第一章 第6讲 细胞器之间的分工合作（配套教参）-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义（人教版）

第一单元 走近细胞和组成细胞的分子 第6讲 细胞器之间的分工合作 构建体系>素养建模 对应学生P26 网络构建素养呈现 知识体系 定内容 核心素养一定能力 细胞质基质 细胞质 通过对各种细胞器分工与合作的复习，明确组成 叶绿体和细 生命 分泌蛋白的 细胞的结构既相对独立，又相互联系，进而建立生 胞质流动的 观念 合成和运输 分工合作 细胞器 分类 实验观察 、 命部分与整体的观念 无 单层膜 双层膜 科学 通过对细胞结构与功能的归纳及对生物膜结构与 构功能联系 糖体 内质网、高尔基体 叶绿体、 功能的总结，培养逻辑思维能力，归纳总结能力及 思维 中心体 溶酶体、液泡 线粒体 识图析图能力 生物膜系统 共同组成 科学 通过“观察线粒体和叶绿体”实验，掌握实验材料 核膜和细胞膜 探究 选取原则和显微镜操作技能 研析考点>层级突破 对应学生P26 透析考点素养培育 考点1 细胞器的结构与功能 [必备知识·复盘] 续表 教材夯实 图示 名称 功能 1.细胞质的组成 是细胞的“消化车间”，内部含 细胞质基质 呈溶胶状，是细胞代谢的主要场所 有多种水解酶，能分解衰老 溶酶体 损伤的细胞器，吞噬并杀死侵 入细胞的病毒或细菌 细胞器 用差速离心法分离 2.细胞壁 调节植物细胞内的环境，充盈 位置位于植物细胞细胞膜的外面 的液泡还可以使植物细胞保 液泡 成分主要是纤维素和果胶 持坚挺，主要存在于植物细 合 胞中 (植物 场所 与高尔基体有关 防止细胞 去除 因吸水过 细胞壁 方法 酶解法（纤维素酶和果胶酶） 多而破裂， 中心体 分布在动物与低等植物细胞 功能对细胞起支持与保护作用 阻挡带分 中，与细胞的有丝分裂有关 特性 …,微生物进 全透性、伸缩性小 入细包 3.细胞器的结构和功能 核糖体 “生产蛋白质的机器” 图示 名称 功能 4.细胞骨架 细胞进行有氧呼吸的主要场 (1)含义：由蛋白质纤维组成的网架结构。 线粒体 所，是细胞的“动力车间” (2)功能 维持细胞形态，锚定并支撑许多细胞器 绿色植物细胞进行光合作用 功能 与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量 叶绿体 的场所，被称为细胞的“养料 转化、信息传递等生命活动密切相关 制造车间”和“能量转换站” 教考衔接马 1.从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低。 蛋白质等大分子物质的合成、 内质网 (2024·江西卷，1D)(/) 加工场所和运输通道 2.有氧呼吸第一阶段发生在线粒体基质。 (2024·江苏卷，6C)(×) 主要是对来自内质网的蛋白 3.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO。 高尔基体 质进行加工、分类和包装的 的场所。 “车间”及“发送站” (2023·湖南卷，2C)(×) 4.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解。（√） 29· 高考总复习生物学 素养培优巧 ◆[提升点2]通过细胞图像、曲线考查识图分析 能力 1.(必修1Ps“图3一6文字”)内质网有哪两类？各 2.下列关于细胞器的结构和功能的说法，正确的是 有怎样的功能？ 答案：粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有 关；光面内质网与糖类、脂质（如某些激素）的合成 有关。 2.(必修1P“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解 6 酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试 A.四种结构中均可以发生A一U配对现象 提出一种假说，解释这种现象。 B.a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量 答案：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰 C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c 等，不会被溶酶体内的水解酶水解。 的参与 3.(情景探究)关于真核细胞叶绿体的起源，科学家依 D.a、c、d都具有双层膜结构 据证据提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原 解析：C[题图所示的a、b、c,d四种细胞器分别是 始真核生物吞噬了原始的蓝细菌，有些未被消化的 叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。A一U的碱基互补 蓝细菌，能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营 配对发生在转录或翻译过程中，（叶绿体）和c(线 养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图。 粒体)中能发生转录和翻译过程，b(核糖体)中能发 原始真 生翻译过程，但在（液泡）中不能发生转录或翻译 核生物 过程，A错误；a(叶绿体)进行光合作用不需要c(线 粒体)提供能量，d(液泡)相关的渗透失水和吸水不 -叶绿体 需要c(线粒体)提供能量，B错误；与分泌蛋白的合 蓝细菌 成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器有核糖体 被吞噬的 能进行光合作 内质网、高尔基体和线粒体，C正确；a(叶绿体)和 蓝细菌 用的真核生物 c(线粒体)是双层膜的细胞器，而（液泡）是单层膜 ①按照这一推测，叶绿体的外膜和内膜的来源分别 的细胞器，D错误。] 是什么？ 3.用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经 答案：原始真核生物的细胞膜和蓝细菌的细胞膜。 测定它们有机物的含量如图所示。下列有关说法 ②进一步推测，线粒体的形成过程是什么？ 正确的是 ( 答案：是原始真核生物吞噬好氧型细菌形成的。 100 ③在你的知识范围内找出支持这一假说的三条 口蛋白质 会贴质 口控酸 证据。 的 含量 量 含量 答案：线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA,在遗 50 传上具有半自主性；线粒体和叶绿体内的DNA是 环状，没有与蛋白质结合，与细菌相同；线粒体和叶 绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；在生物界 中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌等。 分 乙 丙 细胞器 [关键能力·提升了 种类 A.细胞器甲是线粒体，其能完成的生理过程是葡 ◆[提升点1]通过细胞结构和功能考查理解能力 萄糖的氧化分解 和获取信息的能力 B.细胞器乙含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结 1.将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细 构，一定与分泌蛋白的合成和加工有关 胞结构和组分。下列叙述错误的是 C.细胞器丙中进行的生理过程产生水，该细胞器不 A.若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲 一定只存在动物细胞中 紫溶液染色的物质 D.发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙 B.某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，则其形成与 解析：C[由于该细胞为动物细胞且细胞器甲有蛋 核仁有关 白质和脂质，说明细胞器甲有膜结构，又因其含有 C.对分离到的线粒体进行检测，发现其基质中有能 少量核酸，则细胞器甲为线粒体，其能完成的生理 分解葡萄糖的酶 过程是丙酮酸的氧化分解，葡萄糖不能直接进入线 D.某具膜细胞结构中检测到多种水解酶，其应是 粒体进行氧化分解，A错误；细胞器乙只含有蛋白 细胞的“消化车间” 质和脂质，应具有膜结构，可能是高尔基体、内质 解析：C[若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有 网、溶酶体，而溶酶体与分泌蛋白的合成和加工无 可被甲紫溶液染色的物质一染色体，染色体可被 关，B错误；发菜细胞与此细胞共有的细胞器只有 碱性染料染色，A正确；某细胞结构是“生产蛋白质 丙（核糖体），蛋白质的合成在核糖体上进行，该过 的机器”，即为核糖体，核糖体的形成与核仁有关，B 程产生水，C正确，D错误。] 正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体基质 归纳总结 》》》 中没有能分解葡萄糖的酶，C错误；某具膜细胞结 1.显微结构与亚显微结构模式图的判断 构中可检测到多种水解酶，其应是溶酶体，是细胞 的“消化车间”，D正确。] 是否表示出细胞器的结构：{表示出亚显微结构模式图 {未表示出→显微结构模式图 ·30· 第一单元走近细胞和组成细胞的分子 2.真核、原核细胞及动、植物细胞的判断 ①植物细胞的判断依据：有细胞壁；成熟植物细胞 无 原核细胞 有大液泡，有的有叶绿体；无中心体的是高等植物 无核膜 不能被纤维真菌 细胞，有中心体的是低等植物细胞。 素酶破坏 细胞 有低等植 ②动物细胞的判断依据：无细胞壁、大液泡、叶绿 有 真 有无 能被纤维植物 物细胞 有无 体，有中心体。 细胞壁 素酶破坏细胞中心体 无 无高等植 ③原核细胞的判断依据：无核膜包被的细胞核，只 →动物细胞 物细胞 含有核糖体一种细胞器。 考点2 细胞的生物膜系统 [必备知识·复盘] 素养培优 教材夯实 1.(必修1P“思考·讨论”)科学家研究分泌蛋白的 1.分泌蛋白 合成与运输的方法是什么？如果用人的口腔上皮 细胞为实验材料可以吗？为什么？ (1)概念：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋 答案：同位素标记法。不可以。口腔上皮细胞不能 白质。 产生分泌蛋白。 (2)举例：消化酶、抗体和一部分激素等。 2.(必修1P3“与社会的联系”)血液透析膜的功能特 2.分泌蛋白的合成、加工和运输 点是什么？ (1)研究手段 同位素标记法 答案：选择透过性，即把病人血液中的代谢废物透 向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸， 析掉，让干净的血液返回病人体内。 检测放射性依次出现的部位。 3.(情景探究)如图表示细胞生物膜系统的关系网，据 (2)过程 图分析。 氨基酸 细胞的生物膜系统 合成场所：核糖体 a 肽链 初步加工场所：内质网 线粒体 供能 具一定空间结构的蛋白质 酶体 液泡膜 入 进一步修饰，加工场所：高尔基体 H2O NADPH+02 [H]+O2 成熟蛋白质 (1)请写出a~g各部分名称，并写出推断理由。 细胞膜：胞吐，与膜流动性有关 分泌到细胞外 3.细胞的生物膜系统 (2)c、d所在的细胞器均有很大的膜面积，其增大 (1)组成：细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成 膜面积的方式分别是 细胞的生物膜系统。 (2)特点 图中e和f在分泌蛋白的加工和运输过程中，膜面 ①生物膜的组成成分和结构很相似。 积发生的变化分别为 ②在结构和功能上紧密联系、协调配合 (3)功能 (3)溶酶体的功能是 细 使细胞具有一个相对稳定的内部环境 胞 膜 物质运输、能量转换、信息传递 )生物膜使真核细胞区室化，对新陈代谢的意义 是 能 产还包枯豪泡膜、美囊体膜 酶附着的支架 一为生化反应的进行创造条件 答案：(1)由c、d生物膜中分别发生水光解和水合 膜 使细胞内部区域化 保证化学反应高效、有序 成的反应，可推断c为叶绿体的类囊体薄膜，d为线 地进行 粒体内膜；由e产生囊泡至f,f产生囊泡至g,可推 断e为内质网膜，f为高尔基体膜，g为细胞膜，则b 教考衔接 为细胞器膜，a为核膜 1.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直 (2)叶绿体由类囊体堆叠形成基粒，线粒体内膜向 接联系。 (2024·黑吉辽卷，12C)(×) 内腔折叠形成嵴e的膜面积变小，f的膜面积先 2.蛋白P通过胞吐被排出细胞的过程依赖细胞膜的 增大后减小，前后基本保持不变 (3)分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞 流动性。 (2024·山东卷，3B)(/) 的病毒或病菌 3.生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。 (×) (4)减少彼此干扰，保证化学反应高效、有序地进行 ·31 高考总复习生物学 [关键能力·提升] (2)细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡之中，这 些膜泡能够精准的运输。为了确定参与膜泡运输 ◆[提升点1]通过生物膜系统的结构和功能考查 的基因(sec基因)，科学家筛选了两种酵母突变体， 信息提取能力、理解能力 这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下。 1.(2023·浙江1月选考)性腺细胞的内质网是合成 酵母突变体 与野生型酵母电镜照片的差异 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 secl2基因 突变体 突变体细胞内内质网特别大 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 secl7基因 突变体细胞内，尤其是内质网和高 解析：A[根据题意“部分内质网被包裹后与细胞 突变体 尔基体间积累大量的未融合小泡 器X融合而被降解”，可推测细胞器X内含有水解 据此推测，scl2基因编码的蛋白质的功能是与 酶，是细胞内的消化车间，故可知细胞器X是溶酶 的形成有关。scl7基因编码的蛋白 体，A正确，BCD错误。 质的功能是 2.细胞生命活动依赖于胞内运输系统。运输系统将 大量需要运输的物质分拣、包装到囊泡中，利用动 解析：(1)由于合成蛋白质所需要的原料是氨基酸， 力蛋白水解ATP驱动囊泡在细胞骨架上移动，高 所以通常采用放射性同位素标记的氨基酸来研究 效精确地将物质运输到相应结构中发挥功能。下 分泌蛋白的合成和运输过程。实验结果表明，随着 列叙述正确的是 追踪时间的变化，放射性颗粒数的百分比在不同细 A.血红蛋白可通过囊泡分泌到细胞外 胞结构上有规律的变化。根据曲线图中放射性出 B.核糖体可出芽形成囊泡将肽链运往内质网进行 现的时间早晚可知，分泌蛋白转移的途径是：附有 加工 核糖体的内质网高尔基体→分泌小泡。 C.在胞内运输过程中，内质网起到重要的交通枢纽 (2)scl2基因突变后，细胞内内质网特别大，推测 作用 scl2基因编码的蛋白质可能参与内质网小泡的形 D.动力蛋白驱动囊泡在细胞骨架上的移动伴随着 成；sl7基因突变后，突变体细胞内，尤其是内质 能量代谢 网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，说明内质 解析：D[分泌蛋白通过囊泡分泌到细胞外，血红 网脱落的小泡与高尔基体没有融合，推测scl7基 蛋白为胞内蛋白，A错误；核糖体是无膜结构的细 因编码的蛋白质参与小泡与高尔基体的融合。 胞器，无法出芽形成囊泡，附着在内质网上的核糖 答案：(1)氨基酸(3H亮氨酸)追踪时间（时间） 体合成肽链后直接进入内质网进行加工，B错误； 附有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡 在胞内运输过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽 (2)内质网小泡参与膜泡（或“小泡”）与高尔基体 的作用，一方面接受内质网形成的囊泡，一方面自 的融合 身形成新的囊泡运输蛋白质到细胞膜，C错误；根 归纳总结 ->》》 据题千信息可知，动力蛋白水解ATP驱动囊泡在 分泌蛋白在加工、运输过程中相关结构变化 细胞骨架上移动，因此，动力蛋白驱动囊泡在细胞 效100 骨架上的移动伴随着能量代谢，D正确。] 附有核糖体的内质网 60 ◆[提升点2]通过蛋白质的合成、加工和转运考查 性颗数例 40 、高尔基体 一分泌小泡 科学思维和科学探究能力 0i020406080m 3.研究分泌蛋白的合成及分泌过程中，科学家们做了 追踪时间/min 下列实验。请回答问题。 图1 图2 膜面积 图内质网 (1)科学家将一小块胰腺组织放入含放射性标记的 ☑高尔基体 4膜面积 培养液中短暂培养，在此期间放射性 ☐细胞膜 标记物被活细胞摄取，并掺入正在合成的蛋白质 一细胞膜 →时间 中。然后，科学家立即洗去放射性标记物，转入不 0前 后时间 含放射性标记物的培养液中继续培养。实验结果 图3膜面积变化直方图 图4膜面积变化曲线图 (1)分泌蛋白合成、加工、运输过程（如图1）： 如图所示。随着 的变化，放射性颗粒 数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化，据此 按糖体→内质网一出芽 囊冷高尔基体、“出茅” 兼泡细胞膜。 推测，分泌蛋白转移的途径是 (2)图2表示放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同 时间放射性元素在细胞中的分布情况，该图不仅 效100 表示了放射性元素出现的先后顺序，而且还表示 了某种结构中放射性元素的含量变化。 射性颗粒数/ 附有核糖体的内质网 (3)图3和图4分别以直方图和曲线图形式表示在分 高尔基体 分泌小泡 泌蛋白加工，运输过程中，内质网膜面积减小（只 20 发出囊泡)，高尔基体膜面积基本不变（先接受囊 0 31020 泡，后发出囊泡)，细胞膜面积相对增大（只接受 40 60 追踪时间/min 囊泡)。 ·32·