2025届高中生物一轮复习：第5讲 细胞器与生物膜

一轮复习 第五讲 细胞器与生物膜 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 核糖体、中心体 细胞质基质 细胞器 细胞结构 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核 生物膜系统 整体知识框架 2 考点1： 细胞器分离方法——差速离心法 主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法 只用一个离心转速，使混合样品穿过密度梯度层的沉降或上浮进而以不同带层分布于梯度柱中 3 动物细胞 植物细胞 考点2：细胞器的识图 4 考点3：细胞器的具体结构、功能、分布 结 构 双层膜DNA、RNA、核糖体 双层膜、DNA、RNA、核糖体、色素 单层膜 单层膜 单层膜、水解酶，酸性 单层膜、水、无机盐、糖类、蛋白质、色素 无膜、微管蛋白 无膜、RNA、蛋白质 5 考点4：多角度比较各种细胞器 真、原核细胞均有 按分布 含DNA的细胞器 含RNA的细胞器 含色素的细胞器 按成分 植物细胞特有 动物低等植物特有 具双层膜结构 按膜层数 不具有膜结构 具单层膜结构 6 考点4：多角度比较各种细胞器 7 考点5：细胞器之间的协调配合——以分泌蛋白合成与分泌为例 游离核糖体 1.合成一小段肽链 粗面内质网 3.合成完整肽链 2.移动 4.初步加工 5.形成囊泡 高尔基体 6.再加工 7.形成囊泡 溶酶体 水解酶 细胞膜上蛋白质 细胞外分泌蛋白 合成完整肽链 细胞质基质 细胞核 线粒体 叶绿体 附着核糖体 RNA聚合酶、DNA聚合酶、呼吸酶、DNA解旋酶、血红蛋白等 消化酶、细胞因子、抗体、生长激素、胰岛素、血浆蛋白等。 研究方法：同位素标记法 8 ①在______________中，以_______为原料开始______的合成。 ②合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程，并且边合成____________________，再经过_____、_____，形成______________________________。 ③内质网膜鼓出形成_______，包裹着蛋白质离开内质网到达__________，与高尔基体膜______。囊泡膜_____________________________高尔基体还能对蛋白质做___________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。 ④囊泡转运到__________，与___________，将蛋白质_____________。 ⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中，需要_________，能量主要来自____________。 游离的核糖体 氨基酸 多肽链 粗面内质网 边转移到内质网腔内 加工 折叠 具有一定空间结构的蛋白质 囊泡 高尔基体 融合 成为高尔基体膜的一部分 进一步的修饰加工 囊泡 细胞膜 细胞膜融合 分泌到细胞外 合成 加工 运输 消耗能量 线粒体 2.分泌蛋白的合成和运输的过程 考点5：细胞器之间的协调配合 9 囊泡 囊泡 氨基酸 多肽 未成熟蛋白 成熟蛋白 分泌蛋白 脱水缩合 加工、折叠 修饰、加工 分泌 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 游离核糖体 线粒体供能 转移 囊泡 囊泡 交通枢纽 10 考点6：分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化 11 考点7：溶酶体来源及行使功能的图解（课后习题） 12 PH=7.2 细胞质基质 (2)造成硅肺的原因是什么？ 肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。 (1)少量溶酶体酶泄露到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？ 细胞质基质中的pH为7.0，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。 考点8：溶酶体有关的长句作答 13 (3)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? 膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用。 (4)新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，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？ 与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时，细胞内的溶酶体破裂，释放其中的水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。 PH=7.2 细胞质基质 考点8：溶酶体有关的长句作答 14 典例分析：如图为细胞结构示意图，甲～己为细胞内结构，①～⑨为物质运输过程。据图回答问题。 (1)溶酶体中的多种水解酶是在结构[乙]________________上合成的，为了研究水解酶从合成到进入溶酶体的途径，可采用____________法，据图预测水解酶从合成到进入溶酶体的过程：____________→溶酶体(用图中的甲、乙、丙、丁、戊、己和箭头表示)。 附着核糖体 同位素标记 乙→甲→丁 (2)图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有____________________的功能，溶酶体的功能说明其膜的结构特点是___________________。 分解衰老、 损伤的细胞器 具有一定的流动性 (3)为了研究细胞核内的蛋白质是由细胞质基质中的核糖体合成，并通过核孔进入的，请写出用酵母菌作为实验材料的实验设计思路： 向酵母菌中注射放射性同位素标记的氨基酸，观察放射性标记的物质转移情况 15 细胞骨架 细胞的形态 蛋白质纤维 分裂、分化 能量转化 考点9：细胞骨架 结 构 组 成 生 理 功 能 16 实验步骤 观察叶绿体 观察细胞质流动 实验原理 实验材料 考点10：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 藓类叶片由单层叶肉细胞构成，且叶绿体大。 菠菠叶片稍带叶肉的下表皮，叶肉细胞排列疏松、易撕取，且所含叶绿体少，且大。 叶绿体绿色、扁平椭球或球形，可在高倍镜下观察。 细胞质(活)不断流动,可用叶绿体作为标志。 叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。 细胞质的流动方向看到的与实际的一致，各细胞也一致。为细胞内物质运输创造条件。 结果 结论 17 18 【注意事项】 ①做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。 ②细胞质具有流动性的意义是：叶绿体、线粒体等细胞器和无机盐、蛋白质、各种酶等物质遍布整个细胞，有利于细胞进行新陈代谢等各种生命活动。 ③在观察细胞质流动时，事先把黑藻放在光照、室温条件下培养，其目的是促进细胞质的流动。若观察时发现细胞质不流动，或者流动很慢，可适度照光、适当加温、切伤叶片等以促进其流动。 考点10：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 19 典例分析：下列描述正确的是（ ） A.经蒸馏水处理洋葱鳞片叶内表皮，可观察到细胞吸水，液泡颜色变浅 B.能观察到藓类叶片叶绿体的形态和结构 C.菠菜叶下表皮细胞是观察叶绿体形态的好材料 D.高倍镜可以观察到附着的核糖体不是只分布在内质网上 E.观察叶绿体形态可用菠菜稍带叶肉细胞的下表皮，因为叶肉细胞含有大量的叶绿体 F.用低倍镜观察菠菜叶肉细胞时，通常看不到棒状染色体，是因为放大倍数不够，且没有染色 20 在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说(如图所示)。下列有关推测不合理的是 典例分析： A.核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性 B.核糖体的“游离态”与“附着态”是相对的 C.信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上 D.若在合成新生肽阶段切除信号序列，则不能合成结构正确的分泌蛋白 A 21 诊断1——细胞器 1.（ ）细胞质中各种细胞器漂浮在呈溶胶状的细胞质基质中。(P50细胞质的结构)2.（ ）核糖体是噬菌体、细菌、人共有的细胞器；核糖体内可发生脱水缩合，形成肽键。(P48-49细胞器)3.（ ）核糖体是由mRNA和蛋白质组成的，具有特定的空间结构，所有酶、抗体、激素都是在核糖体上合成的，并不是所有的细胞器都含蛋白质。(P48-49细胞器)4.（ ）生物体内蛋白质合成的场所一定是核糖体。(P48-49细胞器)5.（ ）没有叶绿体和大液泡的细胞一定是动物细胞，有线粒体的细胞一定是真核细胞。 (P48-49细胞器)6.（ ）可利用电子显微镜观察线粒体的亚显微结构。(P48-49细胞器)7.（ ）线粒体外膜蛋白质与脂质的比值大于内膜。(P93细胞呼吸)8.（ ）同一生物体不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同。(P119细胞的分化)9.（ ）有细胞壁的细胞一定是植物细胞，能进行光合作用的细胞一定含有叶绿体。 (P48-49细胞器) × × √ × √ × √ × √ 22 10.（ ）植物细胞内含有的液体称为细胞液，液泡与植物细胞渗透吸水有关，可以调节植物细胞内的环境。 (P48-49细胞器) 11.（ ）叶绿体靠内膜增大膜面积，线粒体靠内膜向内折叠形成的嵴增大膜面积。12.（ ）线粒体和叶绿体都含有少量的DNA、RNA、酶、核糖体，能半自主自我复制、转录、翻译，控制合成自身需要的部分蛋白质，都能合成和消耗ATP。 (P48-49细胞器)13.（ ）如果某药物使粗面内质网上的核糖体脱落，将影响分泌蛋白合成。 (P48-49细胞器)14.（ ）同时含有叶绿体和中心体的细胞一定是低等植物细胞，如发菜。 (P48-49细胞器)15.（ ）核膜与细胞膜的连通可通过高尔基体来实现。 (P48-49细胞器)16.（ ）中心体、高尔基体和核糖体在低等植物有丝分裂过程中起重要作用。(P112有丝分裂)17.（ ）分泌蛋白的加工由高尔基体来完成，分泌蛋白的分泌过程属于胞吐。 (P52细胞器的协调配合)18.（ ）内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间通过具膜小泡形式相互转化，体现了生物膜的选择透过性。 (P52细胞器的协调配合)19.（ ）若抑制磷脂合成的药物进入细胞，将直接影响到中心体的合成。 (P48-49细胞器) 诊断1——细胞器 × √ × × √ × √ × × × 23 20.（ ）细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质所含的成分和功能都相同。(P48细胞器) 21.（ ）溶酶体能合成多种水解，吞噬细胞中溶酶体数量多，被溶酶体分解的产物不能被细胞再次利用。(P48细胞器)22.（ ）正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用。(P48细胞器)23.（ ）高尔基体是蛋白质合成、加工、分类和包装的“车间”和“发送站”。(P48细胞器)24.（ ）心肌细胞含有丰富的线粒体，唾液腺细胞高尔基体含量多，成熟的植物细胞液泡体积大，靠近上表皮的叶肉细胞中叶绿体数量多。(P48细胞器)25.（ ）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，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。(P50细胞骨架) 26.（ ）高尔基体经囊泡分泌的物质不一定是分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。(P48细胞器) 诊断1——细胞器 √ × √ × × × √ 24 28.（ ）分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，研究分泌蛋白的合成和运输采用了同位素标记法。(P51细胞器之间的协调配合)29.（ ）真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的；生物大分子以碳链为骨架；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层；磷酸和脱氧核糖交替连接构成 DNA 的基本骨架。30.（ ）用高倍镜观察叶绿体的形态和结构时，不需染色。 (P48-49细胞器)31.（ ）观察叶绿体时，可用藓类的叶片，也可用菠菜叶的下表皮。 (P50观察实验)32.（ ）观察细胞质流动，必需用临时装片，不能用永久装片。 (P50观察实验)33.（ ）在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数。(P50观察实验) 27.（ ）细胞中具有双膜的细胞器是线粒体、叶绿体和细胞核；无膜结构的细胞器有核糖体、中心体；具有单膜的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。 诊断1——细胞器 √ × × √ × √ × 25 诊断1——细胞器 34. 通过《细胞的结构》一章相关概念的学习，同学们初步形成了结构与功能观、生命的系统观。请根据这些观点，回答下列问题：(1)制备纯净的质膜最佳的实验材料是______________，理由是______。 (2)科学家提取了某种细胞细胞膜的脂质成分后，将其铺展在水面，测出其面积约为所属细胞表面积的2倍，据此可推测_________________________________。脂肪细胞内的脂肪滴外面有一层“油膜”，请根据磷脂的理化性质推断，此膜是由_________填“一层”或“两层”）磷脂分子构成的。(3)如何检测酵母汁中是否含有活细胞?(任意写出1种方法及相应原理即可）________________________________________。 染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透过性； 酵母汁接种在固体培养基上，培养观察是否有相应菌落，原理是酵母菌可以繁殖。 哺乳动物成熟红细胞 没有细胞核及其它具膜细胞器 细胞膜由双层脂质分子构成 一层 26 诊断1——细胞器 (4)将离体的线粒体放在清水，一段时间后线粒体将吸水涨破，预测两层膜破裂情况是______（填“外膜先破裂”、“内膜先破裂”或“同时破裂”），判断的依据是____________________。(5)具膜细胞器通过一定的方式来增大膜面积来行使其生理功能。请说出下列细胞器增大膜面积的方式：高尔基体是通过____________________来增大膜面积的；叶绿体是通过_____________________来增大膜面积的。(6)与汗腺细胞相比，唾液腺细胞具有的结构特点是______________________________。与腹肌细胞相比，心肌中显著增多的细胞器是_________。 内膜向内折叠成嵴 √ 许多扁平囊重叠 类囊体膜堆叠成基粒 粗面内质网和高尔基体发达 线粒体 (7)内共生学说认为线粒体的起源可能是某些需氧型细菌被原始的真核生物吞噬后，经过长期共生形成。叶绿体的起源与线粒体相似。据此推测叶绿体起源是________被原始的真核生物吞噬后演化而来。 蓝细菌 27 一、概念 细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 特别强调： 生物膜系统是细胞的膜，而口腔黏膜、胃黏膜等属于组织层次， 不属于生物膜系统；原核细胞无生物膜系统有生物膜；病毒无生 物膜系统无生物膜。 考点11：细胞的生物膜系统 28 2.在成分上：各种生物膜都主要 由脂质和蛋白质组成 每种成分所占比例不同， 功能越复杂，其蛋白质的种类和数量就越多。 3.在功能上： 细胞膜 直接相连 内质网膜 直接相连 核膜 高尔基体膜 线粒体膜 囊泡 囊泡 1.在结构上：结构上直接或间接相连； 都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分布其中； 有流动性。 考点12：各生物膜的联系 29 1.来源： 2.内容物成分： 囊泡 囊泡 考点13：生物膜系统中的囊泡 内质网、高尔基体、细胞膜。 激素、酶、神经递质等物质。 30 1.细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。 2.许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 3.细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 考点14：生物膜的功能 31 1.（ ）生物膜系统是真核生物所有膜结构的统称。（P52生物膜系统的概念） × 2.（ ）真核生物具有生物膜系统，有利于细胞代谢的有序进行，原核生物的细胞膜是生物膜，但不具有细胞的生物膜系统。（P52生物膜系统的概念）3.（ ）细胞膜具有物质运输、能量转换、信息传递等功能，细胞膜把细胞分隔成许多小室。（P52生物膜系统的功能） 4.（ ）生物膜系统由具膜结构的细胞器构成（P52生物膜系统的概念） 5.（ ）囊泡膜、叶绿体的类囊体膜不属于生物膜系统（P52生物膜系统的概念） 6.（ ）生物膜是细胞所有膜结构的统称（P60复习提高） × √ × 诊断2——生物膜系统 × √ 32 $$