1-5 细胞器之间的分工合作（导学案）-2025年高考生物大一轮复习扫易错攻疑难学案

S1.5 细胞器之间的分工合作 ★自主复习·精细梳理 【要求】 1．精读课本，了解知识被发现的情境。 2．精细梳理知识，使知识条理化、简约化。 3．将重点、错点、疑点用不同的符号标记出来。 4．学习小组相互检查任务完成情况，抽查学习效果，签名以示负责。 【任务】 1．必修1 P47～53 2．学案第5讲 【课堂抽测】 上课开始时，对自主复习情况进行抽测，以学习小组为单位记分，作为优秀学习小组评选依据。 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 1．（必修1 P47科学方法）分离细胞器的方法——差速离心法 （1）用差速离心法分离动物细胞结构 （2）用差速离心法分离植物细胞结构 2．（必修1 P50探究·实践）用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 （1）叶绿体的形态和分布，与叶绿绿体的功能有什么关系？ 叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如，叶片细胞的栅栏组织（接近上表皮）中的叶绿体较海绵组织（接近下表皮）中的多，这使得叶片的叶绿体能够接收更多的光照进行光合作用。 （2）植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 3．（必修1 P53拓展应用）溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。 溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实，可以作出多种合理假说，例如，膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境（如pH）不适合酶发挥作用；等等。 4．（必修1 P58“知识迁移”）宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。 与溶酶体的功能有关，细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，分解细胞中的蛋白质等物质，这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩，这个过程需要一定的时间。 5．（必修1 P58“思维拓展”）有的生物学家推测，在生物进化过程中，真核细胞内部的膜很可能来自细胞膜。科学家作出这种推测的依据是什么？ 依据：①某些细胞器的膜结构可以和细胞膜相互转化；②这些膜结构的成分非常相似。 【灭错点】 1．分离细胞器的方法是差速离心法，不是密度梯度离心法。 2．用差速离心法分离细胞器时，所用溶液的pH应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同。 3．核糖体在细胞中的存在部位会影响蛋白质的去向。 4．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖。 5．含RNA的细胞器不一定含DNA，但含DNA的细胞器一定含RNA。 6．叶绿体含有双层膜，不是扩大光合作用的受光面积的原因。 7．肝细胞膜上有多种受体蛋白，能与神经递质、激素、病毒等特异性结合。 8．细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质所含核酸的种类不同。 9．所有植物细胞都有细胞壁，但不一定含有大液泡和叶绿体。 10．能发生碱基互补配对的细胞器有核糖体、线粒体、叶绿体，细胞核能发生碱基互补配对，但不是细胞器。 11．用基因工程生产人的胰岛素时，用大肠杆菌做成的工程菌不如用酵母菌做成的工程菌效果好。 12．能表示出核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的结构，则为电子显微镜下的亚显微结构图。 13．叶绿体和线粒体的形态在光学显微镜下就能看到，但看不到内部结构。 14．溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，并不能分解衰老、损伤的细胞（自噬作用）；溶酶体能将细胞摄取的物质和细胞分解（吞噬作用）。 15．溶酶体内的酶为胞内酶，但溶酶体不能合成蛋白质，是核糖体合成的，经内质网和高尔基体加工后具备功能。其过程是：粗面内质网→囊泡→高尔基体→初级溶酶体→次级溶酶体。 16．在内质网、高尔基体上加工的蛋白质不一定都分泌到细胞外。 17．吞噬细胞对抗原—抗体复合物的处理离不开溶酶体的作用。 18．溶酶体正常生理状态下对自身机体的细胞结构有分解作用。 19．膜流的方向不只是内质网→高尔基体→细胞膜。 20．不只是具有分泌或胞吞功能的细胞才有膜流现象。 21．生物膜系统并不是细胞内的所有膜结构，而是所有膜结构的膜。 22．囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。 23．叶绿体内膜与外膜属于生物膜系统，类囊体膜也属于生物膜系统。 24．视网膜、小肠黏膜等不属于细胞的生物膜系统。 25．细胞内囊泡可能来自细胞膜、内质网、高尔基体，运输的不一定是大分子物质。 26．酵母细胞和白细胞都有细胞骨架。 27．用菠菜叶做观察叶绿体实验时，取菠菜叶稍带叶肉的下表皮，而不是上表皮。 28．藓类的小叶、黑藻幼嫩的小叶，叶片很薄，不需切片，可直接制成装片。 29．叶片表皮的保卫细胞中具有叶绿体。 30．细胞质环流能使细胞内各种营养物质在细胞质基质中均匀分布。 ★疑点难点·精心突破 【解疑点】 1．细胞器生活在什么样的环境中？细胞器悬浮于细胞质中吗 ？ 细胞器生活在呈溶胶状的细胞质基质中。并非悬浮于细胞质中，许多细胞器由细胞骨架锚定并支撑着。 2．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质有何不同？ 三者的成分和功能不同：细胞质基质含有多种成分，为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质和一定的环境条件；线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶，是进行有氧呼吸第二阶段的场所；叶绿体基质含有与暗反应有关的酶类，是植物进行光合作用暗反应的场所。 3．“两类核糖体”的功能有什么不同？ 附着核糖体主要合成分泌蛋白；游离核糖体主要合成细胞自身需要的蛋白。 4．“两类内质网”的功能有什么不同？ 粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；光面内质网与糖类、脂质的合成有关。 5．动植物细胞都有，但功能各异的细胞器是什么？ 动植物细胞都有，但功能各异的细胞器是高尔基体。动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关，是各种膜成分相互转化中的“枢纽”；植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。 6．“双膜细胞器”的共性和差异性分别有哪些？ （1）线粒体与叶绿体的共性 ①都具有双层膜，且结构名称相似（外膜、内膜、基粒、基质），膜的化学组成基本相同。 ②都具有DNA、RNA、核糖体，可以独立复制与表达，合成自身的部分蛋白质，不完全受细胞核控制（半自主），决定了细胞质遗传。 ③都具有能量转换功能。叶绿体：光能→活泼的化学能→稳定的化学能；线粒体：稳定的化学能→活泼的化学能。 ④都与碳循环有关。叶绿体：无机物→有机物；线粒体：有机物→无机物 ⑤均既消耗水，又产生水。 （2）线粒体与叶绿体的差异性 线粒体 叶绿体 分 布 普遍存在于动植物细胞内 只存在于绿色植物部分细胞内 色 素 无色素 光合色素分布于类囊体薄膜上 检 测 试 剂 健那绿（活体染色剂） 不需要 酶 的 分 布 与有氧呼吸第二阶段有关的酶分布在线粒体基质中，与有氧呼吸第三阶段有关的酶分布在线粒体内膜上 与光反应有关的酶分布在类囊体薄膜上，与暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中 增大膜面积的方式 内膜向内腔折叠形成嵴 类囊体堆叠形成基粒 形成的ATP的用途 用于除光合作用暗反应以外的各项生命活动 用于暗反应中C3的还原 发 生 条 件 有氧气 有可见光 7．细胞骨架有哪些功能？ 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 8．细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”有哪些？ （1）能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝藻。 （2）能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。 （3）真核细胞光合作用一定发生于叶绿体，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。 （4）一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 （5）有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 （6）经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。 （7）“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。 （8）具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，真菌、细菌也都有细胞壁。 （9）没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。 9．各种生物膜之间有什么联系？ （1）在成分上的联系 ①相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。 ②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。 （2）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支架，蛋白质分子分布其中，大都具有一定的流动性。 ②在结构上具有一定的连续性，图示如下： （3）在功能上的联系（以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例） 分泌蛋白合成、加工、运输、分泌过程中内质网和高尔基体的作用分别是： 内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道；高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。 10．与分泌蛋白形成“有关的细胞器”“有关的结构”“有关的膜结构”分别是什么？ 11．生物膜使真核细胞区室化，对新陈代谢有什么意义？ 减少彼此干扰，保证化学反应高效、有序地进行。 【破难点】 一、用归类法对细胞器进行整理 1．按分布归类 原核细胞、真核细胞共有的细胞器：核糖体 植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡 动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体 2．按膜结构归类 无膜结构细胞器：核糖体、中心体 单膜结构细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 双膜结构细胞器：线粒体、叶绿体 3．按特有成分归类 含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体 含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体 含色素的细胞器：叶绿体（光合色素）、液泡（花青素） 4．按功能归类 与主动运输有关的细胞器：线粒体、核糖体 与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体 与细胞分裂有关的细胞器：高尔基体、中心体、线粒体、核糖体 与分泌蛋白有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 能自我复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体 能产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体 能合成有机物的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体 能进行碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体 二、通过实例突破溶酶体的功能 根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同，可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式，具体过程如图所示，请据图回答问题： （1）细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器等进行分解。自噬溶酶体内的物质被分解后，其产物的去向是被回收利用和被排出细胞。由此推测，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会增强。 （2）巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或线粒体等细胞器（填结构），隔离膜的形成可来自高尔基体或内质网。该过程充分体现了生物膜具有一定流动性的结构特点。 （3）研究表明，溶酶体内是一个相对独立的空间，其内的pH为5左右，若有少量溶酶体内的水解酶泄露也不会引起细胞损伤，请推测出现该现象的原因是细胞质基质的pH高于溶酶体，导致酶活性降低。 （4）一些具有一定序列的可溶性胞质蛋白底物经分子伴侣识别后才可进入溶酶体，说明该种自噬方式具有一定的专一性。从图中可看出，分子伴侣—底物复合物形成后，将与溶酶体膜上的受体结合，该受体除了能 （特异性）识别复合物外，还能促进底物分子去折叠，以保证底物分子顺利进入溶酶体。 三、用模型建构法分析分泌蛋白合成、加工、分泌过程中放射性及膜面积变化 观察“生物膜转化模型”，回答下列问题： （1）图A表示分泌蛋白合成、加工、运输过程示意图，其中①是核膜，②是附着在内质网上的核糖体，③是内质网，④是高尔基体，⑤是细胞膜。 （2）图B、C表示用同位素标记法，研究3H标记亮氨酸的放射性依次出现的结构，则图C中①、②、③分别表示核糖体、内质网和高尔基体三种细胞器。 （3）图D、E表示在分泌蛋白加工、运输过程中，相关结构膜面积的变化。则图E中①、②、③分别表示内质网、细胞膜和高尔基体三种细胞结构的膜面积变化。 （4）核糖体上合成的多肽链是没有生物学功能的，原因是蛋白质的功能依赖于蛋白质的结构，核糖体上合成的多肽链经内质网和高尔基体加工，具有一定的空间结构后才具备生物学功能。 四、掌握判断依据，识别细胞结构图解 1．显微结构与亚显微结构模式图的判断依据。 是否表示出细胞器的结构，表示出的为亚显微结构模式图，未表示出的为显微结构模式图。 2．植物细胞的判断依据。 植物细胞有细胞壁；成熟植物细胞有大液泡，有的有叶绿体；无中心体的是高等植物细胞，有中心体的是低等植物细胞。 3．动物细胞的判断依据。 动物细胞无细胞壁、大液泡、叶绿体，有中心体。 4．原核细胞的判断依据。 原核细胞无核膜包被的细胞核，只含有核糖体一种细胞器，无染色体。 五、从“结构与功能观”的角度归纳细胞的统一性 1．细胞的“整体性”体现在哪些方面？ 方 面 体 现 结构上 细胞核与细胞质通过核孔进行相互沟通；内质网膜与核膜、细胞膜相互连接 功能上 细胞各部分结构与功能虽不同，但它们相互联系，分工协作，协调一致地完成各项生命活动 调控上 细胞核是遗传物质储存、复制、转录的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。因此细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，使细胞成为一个整体调控系统 2．举例说明细胞的结构与功能相适应。 （1）肾小管、心肌、肝脏细胞代谢旺盛→线粒体含量多。 （2）肠腺、胰腺等腺体细胞分泌活动旺盛→核糖体、内质网、高尔基体多。 （3）癌细胞：能无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故核糖体多而且代谢旺盛，核仁较大。 （4）核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。 （5）内质网、高尔基体多→细胞的合成与分泌功能强。 1 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