2027届高三生物一轮复习课件第5讲 细胞器之间的分工合作

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞器之间的分工合作”专题，依据课标要求梳理了细胞器结构与功能、生物膜系统、分泌蛋白合成运输及实验观察叶绿体和细胞质流动等核心考点，通过近五年多省高考真题统计明确高频考点分布，归纳选择、填空及实验探究等常考题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“考点速览+真题精析+素养提升”的复习策略，如结合2025年云南卷线粒体分离题解析差速离心法，2024年湖南卷实验题强化科学探究素养，通过“结构与功能观”构建细胞器分工知识网络，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准把握学情，实现高效复习。

第5讲 细胞器之间的分工合作 课标要求 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.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。 3.活动：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 考情分析 1.细胞器的结构和功能 2025·云南卷，2；2025·安徽卷，1；2025·山东卷，1；2025·北京卷，2；2025·重庆卷，1；2024·重庆卷，1；2024·江苏卷，2；2024·安徽卷，2；2024·浙江6月选考，7；2024·江西卷，1；2023·福建卷，9；2023·全国甲卷，29；2023·山东卷，2；2023·广东卷，4；2023·湖南卷，2；2023·天津卷，10～12；2023·重庆卷，1；2023·江苏卷，2 2.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2025·陕晋宁青卷，5；2025·湖南卷，2；2024·湖南卷，8；2024·北京卷，14；2023·江苏卷，15 3.细胞器之间的协调配合 2025·广西卷，1；2025·陕晋宁青卷，14；2024·海南卷，2；2024·黑吉辽卷，12；2024·北京卷，3；2024·浙江1月选考，12；2024·山东卷，3；2023·浙江6月选考，6；2023·海南卷，3 4.生物膜系统 2025·贵州卷，4；2024·安徽卷，1；2023·海南卷，3 目录 1 目 录 细胞器的结构和功能 2 4 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 3 细胞器之间的协调配合 情境 · 探究 · 长句 考点一 细胞器的结构和功能 1.细胞质基质 细胞质基质 状态： 胶质状态 成分： 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 功能： ①活细胞新陈代谢的主要场所 细胞质 ②为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件，如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。 为代谢提供‘舞台’ 细胞器 2 . 分离细胞器的方法 —— 差速离心法 逐渐提高离心速率 离心速率较低时，让较大颗粒沉降到管底，小颗粒仍悬浮在上清液中；收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，将较小的颗粒沉降 密度梯度离心是利用不同组分密度大小的差异，离心分离的方法。如证明DNA半保留复制中，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，离心后形成不同条带。与差速离心不同的是密度梯度离心只需要离心一次，离心后，不同组分在介质中形成不同的密度区带。 DNA半保留复制的实验 15N/14N 密度梯度离心 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA 大肠杆菌DNA 3.常见细胞器的结构及功能 (1)双层膜结构的细胞器 DNA、RNA 在细胞质基质中分解 增大了膜面积 线粒体无葡萄糖的转运蛋白，无分解葡萄糖的酶 类囊体 内膜和基质 类囊体薄膜 和基质 半自主性 与能量转化 叶绿体 线粒体 分别进行光合作用的哪个阶段？ 有核糖体，能自主进DNA行复制、转录和翻译 （注意：厌氧菌、蛔虫、哺乳动物成熟红细胞没有） 【拓展】叶绿体与线粒体的起源——内共生起源学说（课本96页） 关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 以下哪些证据支持这一论点，哪些不支持这一论点？ 1.线粒体内存在与细菌 DNA 相似的环状 DNA。 2.线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体 DNA 指导合成，绝大多数由核 DNA 指导合成。 3.真核细胞内的 DNA 有极高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应，线粒体 DNA 和细菌的却不是这样。 4.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。 (2)无膜结构的细胞器 中心粒 线粒体 和叶绿体 生产蛋白质 有丝分裂 本质为蛋白质 蛋白质+rRNA 氨基酸发生脱水缩合形成肽链 两种类型可相互转化 植物细胞的纺锤体怎样形成？ (3)单层膜结构的细胞器 水解酶（酸性） 细胞器 病毒或细菌 成熟 酵母菌也有 自噬途径126 胞吞途径 课本114页：细胞自噬 通俗地说，细胞自噬（autophagy）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。①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；②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。③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。 名师解读：①植物细胞中没有溶酶体，但其圆球体和液泡内含有多种酸性水解酶，具有相当于动物溶酶体的作用。 ②溶酶体起源于高尔基体，含有多种水解酶但不能合成酶。 [深度思考] 溶酶体内的水解酶是由在________上合成的肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经__________________加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹从而形成。 内质网、高尔基体 核糖体 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： 情境·探究·长句 （2） （3） （4） (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__________________________________________________________。 高尔基体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 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________阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是__________________________。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____________________________________________。 二、三 排出细胞或在细胞内被利用 癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质 酶无活性或活性下降 (1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是__________，与水解酶合成和加工有关的细胞器有__________________________________ (至少答3种)。 联系题干：PH=5 (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 。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？ 双层膜 溶酶体膜的成分可能被修饰，使得其中的酶不能对其发挥作用。 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。 (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。 蛋白质 运输通道 加工、分类和包装 细胞壁 主要与脂质、糖类合成有关 膜面积最大 (3)单层膜结构的细胞器 内连核膜，外连细胞膜 4.细胞骨架 蛋白质纤维 5.植物细胞的细胞壁 提醒　不同生物细胞壁的主要成分不同，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是多糖(几丁质等)。 纤维素 支持与保护 (1)溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶。 (2025·四川卷，3A)( ) (2)内质网上附着的核糖体，其组成蛋白在细胞核内合成。 (2024·海南卷，2B)( ) (3)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。 (2023·湖南卷，2C)( ) √ × × (4)葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量。(2021·福建卷，9A)( ) (5)线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。(2021·辽宁卷，1D)( ) × × (6)酵母菌和白细胞都有细胞骨架。(2021·河北卷，1A)( ) (7)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷) √ × 考向1　细胞器的结构和功能[生命观念] 1.(2025·云南卷，2)生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。 A 下列说法错误的是(　　) A.缓冲液可以用蒸馏水代替 B.匀浆的目的是释放线粒体 C.差速离心可以将不同大小的颗粒分开 D.该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解 缓冲液的作用是维持溶液的渗透压的稳定，保持线粒体的正常结构和功能，蒸馏水会破坏线粒体的渗透压平衡，导致线粒体吸水涨破，所以缓冲液不可以用蒸馏水代替 2.(2025·八省联考陕西卷，2)将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是(　　) A.若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质 B.某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，则其形成与核仁有关 C.对分离到的线粒体进行检测，发现其基质中有能分解葡萄糖的酶 D.某具膜细胞结构中检测到多种水解酶，其应是细胞的“消化车间” C 3.(2024·江西卷，1)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是(　　) A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构 B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成 C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D.从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 A 细胞器的分类 考向2　细胞骨架[生命观念] 4.(2026·辽宁名校联盟联考)中心体由两个中心粒和一些周围物质组成，中心粒是中心体的核心部分，能够吸引和组装微管，而微管是细胞骨架的一部分。下列相关叙述正确的是(　　) A.真核细胞组装微管的机制不止一种 B.能进行有丝分裂的细胞都具有中心体 C.中心体和核糖体都不含磷脂和核酸 D.细胞骨架与细胞增殖有关，与细胞分化无关 A 真核细胞都有细胞骨架，中心体与组装微管有关，但高等植物细胞也有细胞骨架，无中心体，说明高等植物细胞有另一种组装微管的机制 5.(2026·柳州一中质检)变形虫是一种单细胞动物，虫体可借助伪足(细胞表面无定型的突起)进行运动和摄食，细胞质中聚集着由蛋白质纤维组成的网架结构。下列叙述错误的是(　　) A.变形虫的基本结构包括质膜、细胞质和细胞核，遗传物质是DNA B.细胞质中的纤维网架结构属于细胞骨架，与变形虫形态变化有关 C.纤维网架结构的合成场所是核糖体，其形成过程伴随着水的消耗 D.变形虫通过胞吞方式摄取食物的过程需要细胞膜上蛋白质的参与 C 考点二　实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 叶绿体 透明 2.实验材料选择（31页） 一两层 少 大 属于高等植物 3.方法步骤 (1)观察叶绿体 稍带些叶肉的下表皮 中央 水滴中 低倍 高倍 (2)观察细胞质的流动 低 高 目的是促进细胞质的流动 提醒　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，应立即采取措施，如适度照光、适当加温、切伤叶片（提高代谢速率）等，加速细胞质流动。 保持有水状态 考向　用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动[科学探究] 1.(2024·湖南卷，8)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 B 考向　用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动[科学探究] 2.(2026·广西三校联考)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是(　　) A.在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构 B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片 C.质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小 D.适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶片临时装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象 C 考点三 细胞器之间的协调配合 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 细胞外 消化酶、抗体 ①常用放射性同位素14C、32P、3H、35S等标记的实验有：分泌蛋白合成运输实验(3H)、噬菌体侵染细菌实验(32P、35S)、卡尔文循环实验(14C)。 ②不具有放射性的稳定同位素15N、18O等标记的实验有：验证DNA半保留复制实验(15N)、鲁宾和卡门探究光合作用O2来源的实验(18O)。 课本51页原文：科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，做过这样一个实验。他们将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养，3 min 后，带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中；17 min 后，出现在高尔基体中；117 min 后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 课本104页原文：CO₂是如何转变成糖类的呢？20 世纪 40 年代，美国科学家卡尔文（M. Calvin, 1911—1997）等用小球藻（一种单细胞的绿藻）做了这样的实验：用经过 ¹⁴C 标记的 ¹⁴CO₂，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性 ¹⁴C 的去向，最终探明了 CO₂中的碳是如何转化为有机物中的碳的。 课本102页：1941 年，美国科学家鲁宾（S. Ruben）和卡门（M. Kamen）用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用 ¹⁶O 的同位素 ¹⁸O 分别标记 H₂O 和 CO₂，使它们分别变成 H₂¹⁸O 和 C¹⁸O₂。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供 H₂O 和 C¹⁸O₂，第二组给同种植物提供 H₂¹⁸O 和 CO₂。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是 O₂，第二组释放的都是 ¹⁸O₂。 (2)分泌蛋白的合成、加工、运输过程 课本52页原文 分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外（图 3-8）。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。 核糖体 内质网 高尔 基体 细胞膜 在分泌蛋白合成分泌过程中，细胞结构膜面积如何变化？ 交通枢纽 细胞结构膜面积变化曲线和柱形图 2.细胞的生物膜系统 (1)生物膜系统的组成及特点 核膜 细胞器膜 脂质和蛋白质 蛋白质 内质 网膜 细胞膜 类囊体、细胞器膜和胞吞形成的囊泡等 肠系膜、视网膜 核膜 直接联系 直接联系 高尔基体膜 囊泡间接 囊泡间接 15 提醒　原核生物没有核膜和细胞器膜等，没有生物膜系统。 (2)生物膜系统的功能 物质运输 能量转化 信息传递 (1)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上 (2024·安徽卷，1D)( ) (2)囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器。(2023·浙江6月选考，6B)( ) (3)哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象。 (2023·海南卷，3C)( ) × × × (4)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。(2020·江苏卷，3C)( ) (5)高尔基体参与分泌蛋白的合成与加工。(2018·北京卷，2C改编)( ) (6)细胞膜、高尔基体、中心体都属于生物膜系统。 (2017·江苏卷，21A改编)( ) × × × 考向1　分泌蛋白的合成和运输过程[科学思维] 1.(2025·安徽卷，1)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　　) A.高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B.核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端 C.溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D.叶绿体中的ATP合酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 A 在细胞质基质中进行 考向2　生物膜系统的组成[生命观念] 3.(2024·江苏卷，2)图中①～④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是(　　) A.①～④构成细胞完整的生物膜系统 B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③ C.③的膜具有一定的流动性 D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关 A 4.(2026·北海中学模拟)过氧化物酶体是存在于动植物细胞中的一种单层膜细胞器，可来源于线粒体和内质网分泌的囊泡的融合。该细胞器中主要含有氧化酶和过氧化氢酶类，氧化酶消耗氧气将底物氧化分解并产生过氧化氢，过氧化氢酶将过氧化氢分解为水和氧气。下列有关叙述错误的是(　　) A.过氧化物酶体的形成体现了生物膜的流动性 B.过氧化物酶体中的酶最先在核糖体上合成 C.过氧化物酶体含有氧化酶，因此与溶酶体的功能完全相同 D.过氧化物酶体属于细胞的生物膜系统 C $