一、細胞器與物質代謝、能量代謝
1.能夠產生水的細胞器及相應生理作用
細胞器名稱細胞類型生理作用
核糖體動、植物脫水縮合作用
線粒體動、植物有氧呼吸的第三階段
葉綠體植物光合作用的暗反應
2.有“能量轉換器之稱”的細胞器:線粒體、葉綠體;產生ATP的場所:線粒體、葉綠體、細胞質基質。
結構名稱細胞類型生理作用
細胞質基質動、植物無氧呼吸和有氧呼吸第一階段
線粒體動、植物有氧呼吸的第二、第三階段
葉綠體植物光合作用的光反應
注意:①在能量代謝水平高的細胞中,線粒體的含量多。②動物細胞中線粒體比植物細胞中多。③含有色素的細胞器:葉綠體、有色體、液泡。有色體和葉綠體中均含有葉黃素和胡蘿卜素,液泡的細胞液中含有花青素等色素。④動、植物細胞中形態相同、功能可能不同的細胞器:高爾基體。⑤與主動運輸有關的細胞器:核糖體(合成載體)、線粒體(提供能量)。
二、驗證細胞膜的生理特性
1.細胞膜的流動性
(1)實驗室證據:科學家用紅、綠兩種顏色的熒光染料分別標記人與小鼠細胞膜上的蛋白質,然后再將兩種細胞融合成一個細胞,起初用顯微鏡可觀察到融合后的細胞一半呈紅色,另一半呈綠色。再過一段時間觀察,發現細胞膜上紅、綠熒光染料均勻分布。
(2)細胞膜的流動性包括膜蛋白、磷脂的流動,還包括膜蛋白的自主流動。載體對物質的主動運輸過程,可以認為是蛋白質運動的一種形式。
(3)膜的流動性與溫度有關,溫度越高,膜的流動性越大。一般情況下,溫度高,流動性大,有利于生命活動的進行,但溫度過高,膜的流動性過大,甚至破壞了膜的結構,反而不利于生命活動的正常進行;溫度低,膜的流動性下降,膜的運輸功能下降或完全喪失。
(4)膜的流動性與磷脂分子中脂肪酸的不飽和程度有關,脂肪酸的不飽和程度越大,膜的流動性越大。依此推測,熱帶生物的細胞膜中脂肪酸飽和程度要高一些。
(5)細胞膜的流動性是細胞膜最重要的結構特點。它對于完成各種生理功能如物質的透過、膜內外信息的傳遞等非常重要。
(6)細胞融合技術(把兩個同種或異種的細胞在融合劑的作用下,融合成一個雜種細胞的技術)就是利用細胞膜的流動性完成的。
2.細胞膜的選擇透過性的驗證實驗
(1)
(2)
(3)含不同礦質元素的培養液+不同植物測定培養液中各礦質離子的初始濃度,培養一段時間
測定實驗結束時培養液中各礦質離子濃度
【自主訓練】 分析下列材料,回答問題。
材料一:1859年,E.Overton選用500多種化學物質對植物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發現凡是易溶于脂質的物質,也容易穿過膜,反之,不容易溶于脂質的物質,也不容易穿過膜。
材料二:1897年,Crijins和Hedin用紅細胞做實驗,同樣證明分子的通透性與其在脂質中的溶解度有關,且溶解度越大越容易通過。
材料三:科學家對細胞膜化學成分深層分析發現,細胞膜會被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物體內普遍存在的只對蛋白質分解起催化作用的物質)。
材料四:1970年,科學家用不同熒光的染料標記抗體,使小鼠和人細胞膜分別產生綠色和紅色熒光。將這兩種細胞融合成一個細胞時,開始時一半呈紅色,另一半呈綠色,但在37 ℃水浴中保溫40分鐘后,融合細胞上兩種顏色的熒光點就均勻分布了。
(1)材料一和材料二可以說明的問題是________________________________________________________________________。
(2)材料三可以說明的問題是________________________________________________________________________。
(3)材料四出現熒光點均勻分布現象的原因是________________________________________________________________________。
解析:根據相似相容原理,材料一和材料二可以說明紅細胞的細胞膜中含有脂質;蛋白酶只對蛋白質起水解作用,如果生物膜中無蛋白質存在,則蛋白酶不會對生物膜起任何破壞作用。既然細胞膜會被蛋白酶分解,說明細胞膜中含有較多的蛋白質。膜的融合充分說明了細胞膜具有流動性,其流動性的原因是蛋白質分子是運動的。
答案:(1)細胞膜中含有脂質
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