第2单元 第2讲 细胞器和生物膜系统(Word教师用书)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中生物学讲义聚焦细胞器和生物膜系统高考核心考点，按结构与功能、实验观察、协调配合逻辑梳理知识，通过析概念、点易错、练表达夯实基础，结合真题讲解和考向训练提升能力，构建系统复习框架。 资料以结构与功能观和科学思维为指导，设计“根基筑牢-要义剖析-知能快检”分层教学，如建模分泌蛋白运输分析膜面积变化，指导实验观察关键点，帮助学生高效构建知识网络，为教师把控复习节奏提供有力支撑。

第2讲　细胞器和生物膜系统 课标要求 核心概念 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。 细胞质、细胞质基质、差速离心法、细胞器、细胞骨架、同位素标记、分泌蛋白、生物膜系统 层级Ⅰ　根基稳筑牢——夯实必备知识 必备知识梳理 析概念·点易错·练表达 一、细胞器的结构与功能 1.细胞质的组成 2.细胞器的结构和功能 下图为各种细胞器的亚显微结构图，据图回答： (1)①线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 (2)②叶绿体：是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 (3)③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”和“发送站”。 (4)④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。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网(参与分泌蛋白的合成、加工和运输)；有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网(性激素等脂质的合成场所)。 (5)⑤液泡：内有细胞液，可调节植物细胞内的环境，充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺。 (6)⑥溶酶体：起源于高尔基体，其中的水解酶由核糖体合成，是细胞的“消化车间”，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。 (7)⑦核糖体：“生产蛋白质的机器”，原核细胞中唯一的细胞器。 (8)⑧中心体：与细胞的有丝分裂有关。 (9)细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构。维持着细胞的形态，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。 析概念 1.下列关于细胞器的结构与功能的叙述正确的是(①) ①人体细胞的线粒体内膜上，蛋白质和脂质的比值大于外膜 ②内质网是脂质的“合成车间”，性激素主要是由内质网上的核糖体合成的 ③溶酶体合成和分泌的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器 ④中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中 ⑤高尔基体是肽链合成和加工的场所 ⑥细胞骨架与细胞壁都有支撑作用，组成成分都是纤维素 点易错 1.粗面内质网与蛋白质的合成、加工有关，光面内质网是脂质的“合成车间”。 2.在植物细胞中，高尔基体还与细胞壁的形成有关。 3.一个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。 练表达 1.(必修1 P48～49图3-6拓展)线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能相适应的角度分析原因：功能复杂的膜中，蛋白质的种类和数量多，而有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上进行的，所以线粒体内膜蛋白质种类和数量比外膜高。 2.(必修1 P53“概念检测”拓展)心肌细胞比腹肌细胞有更多的线粒体，原因是心肌细胞以一定节律进行舒张和收缩，需要大量的能量，线粒体是供应能量的“动力车间”，为满足细胞对能量的需求，所以线粒体数量更多。 二、观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 2.实验步骤 (1)观察叶绿体的形态和分布 (2)观察细胞质的流动 析概念 2.下列关于观察叶绿体和细胞质的流动的叙述正确的是(②) ①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 ②显微镜的光线调节相对暗淡，更易观察细胞质的流动 ③黑藻叶绿体的分布不随光照强度和方向的改变而改变 点易错 观察细胞质的流动实验成功的关键点 (1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，避免细胞的活性受到影响。 (2)加速细胞质流动的三种方法 ①进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20分钟。 ②适当提高盛放黑藻的水的温度，可将水温调至25 ℃左右。 ③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快，由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，细胞质流动加快。 练表达 3.(必修1 P50“探究·实践”拓展)观察叶绿体和细胞质的流动时最好选用藓类的叶、黑藻的叶，这些材料有什么优点？用菠菜叶做该实验应如何处理？ 提示：这些材料的叶片薄而小，易观察到叶绿体，可取整个小叶直接制片。若用菠菜叶做该实验，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉，作为实验材料，制作临时装片。 三、细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 1.分泌蛋白的合成和运输 析概念 3.下列关于分泌蛋白的合成和运输及生物膜系统的叙述错误的是(①②③④) ①肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质 ②囊泡在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，其中起重要的交通枢纽作用的是内质网 ③原核细胞的生物膜系统由细胞膜和细胞器膜组成，有利于细胞代谢的有序进行 ④生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新，依赖于生物膜的选择透过性 2.生物膜系统的组成和功能 点易错 　生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统；原核生物和病毒等无生物膜系统。 练表达 4.(必修1 P51“思考·讨论”改编)科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是同位素标记法，不能(填“能”或“不能”)以人的口腔上皮细胞为实验材料，原因是口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。 层级Ⅱ　要义深剖析——提升关键能力 主题(一)　细胞器结构与功能的深化理解 (2025·安徽卷)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合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 答案：A 解析：高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”。从内质网运来的蛋白质(如分泌蛋白)进入高尔基体后，会经过一系列的修饰和加工，故推测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，A正确。将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程，是由氨酰-tRNA合成酶催化的。这种酶存在于细胞质中，而不是在核糖体中，B错误。溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，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，C错误。在光合作用的光反应阶段，能量转化过程是：光能被叶绿体中的色素分子吸收后，首先转化为电能(高能电子)，然后通过电子传递链转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。分析ATP的合成，ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子(H＋)浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接利用光能。因此，光能向ATP中化学能的转化是间接的，不是直接的，D错误。 1.多角度比较各种细胞器 2.线粒体和叶绿体的异同 考向1　细胞器的结构和功能 1.(2026·江西上饶模拟)下列有关细胞器结构与功能的叙述，正确的是(　　) A.核糖体和中心体都无膜结构，因此二者都不含P B.人体骨骼肌细胞产生的CO2不会全部都来自线粒体 C.叶绿体、线粒体都可以合成DNA、RNA、ATP等有机物 D.溶酶体含有的水解酶不会分解细胞自身的细胞器 答案：C 解析：核糖体和中心体都无膜结构，但核糖体中含有RNA，含P，A错误。人体骨骼肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸，在剧烈运动时产生的CO2都来自线粒体，B错误。叶绿体、线粒体都含有少量DNA，都可以复制形成DNA，转录形成RNA；叶绿体光合作用过程中合成ATP，线粒体呼吸作用过程中合成ATP，C正确。溶酶体含有的水解酶，会分解衰老和损伤的细胞器，D错误。 考向2　用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2．(不定项)(2026·湖南湘潭模拟)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。下列叙述错误的是(　　) 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内部的各种结构 答案：BCD 解析：黑藻为高等植物，细胞中含有叶绿体，细胞质基质无色，因此观察叶绿体的活动中，用黑藻作实验材料不需要染色，A正确，B错误；预处理的目的是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，不会减少黑藻细胞中叶绿体的数量，C错误；高倍镜下观察不到叶绿体内部的各种结构，只能观察到叶绿体的形态和分布情况，D错误。 主题(二)　细胞器之间的协调配合和生物膜系统的综合分析 (2025·陕晋青宁卷)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多地参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是(　　) A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 答案：C 解析：错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误；合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供(ATP来自细胞呼吸)，而非全部由线粒体提供，B错误；UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达(转录)、核糖体合成蛋白质，分子伴侣蛋白在内质网发挥作用，三者协作完成，C正确；阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。 建模分析分泌蛋白的合成、加工和运输 1.放射性出现的先后顺序 将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸的培养液中培养，检测放射性依次出现部位(如图)。 2.膜面积的变化 (1)图示建模 (2)曲线图和柱形图建模 考向1　细胞器之间的协调配合 1.(2026·湖北黄石模拟)联系内质网与高尔基体之间物质运输的小泡表面具有由蛋白质构成的笼状衣被，衣被小泡主要有COPⅡ衣被小泡和COPⅠ衣被小泡两种类型。COPⅡ衣被小泡介导物质从内质网到高尔基体的顺向运输；COPⅠ衣被小泡介导从高尔基体将可循环的或错误修饰的物质运回内质网的逆向运输。下列相关叙述错误的是(　　) A.内质网、高尔基体及衣被小泡的膜均属于生物膜 B.衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上的直接联系 C.大肠杆菌中不发生衣被小泡的顺向运输和逆向运输 D.推测顺向运输和逆向运输都与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关 答案：B 解析：衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上的间接联系，B错误；大肠杆菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，故其体内不发生衣被小泡在内质网和高尔基体之间的顺向运输和逆向运输，C正确；无论顺向运输还是逆向运输，特定的运输方向与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关，D正确。 考向2　生物膜系统 2.细胞内的生物膜系统是结构、功能乃至发生上彼此关联并不断变化的动态结构体系，由生物膜围成的各区室之间通过生物合成、蛋白质修饰与分选、囊泡运输等维持其系统的动态平衡。下列关于生物膜系统的说法错误的是(　　) A.生物膜的功能越复杂，其膜上蛋白质的种类和数量就越多 B.真核细胞都有生物膜系统，原核细胞没有生物膜系统 C.生物膜系统使细胞内部区域化，保证了细胞生命活动的高效有序进行 D.细胞膜作为主要的生物膜，其蛋白质的种类和数量不会固定不变 答案：B 解析：蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，生物膜上蛋白质的种类和数量的多少决定了其功能的复杂程度，A正确；生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，原核细胞没有核膜，也没有细胞器膜，因而没有生物膜系统，但也并非所有真核细胞都有生物膜系统，如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，没有生物膜系统，B错误；细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应而互不干扰，提高新陈代谢效率，C正确；细胞膜上蛋白质的种类和数量不会固定不变，如细胞癌变时，细胞膜上糖蛋白减少，细胞间的黏着性下降，导致癌细胞容易扩散，D正确。 知能快检窗——查落实·固基础 1.下列关于细胞结构的叙述，正确的是(　　) A.差速离心法主要是采取逐渐降低离心速率来分离不同大小的细胞器 B.线粒体、叶绿体、核糖体都是含有核酸的细胞器 C.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 D.大熊猫胰腺细胞内双层膜细胞器有线粒体和高尔基体 E.溶酶体合成的水解酶用于分解衰老、损伤的细胞器和侵入细胞的病毒或病菌 F.胰腺腺泡细胞中内质网和高尔基体发达，线粒体的数量也较多 G.被称为“软黄金”的黑枸杞，其果实呈深黑色，是由液泡中的色素导致的 H.细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞的生命活动密切相关 I.细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器，与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关 J.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 答案：BFGI 解析：差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率来分离不同大小的细胞器，A错误；液泡中含有花青素，叶绿体中含有叶绿素，C错误；高尔基体是具有单层膜的细胞器，D错误；水解酶是核糖体合成的，E错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，H错误；高倍显微镜下可以观察到叶绿体的形态和分布，而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，J错误。 2.下列关于分泌蛋白合成和运输过程的叙述，正确的是(　　) A.消化酶、抗体和胰岛素都是分泌蛋白 B.科学家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来研究该过程 C.可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程 D.参与该过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 E.核糖体无膜结构，是合成和加工蛋白质的场所 F.乳清蛋白最初可以在游离的核糖体或附着在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链 G.核糖体合成的多肽链通过囊泡运输到内质网中进行加工 H.该过程中，内质网膜的面积增加，高尔基体膜的面积先减少后增加 I.降低细胞呼吸速率，会影响乳清蛋白的合成、加工和运输过程 J.内质网上形成的囊泡运输到高尔基体并融合，所以内质网膜与高尔基体膜的组成成分完全相同 K.囊泡与特定部位膜的融合，可以实现膜成分的更新 答案：ABDIK 解析：不可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程，因为脱水缩合反应时，羧基中的氢会进入脱去的水分子中，C错误；核糖体无膜结构，是合成蛋白质的场所，但不能加工蛋白质，E错误；乳清蛋白最初在游离的核糖体中合成一段肽链，然后该肽链与核糖体一起转移到粗面内质网继续合成并加工，F错误；核糖体不具有膜结构，不能产生囊泡，G错误；分泌蛋白的合成和运输过程中，内质网膜的面积减少，高尔基体膜的面积先增加后减少，H错误；内质网膜与高尔基体膜的组成成分相似，但不完全相同，J错误。 3.关于生物膜系统，下列说法错误的是(　　) A.生物膜系统由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等结构共同构成 B.原核细胞既有生物膜，也有生物膜系统 C.组成生物膜系统的各种生物膜在结构和成分上很相似，结构和功能上也密切联系 D.使细胞具有相对稳定的内部环境，进行物质运输、能量转化和信息传递 E.增大细胞内的膜面积，为细胞内各种酶提供附着位点 答案：B 解析：生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构组成，原核细胞有生物膜，没有生物膜系统，B错误。 学科网（北京）股份有限公司 $