第5讲 细胞器和生物膜系统-【大鹏生物】2025年高考生物一轮复习讲义

第5讲　细胞器和生物膜系统 一、主要细胞器的结构和功能 知识回顾 1．细胞器的分离方法 （1）原理：利用不同的离心速度，将各种细胞器分离开。 （2）操作过程：首先将细胞制成匀浆，并保持各种细胞器的结构完整，然后将细胞匀浆置于离心管中放入离心机进行离心。先低速离心，以较小的离心力将质量较大的细胞结构沉降至离心管底部，过滤，对所得滤液提高转速离心，以此类推，逐渐将质量由大到小的细胞器一分离开。 2．细胞器的结构和功能 图示 名称 功能 线粒体 细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为细胞的“动力车间” 叶绿体 绿色植物细胞进行光合作用的场所，被称为细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 内质网 细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间” 高尔基体 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” 溶酶体 是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病菌或病毒 液泡 调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，主要存在于植物细胞中 中心体 与细胞的有丝分裂有关 核糖体 生产蛋白质的机器 3．细胞质基质 在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成。在细胞质基质中也进行着多种化学反应。 重点剖析 1．线粒体和叶绿体的比较 细胞器 线粒体 叶绿体 模式图 增加膜面积的方式 内膜向内凹陷形成嵴 囊状结构薄膜叠加形成基粒 主要成分 含有许多与有氧呼吸有关的酶，少量DNA和RNA 含有光合色素和光合作用有关的酶，少量DNA和RNA 主要功能 有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力车间” 光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”和“能量转化站” 分布 动植物细胞中，代谢旺盛的细胞和细胞内的功能旺盛区域数量较多 绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的皮层细胞 相同点 1.双层膜；2.都与能量代谢相关，产生ATP 3.含有DNA、RNA和核糖体等，控制细胞质遗传 2．多角度比较各种细胞器 分布 植物特有的细胞器 叶绿体 动物和低等植物特有的细胞器 中心体 成分 含DNA的细胞器 线粒体、叶绿体 含RNA的细胞器 核糖体、线粒体、叶绿体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 功能 能产生水的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体 能产生ATP的细胞器 线粒体、叶绿体 能合成有机物的细胞器 核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网 能复制的细胞器 线粒体、叶绿体、中心体 与有丝分裂有关的细胞器 核糖体、中心体、高尔基体、线粒体 与蛋白质合成、分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 能发生碱基互补配对的细胞器 核糖体、线粒体、叶绿体 与主动运输相关的细胞器 核糖体、线粒体 3．细胞结构图解的识别与判断 (1)显微结构与亚显微结构模式图的判断 (2)真核、原核细胞及动、植物细胞的判断 ①植物细胞的判断依据：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。 ②动物细胞的判断依据：无细胞壁、大液泡、叶绿体，有中心体。 ③原核细胞的判断依据：无细胞核，只含有核糖体一种细胞器。 考向一　主要细胞器的结构与功能分析 1．从洋葱根尖细胞中分离出X、Y、Z三种细胞器，测定它们有机物的含量如下表所示。下列说法错误的是(　　) 项目 蛋白质(%) 脂质(%) 核酸(%) X 61 0 39 Y 67 20 微量 Z 59 41 0 A . 细胞器X的形成可能与核仁有关 B．细胞器Z可能与蛋白质的分泌有关 C．细胞器Y具有双层膜结构 D．这三种细胞器均可用光学显微镜观察到 2．下列关于细胞器的结构和功能的说法，正确的是(　　) A．四种结构中均可以发生A—U配对现象 B．a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量 C．分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与 D．a、c、d都具有双层膜结构 考向二　细胞结构模式图的分析 3．如图为动、植物细胞亚显微结构模式图，下列有关该图的叙述正确的是(　　) A．植物细胞都不具有的结构是A B．胰岛B细胞合成胰岛素的场所是C C．细胞在清水中不会涨破，是因为有结构I D．图的下半部分可用来表示紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的结构 4．如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区别于其他生物的标志结构，请据图分析： (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的细胞类型依次为_________________________，它们共同具有的细胞器是_________。 (2)图中能进行光合作用的细胞有____________，它们光合作用的场所_____________(填“相同”“不完全相同”或“完全不同”)。 (3)图Ⅰ为__________(填“光学”或“电子”)显微镜下所观察到的图，属于细胞的________(填“显微”或“亚显微”)结构图。 (4)Ⅴ生物营__________生活，它合成蛋白质的场所是____________________。 二、细胞器之间的协调配合及生物膜系统 知识回顾 1．细胞器之间的协调配合(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例) (1)分泌蛋白与胞内蛋白 ①分泌蛋白：合成场所为附着在内质网上的核糖体。例如：消化酶(催化)、抗体(免疫)、蛋白质类激素等。 ②胞内蛋白：合成场所为游离的核糖体。例如，呼吸酶、血红蛋白等。 (2)分泌蛋白的合成、加工、运输过程 ①研究手段——放射性同位素标记法 在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测放射性依次出现的部位。 ②过程 2．细胞的生物膜系统 (1)组成：细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 (2)功能 重点剖析 1．分泌蛋白合成及分泌过程中的图形分析 (1)由图甲可以看出分泌蛋白合成、加工、运输过程如下：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。 (2)图乙表示放射性在不同结构出现的先后顺序，据图可判断分泌蛋白的转移途径。 (3)图丙和图丁分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜膜面积相对增大的现象。 2．各种生物膜之间的联系 (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) 考向一　分泌蛋白的合成、加工和分泌过程的分析 5．图中a、b、c、d为细胞器，3H－亮氨酸参与图示过程合成3H－X，且细胞器c为该过程提供能量。据图分析，下列说法错误的是(　　) A．图示中，膜面积会发生变化的细胞器有a、b、d B．3H－X分泌到细胞外与膜的流动性有关 C．图中含有RNA的细胞器是a、c D．细胞器c中含有与有氧呼吸有关的酶 6．为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员将3H标记的亮氨酸注射入细胞后，测得与分泌蛋白的合成和分泌相关的一些细胞器上放射性的变化，其相关结构如图，则下列有关说法不正确的是(　　) A．分泌蛋白合成和分泌过程中相关的一些细胞器上出现放射性的顺序依次是②③④ B．在②上合成的呼吸酶可以分泌到细胞外 C．在分泌蛋白的合成与分泌过程中④的膜面积变化不大 D．在此图中与分泌蛋白合成和分泌相关的细胞器共有4种 考向二　生物膜系统的组成和功能分析 7．图甲表示分泌蛋白的形成过程，其中a、b、c分别代表不同的细胞器，图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述中，错误的是(　　) A．图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体 B．图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换 C．图甲中构成分泌蛋白的物质X最多有20种，b的产物没有生物活性 D．图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性 8．2013年，诺贝尔生理学或医学奖颁给了研究囊泡运输的调控机制的三位美国科学家，研究显示：囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构，主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程(如下图所示)，需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。下列有关说法正确的是(　　) A．囊泡运输需要载体蛋白和ATP B．囊泡中物质运输需要跨过多层生物膜，才能“锚定” C．囊泡运输会导致某些生物膜成分更新 D．“出芽”和“融合”体现了细胞膜的功能特性具有流动性 二、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 知识回顾 1．实验原理 (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需要染色，制片后直接观察。 (2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液将活细胞中线粒体染成蓝绿色后制片观察。 2．实验步骤 (1)观察叶绿体 (2)观察线粒体 实验中的注意事项 (1)材料的选择 实验 观察叶绿体 观察线粒体 选材 藓类叶片 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 人口腔上皮细胞 原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 ①细胞排列疏松易撕取；②下表皮附带的叶肉细胞含叶绿体数目少且个体大 ①没有颜色，便于观察；②易取材 (2)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。 (3)健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。观察线粒体要选择无色的细胞，如人的口腔上皮细胞。 (4)观察线粒体时，要漱净口腔，防止杂质对显微镜观察造成干扰。 考向一　实验原理和过程分析 9．下列关于用高倍镜观察线粒体和叶绿体的实验，说法错误的是(　　) A．健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色 B．观察叶绿体时选用藓类的叶或黑藻的叶，原因是叶片薄而小，叶绿体清晰 C．用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉 D．在高倍光学显微镜下可以观察到线粒体有2层膜 10．将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是(　　) A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体 B．花生子叶细胞中存在多个橘黄色的脂肪颗粒 C．人口腔上皮细胞中线粒体数目较多 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见 学科网（北京）股份有限公司 $$