一、細(xì)胞器與物質(zhì)代謝、能量代謝
1．能夠產(chǎn)生水的細(xì)胞器及相應(yīng)生理作用
細(xì)胞器名稱細(xì)胞類型生理作用
核糖體動(dòng)、植物脫水縮合作用
線粒體動(dòng)、植物有氧呼吸的第三階段
葉綠體植物光合作用的暗反應(yīng)
2．有“能量轉(zhuǎn)換器之稱”的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體；產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所：線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
結(jié)構(gòu)名稱細(xì)胞類型生理作用
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)動(dòng)、植物無氧呼吸和有氧呼吸第一階段
線粒體動(dòng)、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(yīng)
注意：①在能量代謝水平高的細(xì)胞中，線粒體的含量多。②動(dòng)物細(xì)胞中線粒體比植物細(xì)胞中多。③含有色素的細(xì)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(xì)胞液中含有花青素等色素。④動(dòng)、植物細(xì)胞中形態(tài)相同、功能可能不同的細(xì)胞器：高爾基體。⑤與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體(合成載體)、線粒體(提供能量)。
二、驗(yàn)證細(xì)胞膜的生理特性
1．細(xì)胞膜的流動(dòng)性
(1)實(shí)驗(yàn)室證據(jù)：科學(xué)家用紅、綠兩種顏色的熒光染料分別標(biāo)記人與小鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，然后再將兩種細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，起初用顯微鏡可觀察到融合后的細(xì)胞一半呈紅色，另一半呈綠色。再過一段時(shí)間觀察，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜上紅、綠熒光染料均勻分布。
(2)細(xì)胞膜的流動(dòng)性包括膜蛋白、磷脂的流動(dòng)，還包括膜蛋白的自主流動(dòng)。載體對(duì)物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸過程，可以認(rèn)為是蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種形式。
(3)膜的流動(dòng)性與溫度有關(guān)，溫度越高，膜的流動(dòng)性越大。一般情況下，溫度高，流動(dòng)性大，有利于生命活動(dòng)的進(jìn)行，但溫度過高，膜的流動(dòng)性過大，甚至破壞了膜的結(jié)構(gòu)，反而不利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行；溫度低，膜的流動(dòng)性下降，膜的運(yùn)輸功能下降或完全喪失。
(4)膜的流動(dòng)性與磷脂分子中脂肪酸的不飽和程度有關(guān)，脂肪酸的不飽和程度越大，膜的流動(dòng)性越大。依此推測(cè)，熱帶生物的細(xì)胞膜中脂肪酸飽和程度要高一些。
(5)細(xì)胞膜的流動(dòng)性是細(xì)胞膜最重要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。它對(duì)于完成各種生理功能如物質(zhì)的透過、膜內(nèi)外信息的傳遞等非常重要。
(6)細(xì)胞融合技術(shù)(把兩個(gè)同種或異種的細(xì)胞在融合劑的作用下，融合成一個(gè)雜種細(xì)胞的技術(shù))就是利用細(xì)胞膜的流動(dòng)性完成的。
2．細(xì)胞膜的選擇透過性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
(1)
(2)
(3)含不同礦質(zhì)元素的培養(yǎng)液＋不同植物測(cè)定培養(yǎng)液中各礦質(zhì)離子的初始濃度,培養(yǎng)一段時(shí)間
測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)培養(yǎng)液中各礦質(zhì)離子濃度
【自主訓(xùn)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(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。
材料二：1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣證明分子的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān)，且溶解度越大越容易通過。
材料三：科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解(提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì))。
材料四：1970年，科學(xué)家用不同熒光的染料標(biāo)記抗體，使小鼠和人細(xì)胞膜分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。將這兩種細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞時(shí)，開始時(shí)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(xì)胞上兩種顏色的熒光點(diǎn)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(xiàn)熒光點(diǎn)均勻分布現(xiàn)象的原因是________________________________________________________________________。
解析：根據(jù)相似相容原理，材料一和材料二可以說明紅細(xì)胞的細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)；蛋白酶只對(duì)蛋白質(zhì)起水解作用，如果生物膜中無蛋白質(zhì)存在，則蛋白酶不會(huì)對(duì)生物膜起任何破壞作用。既然細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解，說明細(xì)胞膜中含有較多的蛋白質(zhì)。膜的融合充分說明了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，其流動(dòng)性的原因是蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動(dòng)的。
答案：(1)細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)
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