2027届高三生物一轮复习导学案第5讲　细胞器之间的分工合作

该高中生物学高考复习学案系统整合了细胞器结构功能、叶绿体观察实验、协调配合及生物膜系统等核心考点，按结构层次与功能联系构建知识网络，通过深度思考问题和任务驱动设计，引导学生自主梳理差速离心法、分泌蛋白合成路径等关键内容，形成系统认知框架。 亮点在于诊断性自测与探究实践结合，开篇设置5道细胞器功能判断题帮助学生自主诊断，实验模块设计材料选择、操作优化等问题链培养科学探究素养。真题按生命观念、科学思维考向分类，配反思总结表，助力学生个性化提升，教师可依学情精准指导。

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·安徽卷，1；2025·山东卷，1；2025·北京卷，2；2025·重庆卷，1；2025·云南卷，2； 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 考点一　细胞器的结构和功能 1.细胞质基质 呈溶胶状，细胞器就分布在细胞质基质中。 2.分离细胞器的方法——差速离心法 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。　　　 3.常见细胞器的结构及功能 (1)双层膜结构的细胞器 (2)无膜结构的细胞器 (3)单层膜结构的细胞器 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核糖体上合成的肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经内质网、高尔基体加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹从而形成。 4.细胞骨架 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)。 (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)( ) 叶绿体和线粒体是真核细胞中两种重要的细胞器，其结构和功能等都有相同或相似之处。请分析： (1)叶绿体的结构与其功能相适应的特点包括______________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 (2)真核细胞的细胞器并不是漂浮于细胞质中，而是有着支持它们的结构，这种结构是____________。 (3)线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能观角度分析原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)衰老的线粒体功能逐渐退化，会在溶酶体内被水解，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_____________________________________________ _____________________________________________________________________。 考向　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。 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 2.(2026·山东潍坊一模)将胰岛细胞破碎后，通过差速离心法分离得到一种叫作微粒体的膜性球状结构。该结构可以进行蛋白质合成，并且可以给蛋白质加装糖链。下列说法正确的是(　　) A.该微粒体不存在DNA、RNA等成分 B.分离微粒体前先通过较低转速将细胞核等较大结构沉淀 C.该微粒体主要由胰岛细胞破碎的高尔基体膜融合而成 D.该微粒体中能检测到正在折叠形成胰蛋白酶原的肽链 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 细胞器的分类 　　　 考向　细胞骨架[生命观念] 4.(2024·安徽卷，2)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是(　　) A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C.变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D.变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装 5.(不定项)(2026·山东菏泽质检)在神经元中，线粒体在轴突方向的长距离运输需要以细胞骨架为轨道，并依赖马达蛋白进行拖运，将线粒体与马达蛋白相连的是衔接蛋白。活跃的神经元中马达蛋白多向突触小体运输线粒体，衰老的神经元中马达蛋白则多向胞体运输线粒体。下列说法正确的是(　　) A.细胞骨架是细胞内以纤维素为主要成分的网架结构 B.衔接蛋白功能缺失会改变线粒体在神经元中的分布 C.细胞骨架不仅为线粒体运输提供机械支撑，还与轴突的构建有关 D.在衰老的神经元中，线粒体移向胞体可能与细胞自噬加强有关 考点二　实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2.方法步骤 (1)观察叶绿体 (2)观察细胞质的流动 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、切伤叶片等，加速细胞质流动。 3.实验材料选择 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)在观察叶绿体的实验中，常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料。试从叶片结构方面分析其原因。 (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？ (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是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)为了保证观察细胞质流动实验的成功，应采取什么方法加快黑藻细胞的流动速度？ (5)有人认为，在相同的外界条件下，被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性？(请简要写出实验思路) 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 2.(2020·山东卷，3改编)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 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 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)。　　　 (2)分泌蛋白的合成、加工、运输过程 　　　 2.细胞的生物膜系统 (1)生物膜系统的组成及特点 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 (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)( ) 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，其合成和分泌过程需要多种细胞结构的协调配合。下图1为胰腺腺泡细胞的部分结构示意图，图2为囊泡分泌过程示意图。 (1)将豚鼠胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的完全培养液中以研究分泌蛋白合成与运输的途径，此方法称为________________。 (2)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？ (3)在研究分泌蛋白合成与运输的整个过程，高尔基体膜面积会________(填“增大”“减少”或“基本不变”)。 (4)囊泡是一种动态的细胞结构，在分泌蛋白运输中有重要作用。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的____________，囊泡膜具有一定的________性，这是生物膜相互转化的基础。 (5)图2中的囊泡能够精准地将分泌蛋白运送到细胞膜并分泌至细胞外，依赖于囊泡膜上的蛋白A特异性识别并结合细胞膜上的蛋白B，此过程主要体现了细胞膜具有________________________________的功能。 考向　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 2.(2024·海南卷，2)液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是(　　) A.液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器 B.内质网上附着的核糖体，其组成蛋白在细胞核内合成 C.液泡和溶酶体形成过程中，内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体 D.核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体 考向　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 4.(不定项)(2026·山东济宁期末)某些蛋白质经内质网加工后，通过囊泡运向高尔基体。外界环境胁迫会导致未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网中积累，从而引起内质网胁迫。植物可通过调控内质网胁迫响应基因GAAP4的表达来避免内质网胁迫导致的细胞凋亡。下列叙述错误的是(　　) A.内质网、囊泡和高尔基体构成了植物细胞的生物膜系统 B.囊泡在内质网和高尔基体之间的运输与细胞内信息识别相关 C.运向高尔基体的多肽链在核糖体完全合成后再转移到内质网中加工 D.可推断GAAP4基因表达产物通过抑制相关基因的表达来避免细胞凋亡 1 学科网（北京）股份有限公司 $