2025届年高考一轮总复习生物：细胞器之间的分工合作课件

必修一 分子与细胞 第3章　细胞的基本结构 2025年高考一轮总复习 第2节　细胞器之间的分工合作 考点一 主要细胞器的结构和功能 1.分离细胞器的方法——___________法。 差速离心 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 线粒体 ①_________：内膜上有许 多种与有氧呼吸有关的酶 ②基质：有许多种与有氧呼 吸有关的酶；少量 DNA 和 RNA 有氧呼吸的 主要场所(葡 萄糖不可以 进入线粒体) 几乎所 有真核 细胞 2.细胞器的种类和功能。 双层膜 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 叶绿体 ①双层膜 ②基粒：类囊体薄膜上分布 有吸收光能的________和 与光合作用有关的酶 ③基质：含有与光合作用有 关的酶；少量 DNA 和 RNA 光合作用的 场所 能进行 光合作 用的植 物细胞 所特有 (续表) 色素 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 内质网 由膜围成的管状、泡状或 扁平囊状结构连接形成一 个连续的内腔相通的膜性 管道系统，分为________ 内质网和粗面内质网 ①蛋白质等大分 子物质合成、加工 的场所和运输通 道；②________ 内质网是脂质合 成的重要场所 几乎所 有真核 细胞 (续表) 光面 光面 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 高尔基体 (各种膜成 分相互转 化的“枢 纽”) 扁平囊状结构 和大小囊泡 ①蛋白质加工、分类和包 装的“车间”及“发送 站”；②在植物细胞中与 ________的形成有关 几乎所 有真核 细胞 (续表) 细胞壁 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 液泡(与 花和果 实的颜 色有关) 液泡膜及其内的 ________ 调节细胞内的环 境，充盈的液泡可 以使细胞保持坚挺 主要存 在植物 细胞 (续表) 细胞液 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 溶酶体 (起源 于高尔 基体) 单层膜，内含多 种水解酶(合成 水解酶的部位 是核糖体) 细胞内的“__________”， 分解衰老、损伤的细胞 器，吞噬并杀死侵入细胞 的____________ 主要分 布在动 物细胞 (续表) 消化车间 病毒或细菌 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 核糖体 主要成分是_______ 和 rRNA，分为游 离核糖体和附着核 糖体 是“生产 蛋白质的 机器” 真、原核细胞(原 核细胞中唯一的 细胞器；线粒体、 叶绿体中也有一 些核糖体，与其 自主遗传有关) (续表) 蛋白质 项目 模式图 结构或成分 主要功能 分布 中心体 由两个相互垂直排列 的中心粒及周围物质 组成 与细胞__________ 有关 动物和 低等植 物细胞 (续表) 有丝分裂 细胞器结构功能 ①植物特有的细胞器：叶绿体、液泡。 ②动物和某些低等植物特有的细胞器：中心体。 ③能产生 ATP 的细胞器：线粒体、叶绿体。 ④能复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体。 ⑤与有丝分裂有关的细胞器：核糖体、线粒体、高尔基体、 中心体。 ⑥能发生碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。 ⑦与主动运输有关的细胞器：核糖体、线粒体。 ⑧含 DNA 的细胞器：线粒体、叶绿体。 ⑨含 RNA 的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。 ⑩含色素的细胞器：叶绿体、液泡。 3.细胞骨架。 蛋白质纤维 细胞形态 能量转化 (1)细胞骨架是由____________组成的网架结构。 (2)功能：①维持____________，锚定并支撑着许多细胞器。 ②与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、___________、信息传 递等生命活动密切相关。 考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统 1.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输。 (1)分泌蛋白。 ①概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质(细 胞中的蛋白质都是在核糖体上合成的，并都起始于细胞质基质中 游离的核糖体)。 比较项目 分泌蛋白 胞内蛋白 不 同 点 作用部位 细胞外 细胞内 举例 抗体、消化酶和一些激 素(如胰岛素)等 有氧呼吸相关酶、光合作用 相关酶等 相同点 基本组成单位都是氨基酸，都需要核糖体参与合成 ②分泌蛋白和胞内蛋白的比较。 (2)分泌蛋白的合成和运输。 ①研究方法——同位素标记法。 ②过程。 (1)概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等， 这些细胞器膜和___________、核膜等结构，共同构成细胞的生物 膜系统。 注：视网膜、小肠黏膜等不属于细胞的生物膜系统。 细胞膜 (2)生物膜系统的功能。 物质运输、能量转化和信息传递 ①保证细胞内部环境的相对稳定，在细胞与外部环境进行 _________________________________的过程中起着决定性作用。 ②为多种酶提供了大量的___________，是许多重要化学反应 进行的场所。 附着位点 高效、有序 ③分隔各种细胞器，保证细胞生命活动____________地进行。 3.生物膜之间的联系。 (1)在成分上的联系。 脂质和蛋白质 蛋白质 ①相似性：各种生物膜都主要由_________________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__________的种类和数量就越多。 (2)在结构上的联系。 (3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例)。 在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减小(只发出囊 泡)，高尔基体膜面积基本不变(先接受囊泡，后发出囊泡)，细胞 膜面积相对增大(只接受囊泡)。 (1)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐，需要消耗能量， 体现了细胞膜具有流动性的结构特点。 (2)在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为 0 层。 (3)将磷脂制成小球，包裹着药物运输到患病部位(生物膜的信 息传递功能)，通过小球膜和细胞膜的融合(流动性)将药物送入细 胞。 【基础测评】 1.易错诊断 (1)叶绿体、线粒体和核糖体都含有 DNA。( ) (2)观察细胞质流动时，黑藻叶肉细胞呈正方形，叶绿体围绕 细胞核运动。( ) (3)生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外。( ) (4)高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体。( ) (5)细胞质中存在大面积的内质网，便于其与细胞核和细胞膜 之间建立联系及酶的附着。( ) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ (5)√ 2.科研人员将 3H 标记的亮氨酸注射入胰腺腺泡细胞，观察放 射性亮氨酸在细胞中移动的踪迹。下列说法不正确的是( ) A.3H 标记的亮氨酸在核糖体上发生脱水缩合反应 B.含有 3H 的肽链进入内质网后会发生空间结构的改变 C.含有 3H 的囊泡与细胞膜结合后，高尔基体放射性强度不变 D.内质网、高尔基体、靠近细胞膜的囊泡依次出现放射性强 度的峰值 答案：C 酶体的正常功能。下列叙述正确的是( ) A.溶酶体可合成自身所需的蛋白 B.溶酶体酶泄露到细胞质基质后活性不变 C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质 D.溶酶体内 pH 的维持需要膜蛋白协助 答案：D 3.人体细胞溶酶体内较高的H＋浓度(pH为5.0左右)保证了溶 4.下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是( ) A.根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同 C.人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞 中则较少 D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密 相关 答案：A 考向 1 细胞结构模式图的分析 [典例 1](2023 年江苏高考)植物细胞及其部分结构如图所示。 下列相关叙述错误的是( ) A.主要由 DNA 和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活 解析：①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，其只存在 于细胞核中，A 正确。②表示磷脂双分子层，核膜及各种细胞器 膜都是以磷脂双分子层为基本骨架的，所以核膜及各种细胞器膜 的基本结构都与②相似，B 正确。③表示细胞壁，植物细胞壁主 要成分是多糖(如纤维素、果胶)，对细胞起支持和保护作用，植 物细胞壁还含有少量的多种蛋白质，C 正确。植物成熟筛管细胞 无细胞核，也能存活，D 错误。 答案：D 【考向集训】 1.(2023 年河南模拟)如图是某种细胞结构的示意图，图中数字 表示相关细胞结构。下列相关叙述正确的是( ) A.①～⑥均属于生物膜系统，由磷脂和蛋白质构成 B.①④⑥均具有双层膜结构，都能合成多种蛋白质 C.⑥在光照条件下产生的 O2 可直接进入④中被利用 D.②③④⑥广阔的膜面积保证了 ATP 的快速合成与分解 解析：⑤是细胞壁，主要成分为纤维素和果胶，不含磷脂和 蛋白质，细胞壁不属于生物膜系统，A 错误；①是细胞核，不能 合成蛋白质，B 错误；⑥叶绿体在光照条件下产生的 O2 可直接进 入④线粒体中被利用，C 正确；②③分别是内质网和液泡，不能 合成 ATP，D 错误。 答案：C 考向 2 主要细胞器的结构和功能分析 [典例 2](2021 年浙江月考)某企业宣称研发出一种新型解酒 药，该企业的营销人员以非常“专业”的说辞推介其产品。下列 关于解酒机理的说辞，合理的是( ) A.提高肝细胞内质网上酶的活性，加快酒精的分解 B.提高胃细胞中线粒体的活性，促进胃蛋白酶对酒精的消化 C.提高肠道细胞中溶酶体的活性，增加消化酶的分泌以快速 消化酒精 D.提高血细胞中高尔基体的活性，加快酒精转运使血液中酒 精含量快速下降 解析：肝脏具有解酒精的功能，人肝细胞中的光面内质网有 氧化酒精的酶，因此提高肝细胞内质网上酶的活性，可以加快酒 精的分解，A 正确。酶具有专一性，胃蛋白酶只能催化蛋白质水 解，不能催化酒精分解，B 错误。溶酶体存在于细胞中，溶酶体 中的消化酶分泌出来会破坏细胞结构，且溶酶体中的消化酶一般 也只能在溶酶体内起作用(需要适宜的 pH 等条件)，C 错误。高尔 基体属于真核细胞中的物质转运系统，能够对来自内质网的蛋白 质进行加工、分拣和转运，但不能转运酒精，D 错误。 答案：A 细胞结构与功能中的 “一定”“不一定”与“一定不” (1)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体(如蓝细菌)，但高 等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 (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 氧呼吸一定有线粒体参与，且丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线 粒体中。 (3)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 (4)有中心体的生物不一定为动物，但一定不是高等植物。 (5)高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋 白一定经高尔基体分泌。 (6)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，真菌、细菌(支原体 除外)也有细胞壁。 (7)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。 (8)葡萄糖→丙酮酸一定不发生在细胞器中。 【考向集训】 2.(2020 年全国Ⅱ卷)为了研究细胞器的功能，某同学将正常叶 片置于适量的溶液 B 中，用组织捣碎机破碎细胞，再用差速离心 法分离细胞器。回答下列问题。 (1)该实验所用溶液 B 应满足的条件是___________________ __________________________________________。(答出 2 点即可) (2)离心沉淀出细胞核后，上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻 底分解，原因是此上清液中含有____________________。 (3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释 放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光， _______(填“有”或“没有”)氧气释放，原因是_______________ ________________________________________________________ ____________________________________________。 解析：(1)该实验要保证能分离到结构和功能正常的细胞器， 故溶液 B 应满足的条件是 pH 应与细胞质基质的相同，渗透压应 与细胞内的相同。(2)离心沉淀出细胞核后，上清液中主要是细胞 质基质、细胞器，在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解，说明上清 液中可以进行有氧呼吸，原因是此上清液中含有细胞质基质组分 和线粒体。(3)植物光合作用的光反应阶段，场所是类囊体薄膜， 发生的反应为水的光解。如果在适宜溶液中将叶绿体外表的双层 膜破裂后再照光，也会有氧气释放，原因是类囊体膜是 H2O分解 释放 O2 的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能。 答案：(1)pH 应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的 相同 (2)细胞质基质组分和线粒体 (3)有 类囊体膜是 H2O 分解释放 O2 的场所，叶绿体膜破裂 不影响类囊体膜的功能 考向 3 细胞器之间的协调配合及生物膜系统 [典例 3](2022 年广东高考)酵母菌 sec 系列基因的突变会影响 分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在 ) 高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是( A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外 C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡 解析：酵母菌是真核生物，分泌蛋白合成和加工的场所依次 在核糖体、内质网、高尔基体，线粒体为此过程供能但分泌蛋白 不会进入线粒体，根据题意，“某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最 终积累在高尔基体中”，故只能在高尔基体之前的加工场所(内质 网)及运输过程(囊泡)检查到分泌蛋白。 答案：D 分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化 分别用直方图和曲线图表示如下： 直方图： 曲线图： 【考向集训】 3.(2023 年浙江 6 月选考)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。 没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确 的是( ) A.囊泡的运输依赖于细胞骨架 B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性 D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体 解析：细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构，与 物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，A 正确。核糖 体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B 错误。囊泡与细胞膜的融合 依赖于膜的结构特性，即具有一定的流动性，C 错误。囊泡只能 在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构 形成统一的整体，D 错误。 答案：A 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理。 (1)叶绿体呈_____色、扁平的椭球形或球形，不需要染色，制 片后可直接观察。 绿 叶绿体 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可将细胞 质基质中__________的运动作为标志。 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍 带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有一 两层叶肉细胞，叶 绿体较大，无须加 工即可制片观察 ①细胞排列疏松， 易撕取； ②含叶绿体数目 少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁 平，只有一层细胞， 存在叶绿体，易观 察 2.选材及原因。 3.方法步骤。 (1)观察叶绿体。 (2)观察细胞质的流动。 (1)若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示，那 么叶绿体的实际流动方向也是顺时针方向。 (2)观察细胞质流动实验中，如果发现细胞质流动很慢，可采 取一定的措施，加快细胞质的流动。方法主要有三种：一是进行 光照，即在阳光或灯光下放置 15～20 min；二是适当提高盛放黑 藻的容器中的水温，将黑藻放入其中培养之后再取材制片；三是 切伤一小部分叶片。 温度/℃ 0 15 20 25 27 30 32 35 40 时间/s — 182 133 116 90 118 129 132 — [典例](2023 年湖北武汉调研)下表是不同温度条件下黑藻叶 片细胞质叶绿体流动一圈所用的时间。0 ℃和 40 ℃水中细胞质内 的叶绿体基本不流动，细胞形状无明显变化，但其叶绿体由集中 分布在细胞膜周围变为均匀分布于细胞中。据表分析，下列叙述 正确的是( ) A.低温时胞质流动速率低，细胞代谢速率降低 B.胞质流动最快的温度是 27 ℃，此温度下细胞代谢最活跃 C.0 ℃时由于低温引起胞内结冰，细胞破裂，胞质基本不流动 D.用洋葱鳞片叶外表皮细胞代替黑藻叶片细胞能观察到相同 的生理现象 解析：温度影响分子运动，低温时胞质流动速率低，细胞代 谢速率降低，A 正确。要想探究胞质流动最快的温度，还需进一 步缩小温度梯度，B 错误。0 ℃时细胞不会破裂(有细胞壁的存在)， C 错误。洋葱鳞片叶外表皮细胞无叶绿体，不能观察到叶绿体的 流动，D 错误。 答案：A 【举一反三】 (2021 年浙江月考)在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑 藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下 列叙述正确的是( ) A.制作临时装片时，实验材料不需要染色 B.黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片 C.预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察 D.在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成 解析：叶绿体呈现绿色，用显微镜可以直接观察到，因此制 作临时装片时，实验材料不需要染色，A 正确。黑藻是一种多细 胞藻类，其叶片是由单层细胞组成，可以直接制作成临时装片， B 错误。先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，有 利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观察叶绿 体的形态，C 错误。电子显微镜下才能观察到叶绿体中的基粒和 类囊体，高倍镜下观察不到，D 错误。 答案：A $$