與其功能相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而特定功能也要求有特定的結(jié)構(gòu)與之相適應(yīng)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)注意把握結(jié)構(gòu)與功能的辯證關(guān)系。細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)及功能上的聯(lián)系使各種生物膜相互配合，協(xié)同工作，從而使得細(xì)胞這臺(tái)高度精密的生命機(jī)器能夠持續(xù)、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。典題精講例1根據(jù)下列材料，分析線粒體的功能。材料一：德國(guó)生理學(xué)家華爾柏在研究線粒體時(shí)統(tǒng)計(jì)了某種動(dòng)物部分組織細(xì)胞中的線粒體數(shù)量：肝細(xì)胞950個(gè)，腎皮質(zhì)細(xì)胞400個(gè)，平滑肌細(xì)胞260個(gè)，心肌細(xì)胞12 500個(gè)。材料二：鳥(niǎo)翼的肌原纖維、精子的尾部線粒體數(shù)目較多。材料三：線粒體一般是均勻地分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，但它在生活細(xì)胞

6、中能自由地移動(dòng)，往往在細(xì)胞內(nèi)新陳代謝旺盛的部位比較集中。例如在小鼠受精卵的分裂面附近比較集中。思路解析：線粒體是細(xì)胞內(nèi)提供能量的細(xì)胞器，因此在耗能多的細(xì)胞中分布就多，根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)，在細(xì)胞水平上也是這樣的，在細(xì)胞內(nèi)消耗能量多的部位線粒體分布就多。答案：線粒體是細(xì)胞內(nèi)提供能量的細(xì)胞器。例2組成生物膜系統(tǒng)的生物膜是指（ ）A.在結(jié)構(gòu)上相連的生物膜 B.細(xì)胞內(nèi)所有的膜結(jié)構(gòu)C.具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器 D.具膜細(xì)胞器和核膜思路解析：根據(jù)生物膜系統(tǒng)的概念，細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細(xì)胞器，及細(xì)胞內(nèi)所有的膜結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)。它們之間有直接聯(lián)系，也有間接聯(lián)系。答

7、案：知識(shí)導(dǎo)學(xué) 線粒體和葉綠體是細(xì)胞中與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的兩種細(xì)胞器，一個(gè)是能量的釋放，一個(gè)是能量的儲(chǔ)存。在以后的課程中，我們還會(huì)具體學(xué)習(xí)兩者所進(jìn)行的生命活動(dòng)，那將是重點(diǎn)內(nèi)容，所以你在學(xué)習(xí)本節(jié)課時(shí)應(yīng)結(jié)合課本圖解對(duì)它們有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。 液泡與植物細(xì)胞的吸水及失水有關(guān)，中心體與動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以分為兩類，附著核糖體的，稱為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；外表面無(wú)核糖體附著的，稱為光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是多方面的。其一，對(duì)細(xì)胞質(zhì)起支持和分隔作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)將細(xì)胞內(nèi)的酶系物質(zhì)分隔成若干不同的區(qū)域，使細(xì)胞內(nèi)各種代謝反應(yīng)在一定區(qū)域內(nèi)高效進(jìn)行。其二，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大大擴(kuò)大了細(xì)胞內(nèi)表面積。其三，蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)輸。分泌蛋白質(zhì)

8、、膜鑲嵌蛋白質(zhì)以及其他一些可溶性蛋白質(zhì)主要在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成。新合成的分泌蛋白質(zhì)通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔道內(nèi)，并以小泡形式包裹運(yùn)輸?shù)礁郀柣w，再加工、改造成分泌泡，然后分泌出去，膜鑲嵌蛋白質(zhì)合成后，則包埋在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)，隨內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的轉(zhuǎn)移而移動(dòng)至細(xì)胞表面；某些可溶性蛋白質(zhì)合成后，離開(kāi)核糖體轉(zhuǎn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。其四，光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與脂類、脂蛋白、糖元、激素的合成與分泌有關(guān)。 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)部分以分泌蛋白的合成和分泌為例說(shuō)明了生物膜系統(tǒng)的各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，在本實(shí)驗(yàn)中使用了一種生物學(xué)上廣泛使用的方法：元素示蹤法。同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過(guò)程時(shí)，叫做示蹤元素。用示蹤元素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不變。

9、人們可以根據(jù)這種化合物的性質(zhì)，對(duì)有關(guān)的一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行追蹤，可以知道某種元素或化合物的反應(yīng)歷程。 在細(xì)胞的細(xì)胞器中，有的是由膜圍成的，有的細(xì)胞器中不具有膜。有膜的細(xì)胞器的膜，將其內(nèi)容物與外面的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)隔離開(kāi)，為細(xì)胞器內(nèi)所進(jìn)行的生命活動(dòng)創(chuàng)設(shè)一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境。既保證了所需的酶的濃度，也避免了一些對(duì)細(xì)胞的其他部分有害的酶外逸。疑難導(dǎo)析 從溶酶體這個(gè)例子我們可以看到細(xì)胞具有多么精巧的結(jié)構(gòu)，同時(shí)我們也可以看到，一種功能能不能完成是由它的結(jié)構(gòu)決定的。 差速離心方法操作比較簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是分辨率不高，沉降系數(shù)在同一個(gè)數(shù)量級(jí)內(nèi)的各種粒子不容易分開(kāi)，可用于分離已破碎的細(xì)胞各組分，提取其他分離手段之前的粗制品。問(wèn)題導(dǎo)思 從題目給出的情境看，生物體中的各種生物膜在功能上是相互聯(lián)系的，而且生物膜的結(jié)構(gòu)與分布都與它們的功能相適應(yīng)。 科學(xué)家在研究蠶絲腺細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著細(xì)胞內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含量的增加，其蠶絲產(chǎn)量明顯增加，為什么？典題導(dǎo)考綠色通道：生物體中結(jié)構(gòu)與功能總是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)一個(gè)細(xì)胞需能較多時(shí)，細(xì)胞中進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞器線粒體的數(shù)量必然較多，在同一個(gè)細(xì)胞中，需能較多的部位線粒體