第2章 第7课时 细胞器之间的分工(教用Word)-【金榜题名】2026年高考生物一轮总复习

第7课时　细胞器之间的分工 高考目标定位 1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。2.活动：观察叶绿体和细胞质流动。 考点一　细胞器的结构和功能 1．细胞质基质：在细胞质中，除了细胞器外，还有呈溶胶状的细胞质基质。 2．细胞器 (1)分离细胞器的方法——差速离心法 过程：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。 (2)常见细胞器的结构及功能 分类 名称 结构或成分 主要功能 分布 双层膜 线粒体 ①双层膜：a.内膜向内腔折叠形成嵴，增大膜面积；b.在内膜上含有许多种与有氧呼吸有关的酶； ②基质：含有许多种与有氧呼吸有关的酶；少量DNA和RNA及核糖体 有氧呼吸的主要场所 几乎所有真核细胞 叶绿体 ①双层膜； ②基粒：a.类囊体堆叠形成基粒，增大膜面积；b.类囊体薄膜上分布有吸收光能的色素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及核糖体 光合作用的场所 绿色植物能进行光合作用的细胞 续表 分类 名称 结构或成分 主要功能 分布 单层膜 内质网 单层膜，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，分为光面内质网和粗面内质网 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 几乎所有真核细胞 高尔基体 单层膜，扁平囊状结构和大小囊泡 ①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”； ②在植物细胞中与细胞壁的形成有关 几乎所有真核细胞 液泡 液泡膜及其内的细胞液 调节细胞内的环境，充盈的液泡可以使细胞保持坚挺 主要存在于植物细胞 溶酶体 单层膜，内含多种水解酶 细胞内的“消化车间”，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 主要分布在动物细胞 无膜 核糖体 主要成分是蛋白质和rRNA，分为游离核糖体和附着核糖体 是“生产蛋白质的机器” 几乎所有细胞 中心体 由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 与细胞有丝分裂有关 动物和低等植物细胞 3.多角度比较各种细胞器 4．细胞骨架 (1)结构：由蛋白质纤维组成的网架结构。 (2)作用：维持细胞形态、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、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 判断正误 (1)叶绿体是绿色植物所有细胞含有的细胞器(　×　) 提示　绿色植物能进行光合作用的细胞才含有叶绿体，根尖细胞没有叶绿体，表皮细胞一般不含叶绿体。 (2)大肠杆菌中，核糖体有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质中(　×　) 提示　大肠杆菌是原核生物，没有内质网。 (3)液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素(　×　) 提示　液泡中含有花青素，叶绿体中含有叶绿素。 (4)溶酶体能够参与细胞自噬是因为它可以合成大量水解酶(　×　) 提示　水解酶是在核糖体上合成的。 (5)高尔基体是肽链合成和加工的场所(　×　) 提示　肽链合成的场所是核糖体而不是高尔基体。 (6)细胞骨架与细胞壁都有支撑作用，组成成分都是纤维素(　×　) 提示　细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。 人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题： (1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是高尔基体，与水解酶合成和加工有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(至少答三种)。 (2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失。 (3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第二、三阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用。由此推测，在环境中营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质。 (4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有双层膜。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是什么？ 提示　溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用。 (5)新屠宰的家畜家禽，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。 提示　可能与肌细胞内溶酶体的作用有关。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。 考向一　细胞器的结构和功能 【例1】　(2023·浙江高考)性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下，部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解，从而调节了性激素的分泌量。细胞器X是(　　 ) A．溶酶体　　　　　　　B．中心体 C．线粒体 D．高尔基体 【答案】　A 【解析】　根据题意“部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解”，可推测细胞器X内含有水解酶，是细胞内的消化车间，故可知细胞器X是溶酶体，A正确，BCD错误。 故选A。 【例2】　(2022·重庆高考)以蚕豆根尖为实验材料，在光学显微镜下不能观察到的是(　　 ) A．中心体 B．染色体 C．细胞核 D．细胞壁 【答案】　A 【解析】　A、中心体无色且体积小，光学显微镜下无法观察，需要借助于电子显微镜观察，且蚕豆是高等植物，其根尖细胞中无中心体，A符合题意； B、用光学显微镜观察染色体时，利用碱性染料着色，便能够进行观察，B不符合题意； C、细胞核体积较大，在显微镜下很容易找到，C不符合题意； D、细胞壁位于细胞的最外面，具有保护、支持细胞的功能，在显微镜下很容易找到，D不符合题意。 故选A。 考点二　观察叶绿体和细胞质的流动 1．实验原理 (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需要染色，制片后直接观察。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 2．选材及原因 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，无需加工即可制片观察 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 3.实验步骤 (1)观察叶绿体 (2)观察细胞质的流动 4．实验结论：叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。 判断正误 　(1)常用藓类叶作为观察叶绿体的材料，是因为叶片薄、叶绿体多(　×　) 提示　观察叶绿体时，常用藓类叶片的原因：藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，细胞中叶绿体数量较少、体积较大，可以直接用来制作临时装片。 (2) 在高倍镜下可以观察到叶绿体基质中由类囊体堆叠形成的基粒(　×　) 提示　高倍显微镜下可以观察到叶绿体的形态和分布，观察叶绿体基质中由类囊体堆叠形成的基粒需要借助电子显微镜。 (3)显微镜的光线调节相对暗淡，更易观察细胞质的流动(　√　) (4)黑藻叶绿体的分布不随光照强度和方向的改变而改变(　×　) 提示　叶绿体在光照强的时候，以较小的面朝向光源，避免被灼伤，光线弱时以较大的面朝向光源，便于吸收较多的光，有利于光合作用，故黑藻叶绿体的分布随光照强度和方向的改变而改变。 某实验小组选用菠菜、黑藻为实验材料，观察叶绿体的形态和分布，以及细胞质的流动，请思考下列问题： (1)选菠菜叶作为观察叶绿体的材料，为什么要撕取稍带些叶肉的下表皮？ 提示　叶绿体主要分布在叶肉细胞中，叶表皮处无叶绿体，接近下表皮处为海绵组织，细胞排列疏松，易撕取，且叶绿体数量相对较少。 (2)观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么？ 提示　保持有水状态可以保证叶绿体的正常形态，并能悬浮在细胞质基质中，否则细胞失水皱缩，将影响对叶绿体形态的观察。 (3)选用黑藻的幼嫩叶片而不是幼根为实验材料观察细胞质流动的原因：幼嫩叶片中存在叶绿体，便于观察细胞质流动，幼根中细胞质流动没有明显的参照物，不便于观察。 (4)如果将黑藻小叶的装片放在80 ℃条件下处理一段时间(装片中的小叶保持在0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，发现A处(如图1)呈绿色，可能的原因是高温下细胞膜、叶绿体膜等膜结构失去选择透过性，叶绿素等色素进入A处。 (5)如图2是光学显微镜下观察的黑藻叶片细胞，清晰可见叶绿体主要分布在细胞的周边(填“中央”或“周边”)，其原因是细胞中央有大液泡，将叶绿体推挤到细胞周边。 　 考向二　观察叶绿体和细胞质的流动 【例3】　(2024·湖南高考)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是(　　 ) A．该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域 B．细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快 C．材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键 D．细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标 【答案】　B 【解析】　A、该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率，因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域，A正确； B、新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高，原因新叶比老叶细胞代谢旺盛，而细胞代谢越旺盛，细胞内结合水与自由水的比值越低，B错误； C、选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确； D、观察细胞质的流动时，常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志，D正确。 故选B。 【例4】　(2022·浙江高考)以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是(　　 ) A．基部成熟叶片是最佳观察材料 B．叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心 C．叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形 D．不同条件下叶绿体的位置不变 【答案】　C 【解析】　A、黑藻基部成熟叶片含有的叶绿体多，不易观察叶绿体的形态，应选用黑藻的幼嫩的小叶，A错误； B、叶绿体呈扁平的椭球形或球形，围绕液泡沿细胞边缘分布，B错误； C、观察到的叶绿体呈扁平的椭球形或球形，C正确； D、叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变，D错误。 故选C。 1．(必修1 P48)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。 2．(必修1 P48)高尔基体主要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”。 3．(必修1 P49)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 4．(必修1 P49)中心体分布在动物与低等植物细胞中，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。 5．(必修1 P49)溶酶体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毒或细菌。 6．如图是某组织细胞部分结构及生理过程的示意图，图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能。 7．(2020·全国Ⅱ·30节选)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。该实验所用溶液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(答出两点即可)。 8．细胞内囊泡的运输与细胞骨架直接相关，该结构的成分是蛋白质纤维，细胞骨架还参与的生理过程有细胞的运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等。 9．如图表示某细胞中蛋白质1和蛋白质2(这两种蛋白质是维持线粒体功能所必需的)的合成途径，①～⑤表示生理过程，Ⅰ表示核膜，Ⅱ是线粒体DNA。 有学者认为线粒体属于半自主性细胞器，据图分析，其依据是线粒体可以合成自身正常生理活动所需的部分蛋白质。 学科网（北京）股份有限公司 $$