细胞器之间的分工 1.双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体
名称 |
线粒体 |
叶绿体 |
形态 |
短棒状、圆球状 |
椭球形、球形 |
分布 |
动植物细胞 |
植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞 |
成分 |
与有氧呼吸有关的酶、少量DNA、RNA |
与光合作用有关的酶、少量DNA、RNA和光合色素 |
功能 |
有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间” |
光合作用的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” |
相同点 |
①具有双层膜结构;②含有少量DNA和RNA;③具有能量转换功能;④有液态的基质 |
2.单层膜结构细胞器——高尔基体、内质网、液泡和溶酶体
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内质网 |
高尔基体 |
液泡 |
溶酶体 |
分布 |
动、植物细胞 |
动、植物细胞 |
植物细胞 |
动、植物细胞 |
形态 |
网状 |
囊状 |
泡状 |
囊状 |
功能 |
蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间” |
①动物:对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装;②植物:与植物细胞壁的形成有关 |
①调节细胞内的环境;②使植物细胞保持坚挺 |
①分解衰老、损伤的细胞器;②吞噬并杀死入侵的病毒或病菌 |
3.无膜结构细胞器一一核糖体和中心体
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核糖体 |
中心体 |
分布 |
①附着在内质网上或核外膜;②游离存细胞质基质中;③线粒体和叶绿体中中也有少量 |
动物细胞和低等植物细胞 |
结构组成 |
蛋白质、RNA、酶 |
两个相互垂直的中心粒 |
功能 |
①附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白;②游离的核糖体合成的是胞内蛋白 |
与细胞有丝分裂有关——形成纺锤体,牵引染色体向细胞两极运动 |
易错点拨:
1、在动植物细胞中,有细胞壁的细胞是植物细胞,没有细胞壁的细胞是动物细胞。
2、在动植物细胞中,有叶绿体的细胞是植物细胞,没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞,如植物的根细胞不进行光合作用,没有叶绿体。
3、在动植物细胞中,有大液泡的细胞是植物细胞,没有大液泡的细胞不一定是动物细胞,植物的未成熟细胞也没有大液泡,如根尖分生区细胞。
4、在动植物细胞中,有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞,没有中心体的细胞是高等植物细胞,中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据,但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。
5、辨析动、植物细胞的区别
项目 |
高等植物细胞 |
低等植物细胞 |
动物细胞 |
细胞壁 |
有 |
有 |
无 |
叶绿体 |
部分有 |
部分有 |
无 |
中心体 |
无 |
有 |
有 |
液泡 |
成熟的植物细胞有大液泡,幼嫩的植物细胞无液泡或有小液泡 |
无 |
例 下列哪种细胞器不能作为鉴定一个细胞属于动物细胞还是高等植物细胞的依据()
A.核糖体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体
思路点拨 叶绿体、液泡存在于植物细胞中,中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,核糖体和线粒体则广泛分布于动植物细胞中。 答案A
知识拓展:
1、线粒体和叶绿体的数量随细胞的新陈代谢强度的变化而变化。在代谢旺盛的细胞中它们的数量会因复制而增多;在代谢减弱的细胞中它们的数量会减少。其数量的增减与细胞的分裂不同步。
2、各种细胞器并不是在每个细胞中都同时存在。
①并不是所有的植物细胞都有叶绿体或大液泡,如植物根尖分生区细胞中无叶绿体和大液泡
②并非所有动物细胞都有线粒体,如蛔虫和哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体。
3、能进行光合作用(或有氧呼吸)的细胞不一定都含有叶绿体(或线粒体),如蓝藻可以进行光合作用和有氧呼吸,但无叶绿体和线粒体。
例 下列关于真核细胞结构的叙述,不正确的是( )
A.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要扬所
B.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
C.中心体与动物细胞的有丝分裂有关
D.溶酶体是“消化车间”,内含多种水解酶,能吞噬入侵病原体
答案B
细胞图像的识别方法 1.细胞的显微镜结构与亚显微结构
(1)显微结构:光学显微镜下,不论低倍镜还是高倍镜下能观察到的结构。
②分析:普通光学显微镜的分辨力极限为0.2微米。上述结构大小超过0.2微米,用普通光学显微镜都能看到,因而这些结构属于细胞的显微结构。
(2)亚显微结构:能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2微米的细微结构,叫做亚显微结构。
①判断方法:一般来说,图示中呈现出各种细胞器内部结构、细胞膜流动镶嵌模型结构时,该图示判断为亚显微结构。
②动植物细胞亚显微镜结构模式图
2.原、真核细胞及动、植物细胞的判断
生物膜系统:
1、概念:细胞膜、核膜以及各种细胞器膜在组成成分和结构上很相似,在结构和功能上紧密联系,共同构成了细胞的生物膜系统。
2、作用:使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行。
分泌蛋白和细胞内蛋白的比较:
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分泌蛋白 |
细胞内蛋白 |
不同点 |
作用部位 |
分泌到细胞外起作用 |
细胞内起作用 |
合成部位 |
内质网上的核糖体 |
游离的核糖体 |
举例 |
抗体、消化酶和一些激素 |
有氧呼吸酶、光合作用酶等 |
相同点 |
基本单位都是氨基酸,都是细胞内合成的;需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器参与合成 |
知识点拨:
2.各种生物膜在化学组成上的联系
(1)相似性:各种生物膜在化学组成上大致相同,都主要由脂质和蛋白质组成。
(2)差异性:不同生物膜的功能不同,组成成分的含量有差异,如代谢旺盛的生物膜(如线粒体内膜)蛋白质含量高;与细胞识别有关的细胞膜糖类含餐高。
3.在结构上的联系
(1)各种生物膜在结构上大致相同,都是由磷脂双分子层构成基本骨架,蛋白质分子分布其中,具有一定的流动性。
(2)在结构上具有一定的连续性:
4.生物膜系统的功能
知识拓展:
1、分泌蛋白的合成、运输与分泌
2、在分泌蛋白的加工、运输过程中,内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积变化情况如下:内质网膜面积减少,高尔基体不变,细胞膜增多。
例如(1)腺泡细胞将蛋白分泌出细胞是通过胞吐的方式实现的,分泌蛋白首先在核糖体上合成,然后经内质网和高尔基体加工,最后分泌到细胞外,这一过程需要能量,不需要细胞膜上的载体。
(2)单克隆抗体是分泌蛋白,需要经过内质网、高尔基体加工,通过细胞膜分泌到细胞外;有氧呼吸过程中O
2与[H]结合生成H
2O是在线粒体内膜上进行的;细胞借助细胞膜完成与外界的物质与能量的交换;遗传信息转录成mRNA在细胞核、线粒体、叶绿体内进行,该过程与生物膜无关。
例下列有关生物膜系统的说法正确的是( )
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系
D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰
答案D
基因、蛋白质和性状的关系:1、基因通过中心法则控制性状,包括两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状
例如:a.镰刀型细胞贫血症:血红蛋白基因突变→血红蛋白结构异常→红细胞呈镰刀状蔗糖多→水分保留少。
b囊性纤维病:CFTR基因缺失3个碱基→CFTR蛋白结构异常→功能异常
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
例如:a.豌豆粒型:豌豆淀粉分支酶基因异常(插入外来DNA序列)→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少→皱粒。
b.白化病:酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病
知识拓展:
1、生物的有些性状是受单基因控制的(如豌豆的高茎和矮茎,由一对等位基因控制),而有些性状是由多对基因来决定的(如人的身高)。
2、生物的性状由基因决定,还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果,即表观型= 基因型+环境条件。
遗传病的类型:
类型:单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。
(1)常见单基因遗传病分类:
①伴X染色体隐性遗传病:红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良(假肥大型)。
发病特点:男患者多于女患者;男患者将至病基因通过女儿传给他的外孙(交叉遗传)
②伴X染色体显性遗传病:抗维生素D性佝偻病。
发病特点:女患者多于男患者
遇以上两类题,先写性染色体XY或XX,再标出基因
③常染色体显性遗传病:多指、并指、软骨发育不全
发病特点:患者多,多代连续得病。
④常染色体隐性遗传病:白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症
发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。 遇常染色体类型,只推测基因,而与X、Y无关
(2)多基因遗传病:唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年糖尿病。
发病特点:家族聚集现象、易受环境影响。
(3)染色体异常病:21三体(患者多了一条21号染色体)、性腺发育不良症(患者缺少一条X染色体)
发病特点:往往造成较严重的后果,甚至在胚胎时期就引起自然流产。
知识拓展:
21三体综合征成因:减数分裂过程中第21号染色体不分离,既可发生在减数第一次分裂,也可发生在减数第二次分裂。
与正常精子结合后,形成具有3条21号染色体的个体。
例 下列说法中,均不正确的一组是( )
①单基因遗传病就是由一个致病基因引起的遗传病
②遗传病是遗传物质的改变引起的,多基因遗传病群体中发病率较高,易受环境的影响
③禁止近亲结婚是预防显性遗传性疾病发生的最简单而有效的方法
④2l三体综合征和猫叫综合征患者都属于染色体异常遗传病
A.①②B.③④C.①③D.②④
思路点拨:单基因遗传病是由一对等位基因控制的,①错误;遗传病是白遗传物质的改变引起的,多基因遗传病是由多对等位基因控制,群体中发病率高,易受环境的影响,②正确;染色体异常包括染色体数目异常(21三体综合征)和染色体结构异常(猫叫综合征),④正确;人类遗传病的预防包括遗传咨询,产前诊断,禁止近亲结婚是为了预防隐性遗传性疾病, ③错误。
答案C