2026届高三一轮复习生物：细胞器和生物膜系统课件

细胞器和生物膜系统 高考一轮复习 1 知识框架 的膜 动物细胞亚显微结构 1 细胞膜 2 细胞核 3 细胞质 细胞器 细胞质基质（呈溶胶状） 细胞代谢的主要场所 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、核苷酸和多种酶等组成。在细胞质基质中也进行着多种化学反应。 知识梳理 知识点一 主要细胞器的结构和功能 1．细胞质的组成 ——差速离心法 主要采取逐渐提高 分离不同大小颗粒的方法。 离心速率 2．分离细胞器的方法 4 3．观察细胞器 获得细胞器后，怎样才能看得到细胞器呢？ 问题探讨 显微结构 光学显微镜 光学显微镜的分辨率不超过0.2 μm（200 nm)，有效放大倍数不超过1200倍。 电子显微镜 亚显微结构 电子显微镜的分辨率0.2 nm，可以放大几千倍，甚至几十万倍，能看到的直径小于0.2微米的细微结构 线粒体、叶绿体、液泡、染色体、核仁 动物细胞亚显微结构 高等植物细胞亚显微结构 内质网 线粒体 高尔基体 核糖体 中心体 液泡 叶绿体 细胞器 溶酶体 4．细胞器的结构与功能——线粒体 （1）分布 分布于动植物细胞 内膜 外膜 嵴 DNA 基质 核糖体 （2）结构 双层膜 线粒体基质 内膜： 外膜： 光滑 向内凹陷成“嵴”，增大膜面积，含有有氧呼吸第三阶段的酶 含有有氧呼吸第二阶段的酶，核糖体，少量DNA、RNA （3）功能 细胞进行有氧呼吸的主要场所 线粒体无色，可用健那绿染液将活细胞中线粒体染成蓝绿色。 线粒体为半自主性细胞器 外膜 内膜 基质 核糖体 DNA 类囊体 基粒 （1）分布 （2）结构 （3）功能 绿色植物进行光合作用的细胞 双层膜 基粒 叶绿体基质 均光滑 类囊体堆叠形成基粒，增大了膜面积，增大了光合作用面积，基粒间充满基质。 类囊体膜上有色素和酶 含有光合作用相关的酶、DNA、RNA、核糖体 绿色植物细胞进行光合作用的场所 叶绿体为半自主性细胞器 植物细胞不一定都含有叶绿体，如根部细胞。 4．细胞器的结构与功能——叶绿体 大亚基 小亚基 氨基酸 无膜结构，蛋白质 + rRNA （1）分布 （2）结构 （4）功能 广泛分布于真核细胞，原核细胞 （3）类型 游离在细胞质中 附着在内质网、核膜上 附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体 蛋白质的合成场所 氨基酸发生脱水缩合形成肽链 原核细胞唯一的细胞器 mRNA 4．细胞器的结构与功能——核糖体 9 （1）分布 （2）结构 （4）功能 （3）类型 普遍分布于动植物细胞 单层膜 由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构，最终连接成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。 内连核膜， 外连细胞膜， 甚至细胞器膜。 粗面内质网：附着有核糖体 光面内质网：未附着核糖体 蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道，以及脂质合成的场所。 主要与分泌蛋白的的运输、加工有关 主要与脂质、糖类合成有关 膜面积最大的细胞器 4．细胞器的结构与功能——内质网 增大细胞内部膜面积，提供了酶的附着位点，有利于物质合成和运输 10 （1）分布 （2）结构 （3）功能 普遍分布于动植物细胞 主要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”。 单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成 动物：与分泌物的形成有关 植物：与细胞壁的形成有关（合成纤维素和果胶等） ①破坏植物细胞的高尔基体，可能形成双核细胞。 （ ） ②睾丸大量合成分泌雄激素与细胞中发达的核糖体、内质网和高尔基体有关。（ ） √ × 4．细胞器的结构与功能——高尔基体 11 （1）分布 （2）结构 （3）功能 普遍分布于动物细胞 单层膜的囊状体，起源于高尔基体，内含有多种水解酶。这些酶在核糖体上合成，溶酶体只是储存场所。 是细胞的“消化车间”，能分 解衰老、损伤的细胞器（自噬作用），吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 4．细胞器的结构与功能——溶酶体 植物细胞没有真正的溶酶体，植物细胞中起到溶酶体作用的是圆球体，又称为油体 12 （1）分布 （2）结构 （3）功能 普遍分布于植物细胞 单层膜 内有细胞液，含糖类、无机盐、蛋白质和色素（水溶性）等 调节植物细胞内部环境；充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。 注意：植物根尖分生区、愈伤组织细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。 色素主要是花青素，可决定花和果实的颜色 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 原生质层 原生质体 植物细胞去除细胞壁后的剩余部分 请构建一个数学模型以表示原生质层、原生质体、植物细胞之间的关系 植物细胞=原生质体+细胞壁=原生质层+细胞核+细胞液+细胞壁 原生质体=原生质层+细胞核+细胞液 4．细胞器的结构与功能——液泡 植物细胞在生长过程中液泡数量由多变少，最后合并成一个大液泡，所以成熟的植物细胞具有大液泡，而分裂旺盛的细胞（如分生组织）不具有明显液泡，另外真菌细胞中也含有液泡 13 （1）分布 （2）结构 （3）成分 动物与低等植物细胞中 无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。 有丝分裂过程中，中心体在间期复制，前期发出星射线，形成纺锤体。 与细胞有丝分裂、减数分裂有关。 4．细胞器的结构与功能——中心体 蛋白质 （4）功能 14 位于植物细胞细胞膜的外面 主要是 和 。 与 有关。 酶解法（纤维素酶和果胶酶） 对细胞起 与保护作用。 、伸缩性小。 纤维素 果胶 高尔基体 支持 全透性 防止细胞因吸水过多而破裂， 阻挡部分微生物进入细胞 细胞壁 植物 细胞壁 成分 位置 形成 去除方法 功能 特性 4．细胞器的结构与功能——细胞壁 15 5．多角度比较细胞器 归纳细胞结构与功能中的“一定”、“不一定”与“一定不” 1．绿色植物的细胞，不一定有叶绿体；蓝细菌没有叶绿体，但可以进行光合作用。 2．进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。 3．真核细胞光合作用一定发生于叶绿体，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。 4．一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体（病毒在宿主细胞的核糖体上）。 5．有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 6．高尔基体经囊泡不一定分泌蛋白质，但真核细胞的分泌蛋白一定经高尔基体分泌。 7．一定不发生于细胞器中的反应：葡萄糖 → 丙酮酸。 6．细胞骨架 中间 纤维 细胞骨架 胞质溶胶 细胞质基质 细胞器 细胞质 微丝 微管 线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、 中心体、液泡、溶酶体 是活细胞代谢的主要场所 19 模拟题提示： 模拟题有时会考查：⑴真核细胞的细胞骨架包括细胞质骨架、核骨架等。 ⑵原核细胞有细胞骨架。实际上原核细胞具有一些简单的与真核细胞骨架相似的成分，可以视作原核细胞的细胞骨架。 真核细胞中有维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构。 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、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 6．细胞骨架 指在 合成后，分泌到 起作用的蛋白质， 如消化酶、抗体、细胞因子和部分激素等。 1．分泌蛋白的合成、加工和运输 （1）分泌蛋白 细胞内 细胞外 （3）研究手段——同位素标记法 （2）胞内蛋白 在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用的酶。如呼吸酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。 通过追踪同位素标记的化合物，可弄清楚化学反应的详细过程。 放射性同位素：3H、14C、35S、32P；稳定同位素：18O、15N 知识点二 细胞器之间的协调配合 21 (1)实验材料： (2)实验方法： 豚鼠胰腺腺泡细胞 放射性同位素标记法 (3)实验过程和结果： 3H标记的亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 注射 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。 C C OH O H2N CH2 CH CH3 CH3 2．分泌蛋白的合成和运输实验 游离的核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊 泡 囊 泡 氨基酸形成肽链 加工肽链形成蛋白质 进一步修饰加工成成熟的蛋白质 囊泡与细胞膜融合 细胞外 分 泌 线粒体供能 交通枢纽 2．分泌蛋白的合成和运输实验 常考题型一：放射性同位素标记出现的位置 时间 放 射 性 强 度 O C B A 标记氨基酸出现的先后顺序： 核糖体 → 内质网 → 高尔基体 → 细胞外 3．教材中与分泌蛋白合成和分泌过程有关知识 C：核糖体 B：内质网 A：高尔基体 方法：按波峰出现的时间顺序进行判断 常考题型二：分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化 内质网： 减小 先增加后减少；基本不变 增大 高尔基体： 细胞膜： A B C D E F 1．生物膜系统的组成 生物膜 细胞膜 核膜 细胞器膜 包括 生物膜系统 缺一不可 共同组成 ★生物膜系统 ≠ 生物膜 【易错提示】 ①生物膜系统是指细胞内的膜结构，而不是生物体内 ②只有真核细胞才有生物膜系统，原核细胞有生物膜，不具备生物膜系统 知识点三 生物膜系统 2．生物膜在功能上的联系 双层膜 单层膜 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行 保障细胞内部环境的相对稳定 物质运输、能量转换、信息传递 生物膜系统 核膜 细胞膜 细胞器膜 3．生物膜系统中各生物膜的联系 （1）成分上的联系 成分联系 相似性：主要成分为脂质、蛋白质 1 差异性： 2 各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）结构上的联系 a．由磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分子镶嵌其中，二者都有一定的流动性。 b．在结构上具有一定的连续性 高尔基体膜 核膜 细胞膜 内质网膜 间 接 联 系 间接 联系 直接联系 直接联系 囊泡 囊泡 4．生物膜系统中的囊泡 （1）来源 （2）内容物成分 内质网、高尔基体、细胞膜 激素、酶、细胞因子、神经递质、病毒、细菌等 30 5．功能 （1）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）生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的 多种酶提供了大量的附着位点。 （3）将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学 反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 31 1．实验原理 叶绿体 判断：用黑藻叶片做细胞的质壁分离实验时，叶绿体的存在有利于观察实验现象（ ） √ 知识点四 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 32 选材标准： 三种适宜材料与选择理由： 叶片薄，多为一层叶肉细胞（无上下表皮），可以取整个小叶制片，叶绿体大而清晰。 藓类叶 新鲜的黑藻 高等植物，叶片薄，因含大量叶绿体而呈黑色，供观察的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。 菠菜叶 为什么用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮？ 下表皮叶肉细胞，叶绿体大且排列疏松。 注意：表皮细胞不含 材料易得，叶片薄，尤其是含有的叶绿体应少，且大而清晰。 2．实验材料的选择 33 3．实验步骤： 滴 取 放 盖 看 实验材料 用镊子取一片小叶 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 放入载玻片上的清水中 盖上盖玻片 临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性 保持有水状态，以保证叶绿体的正常形态且能悬浮在细胞质基质中 (1)观察叶绿体 在 条件下培养 取载玻片、滴清水 将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入水滴中 盖上盖玻片 低倍镜下找到黑藻叶肉细胞 高倍镜下可见 。 光照、室温 叶绿体随细胞质绕液泡流动 黑藻的培养 临时装片 的制作 观察 (2)观察细胞质流动 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察 4．实验现象及结论 1．叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形； 2．叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动； 3．黑藻叶片处于饱含水分的状态时，每个细胞中细胞质 沿着中央液泡流动，方向一致，其流动方式为环流式。 叶绿体的运动同时受光照强度的影响。 叶绿体在弱光下以最大面积（叶绿体椭球体的正面）朝向光源，强光下则以其椭球体的侧面或顶面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。 36 （1）叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 5．讨论 （2）植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向，有利于接受更多的阳光。 细胞质是细胞代谢的主要场所，细胞质中含有代谢所需的原料、酶、ATP、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了生命活动的正常进行。 弱光——椭球形的正面朝向光源——接受更多的阳光 强光——椭球形的侧面朝向光源——避免被灼伤 （3）细胞代谢越旺盛，细胞质流动越显著。如观察时发现细胞质不流动或流动很慢， 可以采取什么措施？ 适度照光、适当加温、轻微损伤叶片 37 1．（多选）下列关于细胞器的叙述错误的是（　　） A．核糖体无生物膜包被，其广泛分布于真核细胞和原核细胞中 B．高尔基体是肽链合成和加工的场所 C．中心体的主要成分是磷脂，参与动物细胞的有丝分裂 D．内质网能够扩展细胞内部的膜面积，有利于酶的附着 E．液泡中的糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质对植物细胞内部环境起到调节作用 【答案】BC 【详解】原核细胞和真核细胞共有的一种细胞器是核糖体，核糖体没有膜结构，故A项正确，不符合题意。肽链合成的场所是核糖体，加工的场所是内质网和高尔基体，故B项错误，符合题意。中心体是无膜结构的细胞器，由蛋白质构成，其功能是参与动物细胞的有丝分裂，故C项错误，符合题意。内质网由膜围成管状、泡状或扁平囊状结构，连接形成内腔相通的膜性管道系统，扩展了膜面积，有利于酶的附着，故D项正确，不符合题意。液泡中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质，可以调节植物细胞内部的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，故E项正确，不符合题意。 典型例题 2．如图为某细胞结构示意图，下列有关叙述正确的是（ ） A．①②④⑤属于生物膜系统 B．结构③能增大细胞膜的面积，增大对营养物质的吸收面积 C．⑤具有选择透过性，而⑥具有全透性，能够让DNA、蛋白 质等物质自由进出 D．不同生物膜在化学成分和功能上均存在很大差异 【答案】B 【详解】题图为动物细胞结构示意图，其中①为内质网，②为细胞膜，③为细胞膜上的突起，④为中心体，⑤为核膜，⑥为核孔。图中④中心体没有膜结构，不属于生物膜系统，故A项错误。③是细胞膜表面的突起，能增加细胞的表面积，增强细胞的吸收功能，故B项正确。⑤核膜具有选择透过性，⑥核孔也具有选择性，不是所有物质都能任意通过核孔的，如DNA分子不能出细胞核，故C项错误。不同生物膜的化学成分和功能有差异，但成分差异不大，主要成分均为磷脂和蛋白质，功能差异也不大，主要为将细胞与外界分隔开，控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流，故D项错误。 3．细胞内部多数蛋白质生成后被包裹于膜内形成不同囊泡，囊泡在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的“目的地”。BFA蛋白转运抑制剂能够抑制蛋白质从内质网向高尔基体转运。下列说法错误的是（ ） A．囊泡是一种体积微小、种类繁多、可定向运输物质的细胞器 B．囊泡能把正确的细胞“货物”运送到正确的“目的地”，说明囊泡膜表面具有与识别相关的物质 C．细胞中能产生囊泡的结构有内质网、高尔基体以及细胞膜 D．利用BFA蛋白转运抑制剂处理细胞后，溶酶体、细胞膜结构可能会在短期内发生变化 【答案】A 【详解】囊泡是细胞中一种具有转运功能的结构，不是细胞器，故A项错误，符合题意。囊泡膜表面具有与识别相关的物质，因此囊泡能把正确的细胞“货物”运送到正确的“目的地”，故B项正确，不符合题意。内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜之间都能通过囊泡进行间接联系，因此细胞内部能产生囊泡的结构有内质网、高尔基体和细胞膜，故C项正确，不符合题意。BFA蛋白转运抑制剂能够抑制蛋白质从内质网向高尔基体转运，这会影响高尔基体分泌囊泡，而细胞膜和溶酶体膜成分的更新与高尔基体产生囊泡有关，因此经过该抑制剂处理的细胞中，溶酶体、细胞膜结构可能会在短期内发生变化，故D项正确，不符合题意。 4．分泌蛋白在细胞内合成与加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是（ ） A．核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白 B．囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换 C．参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统 D．合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞 【答案】C 【详解】分泌蛋白的合成与加工过程中，核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白，故A项正确，不符合题意。内质网形成的囊泡包裹着蛋白质与高尔基体膜融合，高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质与细胞膜融合，因此囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换，故B项正确，不符合题意。生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜，而不仅仅是细胞器膜，故C项错误，符合题意。分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，故D项正确，不符合题意。 再 见 Thank you $