04 必修1 专题二 第2讲 细胞器、细胞在结构和功能上的统一-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（浙科版）

必修1　分子与细胞 专题二　细胞的结构 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 精读课本 盘点基础知识 一、细胞质中有多种细胞器 1．细胞质的组成 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 问题与思考 1．细胞溶胶与细胞液有什么区别？ [提示]　细胞溶胶是细胞内除去细胞器以外的物质，其中70%左右是水分，还含有丰富的蛋白质，由于水分大多数以结合水的形式附着于蛋白质等大分子表面，只有部分水是游离的，所以细胞溶胶是一种黏稠的胶体；细胞液是植物液泡中的水溶液，其中含有无机盐、糖类、氨基酸、色素等。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 2．细胞器 (1)双层膜结构的细胞器 结构名称 分布、形态、结构、功能 线粒体   ①分布：______细胞中 ②形态：在光学显微镜下，线粒体呈颗粒状或短杆状，相当于________的大小 ③结构：线粒体是由内、外两层膜构成，外膜平整，内膜向内凹陷形成嵴，有利于生化反应的进行。内、外膜之间及内部是____________ ④成分：线粒体基质中有少量的DNA、RNA和______，能合成一部分自身所需要的蛋白质；需氧呼吸的酶分布在内膜和基质上 ⑤功能：是细胞呼吸和能量代谢的中心，是需氧呼吸的主要场所，被称为细胞的“动力车间” 动植物 一个细菌 的基质 核糖体 液态 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 结构名称 分布、形态、结构、功能 叶绿体   ①分布：植物细胞中进行光合作用的细胞器 ②形状：椭球形或球形 ③结构：叶绿体是由内、外两层膜构成的，叶绿体内部是液态的基质，基质中具有由类囊体堆叠成的基粒，光合色素附着于________上 ④成分：叶绿体基质中还有少量的DNA、RNA和______，能合成一部分自身所需要的蛋白质；光合作用有关的酶分布在____和____中 ⑤功能：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” 类囊体膜 核糖体 基粒 基质 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (2)单层膜结构的细胞器 结构名称 分布、形态、结构、功能 内质网   ①形态结构：由一系列片状的膜囊和管状的腔组成 ②分布：________细胞中，向内连接细胞核的____，向外连接______，并与________相互联系 ③功能：光面内质网是运输______和合成____的重要场所；肝细胞光面内质网有____功能；一些内分泌细胞的光面内质网可以合成__________。粗面内质网上的核糖体所合成的蛋白质，在内质网加工和运输 动植物 核膜 细胞膜 高尔基体 蛋白质 脂质 解毒 类固醇激素 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 结构名称 分布、形态、结构、功能 高尔基体   ①分布：______细胞中 ②形态结构：高尔基体由一系列________和大小不一的囊泡(蛋白质分泌泡)构成 ③功能：把来自粗面内质网的蛋白质进行______________________ 高尔基体所加工运输的蛋白质有三个去向：分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体酶；在植物细胞中，高尔基体合成果胶物质，参与细胞壁的构建 动植物 扁平膜囊 加工、分类、包装和运 输 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 7 结构名称 分布、形态、结构、功能 溶酶体   ①分布：几乎存在于所有____细胞中 ②形态结构：是高尔基体断裂后形成的，由单层膜包被的小泡，含有60种以上的____酶 ③功能：消化细胞从外界吞入的颗粒、自身__________________；溶酶体可将消化作用局限在特定结构中，这对_______________________________具有重要意义 动物 水解 衰老的细胞器和碎片 保证细胞中其他 结构的完整性 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 结构名称 分布、形态、结构、功能 液泡   ①分布：主要存在于____细胞中 ②形态结构：是一种充满水溶液的、由______构成的泡状细胞器，刚分裂形成的植物细胞中，液泡小而多，随着细胞的长大，可逐渐融合成______，植物细胞液泡中的水溶液称为______ ③功能：具有调节植物细胞__________________________，维持细胞正常形态的作用；液泡中也富含水解酶，与动物细胞的溶酶体功能相似；液泡中的色素，使得植物的花、果实和叶有各种颜色 植物 单层膜 大液泡 细胞液 渗透压、酸碱平衡、离子平衡 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (3)无膜结构的细胞器 结构名称 分布、形态、结构、功能 核糖体   ①分布：存在于几乎所有活细胞中，核糖体可分为游离核糖体和附着核糖体 ②形态结构：椭球形粒状小体，由______和______组成，其中蛋白质可以分为大、小两个亚基 ③功能：核糖体是__________的场所，游离核糖体合成的蛋白质常存在于细胞内；附着核糖体合成的蛋白质，常被运输至胞外或细胞其他部位 蛋白质 RNA 合成蛋白质 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 结构名称 分布、形态、结构、功能 中心体   ①分布：存在于动物细胞和低等植物细胞中 ②结构：中心体由两个空间相互____的中心粒组成，中心粒又是由微管构成的 ③功能：与细胞的分裂有关 垂直 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [拓展点]　差速离心法与密度梯度离心的差异与应用：差速离心法是用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离，适用于沉降系数相差较大的不同大小颗粒的分离，如分离各种细胞器；密度梯度离心是借助于混合样品穿过密度梯度层的沉降或上浮来达到对沉降系数接近的单一样品组分的分离，如分离14N、15N标记的DNA分子。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [注意点]　关于细胞结构与功能需要注意的几点 (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)能进行需氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的需氧呼吸一定需要线粒体。 (3)所有细胞生物，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)高尔基体经小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)没有叶绿体和大液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。 (7)并非所有植物细胞都含有大液泡，如根尖分生区细胞不含大液泡。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 二、细胞骨架维持细胞形态并控制细胞运动和胞内运输 1．形态结构：存在于细胞质中，是由__________交错连接的网络结构。 2．成分：它是由____和____构成。 3．功能：维持细胞形态、胞内运输、变性运动 等方面发挥重要作用。其中微丝的功能是：维持 细胞形态、参与胞质环流、肌细胞的收缩；微管 的功能是：参与中心体与纺锤体的形成，参与细 胞内的囊泡运输。 蛋白质纤维 微丝 微管 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 问题与思考 2．“细胞骨架”与生物膜的“基本骨架”在物质构成上有什么不同？ [提示]　细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网络结构，生物膜的基本骨架是由磷脂双分子层组成的。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 三、细胞在结构和功能上是一个统一整体 1．细胞的生物膜系统 (1)定义：细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成的，在____和____上构成一个统一整体。 (2)生物膜系统的组成与功能 结构 功能 　　 多 高效、有序 种酶 能量转换、物质运输、 信息传递 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (3)生物膜系统结构与功能的联系   ①直接联系：______________向内与核膜连接，向外与细胞膜连接，使细胞核与细胞质及细胞膜的联系更为紧密，大大提高了物质交换的效率。 ②间接联系：由于生物膜具有一定的流动性，所以各组分间可以通过____相互转化。囊泡的移动为多种细胞器的膜成分提供物质来源，从而实现膜成分的更新。 (粗)内质网膜 囊泡 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [注意点]　生物膜系统主要指真核生物细胞。原核细胞只有细胞膜，因此不能称为生物膜系统。生物膜在成分和结构上基本相同。生物膜结构方面均具有流动性，功能方面均具有选择透过性。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 2．细胞内各结构的协调配合 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (1)请写出a～g各部分的名称：_____________________________________________________________________________________________________。 (2)c、d所在的细胞器均有很大的膜面积，其增大膜面积的方式分别是：__________________________________________________________________________。 (3)图中e和f在分泌蛋白的加工和运输过程中，e的膜面积会____，f膜面积会 ______________________________。 (4)生物膜使真核细胞区室化，对新陈代谢的意义是减少彼此干扰，保证多种生命活动高效、有序地进行。 a为核膜，b为细胞器膜，c为叶绿体的类囊体膜， d为线粒体内膜，e为内质网膜，f为高尔基体膜，g为细胞膜 c叶绿 体由类囊体堆叠形成基粒增大膜面积，d线粒体内膜向内凹陷形成嵴增大膜面积 变小 先增大后减小，前后基本保持不变 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 3．通过囊泡运输的物质的种类 (1)囊泡运输的过程：囊泡的运输包括囊泡的形成、运输和特定部位膜的融合。其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键，整个过程非常复杂，需要多种信号分子和细胞骨架的参与。 (2)囊泡运输的物质：一类是囊泡膜上的____________等，参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能，如磷脂和胆固醇在光面内质网上合成后通过囊泡运入其他细胞器；另一类是囊泡包裹的内含物，如一些________等，这些物质有的被分泌到细胞外，有的参与细胞内大分子物质的降解等。 膜蛋白和脂质 激素、酶 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 四、用高倍显微镜观察叶绿体 1．材料选择 黑藻是一种多细胞高等植物，有根、茎、叶的分化，选用黑藻的叶片作实验材料的优点是其叶片______，仅有一两层叶肉细胞可直接在显微镜下观察。 小而薄 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 2．实验步骤 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 3．实验结论 (1)叶绿体呈绿色、____________，随细胞质流动，自身也可转动。 (2)在显微镜下可观察到叶绿体不均匀地分布在细胞溶胶中。 (3)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。 [注意点]　叶绿体的形态和分布随光强度和光源方向的改变而改变——光照强时常以侧面朝向光源，以减小受光面积(防止被灼伤)；光照弱时常以正面对准光源，以增大受光面积。 球形或椭球形 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [教考链接] 1．内共生学说 内共生学说认为：叶绿体起源于被原始真核细胞吞噬后未被消耗的原始蓝细菌，能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (1)按照这一推测，叶绿体的外膜和内膜的来源分别是什么？ [提示]　原始真核细胞的细胞膜和蓝细菌的细胞膜。 (2)进一步推测，线粒体的形成过程是什么？ [提示]　是原始真核生物吞噬好氧型细菌形成的。 (3)在你的知识范围内找出支持这一假说的三条证据。 [提示]　线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性；线粒体和叶绿体内的DNA是环状，没有与蛋白质结合，与细菌相同；线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 2．细胞自噬作用 通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [例]　下图是细胞自噬发生的过程图解，真核细胞中多肽链错误折叠的蛋白质分子和受损、衰老的细胞器通过细胞自噬被水解成小分子物质，然后这些小分子物质会被细胞重新利用。请回答下列相关问题： 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (1)错误折叠蛋白质的折叠过程可能发生在__________(填细胞器名称，下同)中，若蛋白质没有发生错误折叠，通常会被运输到__________中进行进一步修饰加工。 (2)泛素是一条由76个氨基酸组成的肽链形成的。它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质和损伤的细胞器，被泛素标记的蛋白质或损伤的细胞器会与自噬受体结合，被引导进入吞噬泡，最终在溶酶体中被降解，合成一个泛素分子至少要脱去________个水分子。没有泛素标记的蛋白质和其他物质不能进入吞噬泡中，细胞具有这种特性的意义是___________________________________________________________________________________________。 内质网 高尔基体 75 保证正常折叠的蛋白质和未损伤的细胞器不会 进入吞噬泡，从而避免被次级溶酶体的水解酶水解破坏 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (3)检测发现次级溶酶体内的pH约为5，而细胞溶胶中的pH约为7，次级溶酶体保持其低pH的原因可能是____________________________________________。 少量溶酶体破裂，是否一定会损伤其他正常的细胞结构？________，原因是____________________________________________________________________。 次级溶酶体内的水解酶的最适pH为5 不会 细胞溶胶中的pH接近中性，在高pH条件下，这些水解酶活性降低或失活 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 内化知识 突破重点难点 一、细胞器的分类归纳 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 例1　(2023·天津等级考)在细胞中，细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分，在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因，并可以在其中表达，因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。 内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，当细胞分裂完成后，重新组装。 经合成加工后，高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (1)某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞哪个细胞器(　　) A．线粒体　　　　 B．内质网 C．细胞质核糖体 D．中心体 (2)下列说法或推断，正确的是(　　) A．叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物 B．细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体 C．叶绿体和线粒体内基因的表达都遵循中心法则 D．植物细胞叶绿体均由前质体产生 √ √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 (3)下列说法或推断，错误的是(　　) A．经游离核糖体合成后，溶酶体水解酶的囊泡进入前溶酶体，形成溶酶体 B．溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用 C．若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体 D．溶酶体水解酶进入细胞溶胶后活性降低 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [解析]　(1)据题干材料可知，线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似，某种抗生素对细菌(原核生物)核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞线粒体中的核糖体，A正确。 (2)叶绿体基质可分解ATP，合成糖类、蛋白质、DNA、RNA等有机物，线粒体基质可分解丙酮酸，可以合成蛋白质、DNA、RNA等有机物，所以叶绿体基质和线粒体基质能合成有机物和分解有机物，A错误；内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，因此推测细胞分裂中期不能观察到高尔基体，B错误；叶绿体和线粒体内含有基因，其基因表达包括转录和翻译，都遵循中心法则，C正确；植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体，但不能说明植物细胞叶绿体均由前质体产生，D错误。 (3)高尔基体释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体，不是囊泡进入前溶酶体，A错误；溶酶体含有大量的水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，分解后的产物可以被再次利用或者排出体外，B正确；溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要，若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体，C正确；溶酶体属于酸性环境，溶酶体水解酶进入细胞溶胶后，pH不适宜，水解酶活性降低，D正确。 二、利用图示法深入理解分泌蛋白在加工、运输过程相关信息 图1　　　　 　图2 图3　膜面积变化直方图　　图4　膜面积变化曲线图 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 1．分泌蛋白合成、加工、运输过程(如图1) 核糖体内质网高尔基体细胞膜 2．放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况(如图2)，该图表示的放射性元素出现在细胞器中的先后顺序为核糖体、内质网、高尔基体。其中在高尔基体中放射性元素的含量变化为先升高后降低。 3．分泌蛋白在加工、运输过程中，膜面积的变化(如图3、4)，图3和图4分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、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)。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 例2　(2023·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 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [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。 三、同位素标记技术的应用 同位素分两类，稳定性同位素和放射性同位素。区别在于稳定性同位素几乎测不到放射性，因此不能用放射性来检测，如18O、15N就没有放射性，实际操作中都使用质量变化的方法来检测。列举同位素标记技术的应用，如下表所示： 知识点 标记元素 标记化合物　 标记物转移情况 结论 生物膜在功能上的联系　　 3H 亮氨酸 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 各种生物膜在功能上分工协作 光合作用O2的来源 18O H2O、 光合作用放出的O2完全来自H2O中的O 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 知识点 标记元素 标记化合物　 标记物转移情况 结论 植物的光合作用C转移的途径　　 14C CO2 CO2→三碳酸→三碳糖 卡尔文循环 DNA是主要遗传物质的证据 32P、35S DNA、蛋白质 子代噬菌体检测到32P、未检测到35S DNA是遗传物质 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 知识点 标记元素 标记化合物　 标记物转移情况 结论 DNA的复制 15N 含氮碱基 一个亲代DNA→两个子代DNA　 DNA半保留方式复制 生长素的极性运输　 14C IAA 形态学上端→形态学下端 生长素只能从植物体的形态学上端运输到形态学下端 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 知识点 标记元素 标记化合物　 标记物转移情况 结论 细胞的增殖　 3H 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 细胞分裂越旺盛，被标记的细胞越多 根据细胞内放射性强度变化来判断细胞增殖状况 检测甲状腺的功能　 131I 甲状腺激素 放射性随甲状腺激素的分泌而释放到体液中 释放出的放射性越强，甲状腺分泌的甲状腺激素越多 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 例3　(2023·浙睿联盟)同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。下列实验所用同位素性质与其他三个实验不同的是(　　) A．鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源的实验 B．卡尔文探明CO2中的C是如何转化为有机物中的C的实验 C．赫尔希和蔡斯证实了DNA是遗传物质的噬菌体侵染细菌的实验 D．帕拉德探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、运输、分泌过程的实验 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 [解析]　鲁宾和卡门分别用同位素标记H2O、CO2中的氧，也就是用O、CO2和H2O、分别提供给植物进行光合作用，然后检测释放的O2中是否有放射性18O2研究光合作用中氧气的来源，结合分析可知，18O不属于放射性元素，A符合题意；卡尔文用14C标记CO2，研究出C在光合作用中的转移途径，14C属于放射性同位素，B不符合题意；赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌，保温、搅拌、离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性情况，证明了DNA是噬菌体的遗传物质，35S、32P都是放射性同位素，C不符合题意；向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸，随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构，研究分泌蛋白合成和运输的过程，3H属于放射性同位素，D不符合题意。 延伸迁移 实现融会贯通 考向1　细胞器的结构与功能，考查结构与功能观 1．结构和功能相适应是生物学核心素养中“生命观念”的基本观点之一。下列不能体现“结构与功能相适应”的是(　　) A．细胞核的核孔有利于各种物质出入，核仁是装配核糖体的场所 B．细胞内的生物膜把细胞区室化，保证多种生命活动高效、有序地进行 C．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 D．哺乳动物红细胞成熟过程中，细胞核退化并排出是为血红蛋白腾出空间，有利于氧的运输 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 A　[核孔是核质之间进行物质交换和信息传递的通道，具有选择性，不会允许各种物质出入，核仁是核糖体装配的重要场所，A符合题意；细胞内的生物膜把细胞区室化，使得很多反应都在膜内进行，保证多种生命活动高效、有序地进行，B不符合题意；内质网内连核膜，外连细胞膜，是细胞内膜面积最大的细胞器，有利于酶的附着，也有利于建立细胞核和细胞膜之间的联系，C不符合题意；哺乳动物成熟的红细胞的细胞核、线粒体等均退化，为血红蛋白运输氧气腾出空间，有利于红细胞发挥运输氧的功能，D不符合题意。] 1 2 3 4 5 6 7 8 2．研究发现，细胞中错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器与一种被称为泛素的多肽绑定标记后最终被送往溶酶体降解，以维持自身稳定，具体机制如下图。下列叙述正确的是(　　) A．吞噬泡与溶酶体融合后，溶酶体 合成多种水解酶将其降解 B．泛素在蛋白质和损伤细胞器降解过程中起到“死亡标签”的作用 C．吞噬泡与溶酶体融合体现了生物膜的选择透过性 D．线粒体膜被降解后可产生氨基酸、果糖等物质 1 2 3 4 5 6 √ 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 B　[溶酶体中的水解酶属于蛋白质，合成场所在核糖体，经内质网和高尔基体加工、转运分布在溶酶体中，A错误；泛素与错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器结合，相当于对其进行了标记，后被溶酶体降解，故泛素在蛋白质和损伤的细胞器降解过程中起到“死亡标签”的作用，B正确；吞噬泡与溶酶体融合体现了生物膜的流动性，C错误；线粒体膜含蛋白质和少量糖类，降解后可产生氨基酸、葡萄糖等小分子物质，但不会有果糖，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向2　围绕分泌蛋白的合成与加工，考查科学思维素养 3．(2024·浙江1月选考)浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是(　　) A．SRP与信号肽的识别与结合具有特异性 B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链 C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌 1 2 3 4 5 6 √ 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 A　[信号识别颗粒(SRP)和信号肽的识别和结合有特异性，A正确；据题干可知，SRP和SRP受体结合之前，先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合，即可以合成多肽链，B错误；核糖体无膜，不能产生和接受囊泡，内质网和高尔基体之间通过囊泡转移多肽链，C错误；性激素的化学本质不是蛋白质，属于脂质，不通过题述途径合成并分泌，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 4．(2024·金华十校模拟)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程。研究者发现：sec12基因突变体细胞中内质网特别大；sec17基因突变体细胞中有大量的囊泡积累在内质网与高尔基体间；sec1基因突变体中由高尔基体形成的囊泡在细胞质中大量积累，下列说法错误的是(　　) A．酵母菌将分泌蛋白分泌到细胞膜外需要膜上蛋白质的参与 B．可通过检测突变体细胞中分泌蛋白的分布场所推理分析sec基因的功能 C．野生型酵母菌细胞中分泌蛋白转移途径为核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜 D．推测sec1基因编码的蛋白质可能参与囊泡与高尔基体融合的过程 1 2 3 4 5 6 √ 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 D　[酵母菌高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡转运到细胞膜，囊泡与细胞膜融合需要膜上蛋白质参与，才能把包裹着的蛋白质分泌到细胞外，A正确。sec12基因突变体细胞中内质网特别大，说明该基因与内质网出芽产生囊泡把分泌蛋白运出内质网相关；sec17基因突变体细胞中有大量的囊泡积累在内质网与高尔基体间，说明该基因与囊泡、高尔基体融合相关；sec1基因突变体中由高尔基体形成的囊泡在细胞质中大量积累，说明该基因与囊泡、细胞膜融合相关。综上，可以通过检测突变体细胞中分泌蛋白的分布场所推理分析sec基因的功能，B正确。野生型酵母菌可以进行正常的分泌蛋白的合成和分泌过程：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜，C正确。sec1基因突变体中由高尔基体形成的囊泡在细胞质中大量积累，说明囊泡与细胞膜没有融合，可以推测，sec1基因编码的蛋白质可能参与囊泡与细胞膜融合的过程，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向3　围绕细胞内的囊泡运输，考查结构与功能观 5．(2024·镇海模考)研究者用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞，然后分别在3 min、17 min和117 min获得细胞，置于特定环境下观察，如图。研究发现，3 min取出的腺泡细胞，被标记的蛋白质出现在⑤中，17 min时出现在②中，117 min时出现在靠近①的囊泡及细胞外。下列叙述 正确的是(　　) A．①②③④⑤以及核膜构成细胞的生物膜系统 B．囊泡的定向运输需要信号分子和细胞骨架的参与 C．被标记的蛋白质最早出现在⑤中，说明⑤是合成蛋白质的场所 D．该实验采用放射性同位素示踪法研究胰岛素的合成和分泌路径 1 2 3 4 5 6 √ 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 B　[生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，图中的④(核糖体)是无膜结构的细胞器，不参与构成生物膜系统，A错误；一般来说，囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键，需要多种信号分子和细胞骨架的参与，B正确；蛋白质的合成场所是核糖体，而⑤是内质网，C错误；小鼠的胰腺细胞中含有胰岛，能够分泌胰岛素和胰高血糖素，两者均属于分泌蛋白，故该实验中采用的放射性示踪法研究的可能是胰岛素或胰高血糖素的合成和分泌路径，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 6．(2024·金华月考)生物膜系统在结构和功能上联系紧密。COPⅠ、COPⅡ是两种包被膜泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输，过程如图所示。膜泡和囊泡的运输均依赖于细胞骨架。下列说法正确的是(　　) A．抑制细胞骨架的形成将影响溶酶体的正常 功能 B．COPⅡ增多，COPⅠ减少，可导致乙的膜 面积逐渐减少 C．图中溶酶体膜与细菌细胞膜的融合体现了生物膜的流动性 D．使用3H标记该细胞的亮氨酸，细胞外检测到的放射性全部来自分泌蛋白 1 2 3 4 5 6 √ 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 A　[甲、乙分别为粗面内质网、高尔基体，膜泡与囊泡的运输均依赖于细胞骨架，抑制细胞骨架的形成，将影响溶酶体的功能，A正确；COPⅡ增多，COPⅠ减少，可能导致高尔基体膜面积增大，B错误；题图所示，溶酶体膜与内吞泡的膜融合，而不是与细菌细胞膜融合，该过程体现了生物膜的流动性，C错误；使用3H标记该细胞的亮氨酸，可能存在于溶酶体酶，消化吞入的细菌后被排出细胞外，不属于分泌蛋白，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向4　围绕观察叶绿体的实验，考查科学探究素养 7．(2021·浙江1月选考)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 1 2 3 4 5 6 √ 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 A　[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，可以直接用叶片制作成临时装片，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；叶绿体中的基粒和类囊体，属于亚显微结构，只有在电子显微镜下才能观察到，光学显微镜下观察不到，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 8．(2024·浙江金华联考)用洋葱紫色鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料进行实验，下列相关叙述正确的是(　　) A．均不需要染色就可观察细胞质壁分离及复原现象 B．均可利用95%的乙醇提取和分离叶绿素 C．均可以用碱性染料染色来观察植物细胞的有丝分裂 D．均可以在光学显微镜下观察植物细胞叶绿体和胞质环流现象 1 2 3 4 5 6 √ 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第2讲　细胞器、细胞在结构和功能上的统一 A　[黑藻的叶肉细胞含有大液泡，且借助绿色的叶绿体便于观察细胞质壁分离及复原现象，洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡，便于观察细胞质壁分离及复原现象，二者均不需要染色，A正确；提取叶绿素应该用无水乙醇，分离叶绿素应该用层析液，B错误；洋葱紫色鳞片叶细胞和黑藻叶细胞已经高度分化，不能进行有丝分裂，故不可以用碱性染料染色来观察植物细胞的有丝分裂，C错误；洋葱紫色鳞片叶无叶绿体，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 $$