高中生物 细胞的结构与功能
细胞是生命的基本单位,细胞核、线粒体、内质网、高尔基体等细胞器在其中分工合作。
细胞核保存 DNA 中的遗传信息,核糖体按照这些信息合成蛋白质,线粒体通过细胞呼吸产生 ATP。
要分泌到细胞外的蛋白质在粗面内质网上合成,经高尔基体再从细胞膜出去;植物细胞还有动物细胞所没有的细胞壁、叶绿体和大液泡。
图中可以逐个选择细胞器,查看它们的形态和功能;在整体视图中,还能沿着内质网 → 高尔基体 → 细胞膜的分泌途径走一遍。
细胞是生命的基本单位
细胞内,遗传信息的管理、能量的产生、蛋白质的合成与加工、陈旧物质的分解同时进行。如果这些都混在一个空间里,水解酶可能破坏刚合成的蛋白质,原料也可能散到错误的地方。所以真核细胞用膜把空间分隔开:细胞核保护 DNA,线粒体进行呼吸作用,溶酶体把水解酶关在里面。在逐个记细胞器名称之前,先弄清每个由膜分隔的区域做什么,蛋白质又从哪个区域移到哪个区域,各个细胞器的位置自然就理顺了。
🔬 把细胞比作城市
①细胞核是市政府:保存遗传信息,指挥合成哪些蛋白质
②线粒体是发电厂:通过细胞呼吸产生 ATP
③核糖体和内质网是工厂,高尔基体是物流中心:合成蛋白质,加工包装后送到需要的地方
④溶酶体是回收站:分解衰老的细胞器和进入细胞的物质
观察细胞器
看不到细胞核,不能就断定它不是细胞。细菌是没有核膜的原核细胞,人的红细胞在成熟过程中失去细胞核,但它们都是细胞。另外,人们容易以为所有细胞器都有膜包被,其实核糖体是没有膜的颗粒,细胞核和线粒体是双层膜,内质网、高尔基体和溶酶体是单层膜。比较动物细胞和植物细胞时,也要把共有的结构和只有一方才有的结构分开来看:细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体两者都有,细胞壁、叶绿体和大液泡只有植物细胞有,中心体和溶酶体主要存在于动物细胞中。
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动物细胞的主要细胞器,以及内质网 → 高尔基体 → 细胞膜的分泌途径大椭圆是细胞膜,里面六个细胞器画在固定的位置上。用滑块选中一个,只有它会变亮,下面一行写出名称和功能。细胞核是两层圆(双层膜)和里面的核仁,线粒体是内部有褶皱(嵴)的椭圆,内质网是波浪形的膜,上面两条上附着的小点是核糖体,表示粗面内质网。高尔基体是四个扁平囊,单独散开的六个点是细胞质中的核糖体,紫色圆是溶酶体。最后的整体视图中六个细胞器全部变亮,从内质网经高尔基体到细胞膜的虚线箭头表示分泌途径。
💡 每个细胞器要看什么
①细胞核:由双层膜(核膜)包被,保存 DNA,核仁中合成构成核糖体的 rRNA
②线粒体:双层膜,内膜折叠成嵴,通过细胞呼吸产生 ATP,含有自己的 DNA
③内质网:附着核糖体的粗面内质网合成分泌蛋白,没有核糖体的光面内质网合成脂质
④高尔基体:加工来自内质网的蛋白质,装进囊泡送出
⑤核糖体是没有膜的颗粒,把 mRNA 翻译成蛋白质
动物细胞与植物细胞
细胞比较
动物细胞与植物细胞的区别
| 项目 | 动物 | 植物 |
|---|
| 细胞壁 | 无 | 有(纤维素) |
| 叶绿体 | 无 | 有(光合作用) |
| 中心体 | 有 | 无(大多数植物) |
| 液泡 | 小(有的话为多个) | 大(中央一个) |
| 溶酶体 | 有 | 几乎没有(由液泡代替) |
例题与真题检验
例题 1
像胰腺分泌的消化酶这样分泌到细胞外的蛋白质,是按什么顺序合成并运出细胞的?
1分泌蛋白在附着于粗面内质网的核糖体上合成,并进入内质网腔。
3在高尔基体中加工、包装后的蛋白质进入分泌小泡,分泌小泡与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外。
▸ 核糖体(粗面内质网)→ 内质网 → 高尔基体 → 分泌小泡 → 细胞膜
图中整体视图里的虚线箭头就是这条途径。由膜包被的细胞器依次分担合成、加工和运出的工作。
例题 2
在某个细胞中观察到细胞壁、叶绿体和一个大液泡,没有看到中心体和溶酶体。这是动物细胞还是植物细胞?
2一个中央大液泡也是植物细胞的特征,大多数植物细胞没有中心体和溶酶体。
▸ 植物细胞
细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体在动物细胞和植物细胞中都有。只要看到细胞壁、叶绿体、大液泡中的任何一个,就是植物细胞。
韩国高考类题
关于动物细胞的细胞器,下列说法正确的是哪一项?
①核糖体由单层膜包被。
②线粒体没有自己的 DNA。
③核糖体没有膜,蛋白质的合成(翻译)在这里进行。
④高尔基体负责光合作用。
⑤溶酶体产生 ATP。
▸ ③ 核糖体没有膜,蛋白质的合成(翻译)在这里进行。
1核糖体是由 rRNA 和蛋白质构成、没有膜的细胞器,能把 mRNA 翻译成蛋白质,所以①错误,③正确。
2线粒体有自己的 DNA(②),光合作用由叶绿体进行(④),ATP 主要由线粒体产生(⑤),所以其余选项都错误。
总结
分泌蛋白的出路
细胞核(DNA → mRNA)→ 粗面内质网上的核糖体(合成)→ 内质网 → 高尔基体(加工、包装)→ 分泌小泡 → 细胞膜
从遗传信息到蛋白质分泌出细胞,要由几种细胞器依次接力完成
🎯 考试要点
①细胞核:双层膜,保存 DNA,调控基因表达
②线粒体:双层膜,有自己的 DNA,通过细胞呼吸产生 ATP
③核糖体:没有膜,把 mRNA 翻译成蛋白质
④分泌途径:粗面内质网 → 高尔基体 → 分泌小泡 → 细胞膜
⑤只有植物细胞才有的结构:细胞壁、叶绿体、中央大液泡
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