第2章 第2节 第4课时 细胞各部分结构分工合作及原核细胞和真核细胞的主要区别（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（苏教版）

本高中生物学讲义聚焦细胞结构分工合作及原核与真核细胞区别，先以生物膜系统为框架，通过分泌蛋白合成运输过程（核糖体→内质网→高尔基体→细胞质膜，同位素标记法追踪）阐释结构协调，再对比原核与真核细胞本质区别（有无核膜包被的细胞核）及结构功能差异，构建完整知识脉络。 该资料以经典实验（如豚鼠胰腺腺泡细胞同位素标记）和任务驱动（分析分泌蛋白路径、膜面积变化、原核真核比较）引导探究，结合判断正误、表格对比等设计，培养科学思维与结构功能观。课中助力教师高效授课，课后通过分类习题帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第4课时　细胞各部分结构分工合作及原核细胞和真核细胞的主要区别 [学习目标]　1.举例说明细胞各部分之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。2.阐述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞无核膜包被的细胞核。 一、细胞各部分结构分工合作 1．生物膜的概念：在真核细胞中，细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构，在组成成分和结构上基本相似，它们都称为生物膜。 2．分泌蛋白的运输和释放过程 如图是合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图，完成图示并思考下列问题： (1)研究方法：同位素标记法。 (2)合成和运输途径 主要由线粒体供能 3．细胞器膜的功能 (1)广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点； (2)使多种化学反应被限制在一定空间内而互不干扰； (3)保证了细胞内多种化学反应能同时、高效、有序地进行。 判断正误 (1)生物膜包括生物体内的所有膜结构(　　) (2)胰岛素和性激素都属于分泌蛋白(　　) (3)细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同(　　) (4)各种生物膜在结构上的联系，是它们在功能上能够相互协调的基础(　　) (5)细胞内的酶都附着在膜上(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 提示　(1)生物膜包括细胞内的所有膜结构。(2)性激素的化学本质是脂质不是蛋白质，不属于分泌蛋白。(3)细胞内各种生物膜的组成成分和结构基本相似。(5)线粒体基质和叶绿体基质等结构中也含有酶。 任务一：分析分泌蛋白的合成和运输的过程 资料1　科学家在探究豚鼠胰腺腺泡细胞合成、运输、分泌蛋白质途径的经典实验：向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射由3H标记的亮氨酸，3 min后被标记的亮氨酸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后出现在靠近细胞质膜内侧的小泡中，再后来出现在细胞外的分泌物中。 资料2　信号肽假说认为，首先，在游离的核糖体上合成一段短肽即信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，随机被位于腔表面的信号肽酶水解，由于它的引导，新生的多肽就能够通过内质网膜进入腔内，最终被分泌到胞外。 分析资料回答下列相关问题： (1)科学家运用了什么技术方法，通过控制什么来探究3H标记亮氨酸的转移途径？ 提示　科学家运用了放射性同位素标记法，通过控制时间来探究3H标记亮氨酸的转移途径。 (2)为什么选择亮氨酸作为同位素3H的标记物？ 提示　亮氨酸是必需氨基酸，必须从外界环境中获取，不能自身合成。 (3)以下是资料1中实验放射自显影的结果，据此推测分泌蛋白的转移途径？ 提示　粗面内质网→高尔基体→分泌颗粒。 (4)综合资料1和资料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？尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。 提示　分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、①内质网、高尔基体和细胞质膜等结构。分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做进一步的加工，再由小泡运输到细胞质膜，与细胞质膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 任务二：分析分泌蛋白合成和运输过程中膜面积的变化 如图甲、乙是该过程中内质网、高尔基体和细胞质膜膜面积的变化图，依据分泌蛋白合成和运输的过程分析①②③代表的结构分别是什么？ 提示　图甲中①代表内质网、②代表高尔基体、③代表细胞质膜；图乙中①代表内质网、②代表细胞质膜、③代表高尔基体。 核心归纳　 1．胞内蛋白和分泌蛋白的比较 比较项目 胞内蛋白 分泌蛋白 合成场所 游离核糖体 最先在游离的核糖体上进行，当一段肽链合成后，它们转移到粗面内质网上继续完成肽链的合成 作用场所 细胞内 细胞外 实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胰岛素 拓展延伸　溶酶体内的水解酶和细胞质膜上的蛋白质的合成和加工过程与分泌蛋白相同。 2．生物膜在结构上的联系 1．如图所示为真核细胞内分泌蛋白的合成和分泌过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．囊泡和小泡包裹的蛋白质空间结构不同 B．若无其他细胞器的参与，则图示过程一般不能正常进行 C．分泌蛋白的合成是在细胞器2上开始的 D．完成图示过程，细胞器3的膜面积基本不变 答案　C 解析　囊泡来自内质网，完成蛋白质的粗加工，小泡来自高尔基体，对蛋白质进行进一步加工，囊泡和小泡包裹的蛋白质空间结构不同，A正确；图示过程还需要线粒体提供能量才能正常进行，B正确；分泌蛋白的合成最先是在游离的核糖体上开始的，细胞器2是内质网，C错误；完成图示过程，内质网膜面积减小，高尔基体的膜面积基本不变，D正确。 2．(多选)胰岛素分子含有两条肽链。胰岛B细胞合成胰岛素的过程如下： ①在游离的核糖体上合成前胰岛素原的起始肽段→②前胰岛素原中的起始肽段连同核糖体一起转移到粗面内质网→③在其上继续合成肽链并切掉起始肽段、形成具有一定空间结构的胰岛素原并转移到高尔基体→④在高尔基体中切除中间一段肽链，形成由2条肽链组成的胰岛素并分泌到细胞外。下列有关叙述正确的是(　　) A．游离核糖体与胰岛素的合成有关 B．内质网、高尔基体、细胞质膜之间通过囊泡联系 C．高尔基体对肽链的加工过程消耗了水分子 D．胰岛素分子含有前胰岛素原中的起始肽段 答案　ABC 解析　根据题意可知，在粗面内质网中切掉了起始肽段，因此胰岛素分子中不含有前胰岛素原中的起始肽段，D错误。 二、原核细胞和真核细胞的主要区别 1．细胞的分类：根据细胞内有无由核膜包被的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞。 2．原核细胞的主要特点 (1)结构比较简单； (2)拟核：无核膜包被，是环状DNA分子集中分布的区域。 3．常见的原核生物 判断正误 (1)真菌和细菌都是原核生物(　　) (2)原核生物中既有自养生物又有异养生物(　　) (3)植物细胞、真菌与细菌都有细胞壁，成分主要是纤维素和果胶(　　) (4)蓝细菌能进行光合作用是因为有叶绿体存在(　　) (5)人体成熟的红细胞无细胞核，所以该细胞属于原核细胞(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 提示　(1)真菌是真核生物。(3)真菌细胞壁的主要成分是多糖，还有少量的蛋白质和脂质；细菌细胞壁的主要成分是有肽聚糖、磷壁酸、脂质和蛋白质。(4)蓝细菌是原核生物，没有叶绿体。(5)人体成熟的红细胞是真核细胞。 任务三：比较原核细胞和真核细胞的结构 1．通过对真核细胞与原核细胞的认识，完成真核细胞与原核细胞的比较表。 比较项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 有无核膜包被的细胞核 不同点 大小 较小 较大 细胞壁 有(支原体除外) 植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无 细胞器 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器 细胞核 有拟核，无核膜、核仁、核孔、染色质和核基质 细胞核由核膜、核孔、核仁、染色质和核基质组成 生物 类群 放线菌、蓝细菌、细菌、支原体、衣原体、立克次氏体 真菌、动物、植物 统一性 都有细胞质膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质 2.观察下列七幅图，请思考回答下列问题： (1)上图中原核生物有哪些？请说出你的判断依据。 提示　原核生物有细菌、蓝细菌、支原体。它们都无核膜包被的细胞核。 (2)支原体与细菌、蓝细菌在结构上有什么区别？ 提示　支原体无细胞壁。 核心归纳　生物类型的判断方法 (1)原生生物≠原核生物：原生生物是最简单的真核生物，一般为单细胞，大部分生活在水中，包括原生动物(如草履虫)和真核单细胞藻类(如甲藻、衣藻)等。 (2)细胞群体≠多细胞生物体：如我们在水体看到的蓝细菌实际上是单细胞蓝细菌的细胞群体。 (3)识名巧辨生物类型 3．科学家在黄石国家公园的热温泉中发现了一种罕见的嗜热好氧杆菌，内含大量叶绿素，能与其他细菌争夺阳光来维持生存。下列有关叙述正确的是(　　) A．该菌的遗传物质主要存在于染色体上 B．该菌是能进行光合作用的自养生物 C．该菌和蓝细菌都无细胞核和细胞器 D．该菌与口腔上皮细胞的最主要区别是有细胞壁 答案　B 解析　该菌属于原核生物，其遗传物质DNA裸露存在，没有染色体，A错误；该菌和蓝细菌都属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，但是含有核糖体，C错误；该菌属于原核生物，与真核细胞口腔上皮细胞相比，最主要区别是没有核膜包被的细胞核，D错误。 4．(2024·常州高一期中)支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物，其结构模式图如图所示。请据图分析，下列说法错误的是(　　) A．与动物细胞相比，肺炎支原体是原核生物 B．肺炎支原体是自养生物，能进行光合作用 C．与细菌相比，肺炎支原体无细胞壁 D．肺炎支原体和蓝细菌细胞质中都只有核糖体这一种细胞器 答案　B 解析　肺炎支原体是异养生物，不能进行光合作用，B错误；肺炎支原体和蓝细菌都是原核生物，细胞质中都只有核糖体这一种细胞器，D正确。 课时对点练 [分值：100分] 第1～10题，每题5分；第11～12题，每题6分，共62分。 题组一　细胞各部分结构分工合作 1．(2024·南京高一阶段检测)科学家将用3H标记的亮氨酸注入豚鼠胰腺的腺泡细胞后，合成物质X并分泌到细胞外，其过程如图所示，其中的细胞结构①②及物质X分别是(　　) A．内质网、高尔基体、胰蛋白酶 B．内质网、线粒体、胰岛素 C．高尔基体、中心体、胰蛋白酶 D．内质网、高尔基体、呼吸酶 答案　A 解析　胰蛋白酶(物质X)是由胰腺腺泡细胞分泌的胞外蛋白，其合成和分泌过程依次经过了核糖体、①内质网和②高尔基体的作用，A符合题意；呼吸酶属于胞内蛋白，其合成过程不需要经过图示的过程，因此物质X不可能是呼吸酶，D不符合题意。 题点　分泌蛋白的合成、加工和运输 2．(2024·徐州高一期中)用35S标记一定量的氨基酸来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得与合成和分泌乳蛋白相关的3种细胞器上放射性强度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．分泌蛋白的多肽链最早在细胞器a上合成 B．细胞器a、b可通过囊泡发生膜的转换 C．细胞器c具有转运分泌蛋白的作用 D．此实验说明细胞器在功能上具有密切的关系 答案　B 解析　图中a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体，分泌蛋白的多肽链最早在细胞器a(核糖体)上合成，A正确；核糖体无膜结构，不能形成囊泡，B错误；高尔基体具有加工和转运蛋白质的功能，C正确。 题点　同位素标记法 3．(2024·扬州高一期中)如图是分泌性蛋白合成及分泌示意图，据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．研究分泌蛋白合成和分泌路径可采用放射性同位素标记法 B．图示各种膜结构可以相互转移，说明膜具有流动性 C．细菌的细胞中也可发生如图所示的过程 D．图示现象证明细胞中的生物膜在结构和功能上是一个统一的整体 答案　C 解析　细菌为原核生物，细胞中只有核糖体这一种细胞器，因此其细胞中不可发生如图所示的过程，C错误。 题点　分泌蛋白合成、运输、分泌过程综合分析 题组二　原核细胞和真核细胞的主要区别 4．下列属于原核生物的一组是(　　) ①发菜　②酵母菌　③草履虫　④小球藻　⑤水绵　⑥青霉菌　⑦乳酸菌　⑧大肠杆菌　⑨金黄色葡萄球菌　⑩支原体 A．①⑦⑧⑨⑩ B．①②⑥⑧⑨ C．①③④⑦⑩ D．①②⑥⑦⑧ 答案　A 题点　生物的分类(原核生物和真核生物的主要生物类群) 5．(2024·盐城高一期末)关于原核细胞与真核细胞的比较，下列叙述正确的是(　　) A．真核细胞中含有光合色素，原核细胞没有 B．真核细胞有细胞器，原核细胞没有 C．真核细胞和原核细胞都有核膜包被的细胞核 D．真核细胞和原核细胞的遗传物质都是DNA 答案　D 解析　原核细胞中的蓝细菌细胞中含有光合色素，A错误；原核细胞和真核细胞都含有核糖体这一细胞器，B错误；真核细胞的细胞核都有核膜包被，原核细胞没有核膜包被的细胞核，C错误；原核细胞和真核细胞都是细胞结构生物，它们的遗传物质都是DNA，D正确。 题点　文字描述真原核细胞的区别 6．绿藻被认为是21世纪人类最理想的健康食品，螺旋蓝细菌(属蓝细菌门，颤蓝细菌科)特有的藻蓝蛋白能提高淋巴细胞活性，增强人体免疫力。下列有关绿藻和螺旋蓝细菌的叙述，正确的是(　　) A．绿藻和螺旋蓝细菌都是具有叶绿体的自养型生物 B．绿藻和螺旋蓝细菌都有核糖体、中心体、DNA C．绿藻有核膜、染色体等，螺旋蓝细菌没有核膜但有染色体 D．水体富营养化会引起绿藻和螺旋蓝细菌大量繁殖 答案　D 解析　螺旋蓝细菌属于原核生物，没有叶绿体，A错误；绿藻有核糖体、中心体、DNA，螺旋蓝细菌有核糖体、DNA，没有中心体，B错误；绿藻属于真核生物，有核膜和染色体，而螺旋蓝细菌属于原核生物，没有核膜和染色体，C错误。 题点　文字描述真原核细胞的区别 7．李斯特氏菌是一种致死食源性细菌，当它侵入人体后，该菌的一种名为InIC的蛋白可通过阻碍人类细胞中的Tuba蛋白的活性，使细胞质膜更易变形而有利于细菌在人类细胞之间快速转移，使人患脑膜炎。下列说法错误的是(　　) A．李斯特氏菌的遗传物质是DNA，含核酸的细胞器只有核糖体 B．InIC蛋白质的合成与分泌与内质网、高尔基体有关 C．该菌能在人类细胞之间快速转移与细胞质膜的流动性有关 D．食物通过高温蒸煮可以减少人患脑膜炎的概率 答案　B 解析　李斯特氏菌属于原核生物，其遗传物质是DNA，只含有核糖体一种细胞器，A正确；InIC蛋白是细菌的蛋白质，细菌没有内质网、高尔基体，B错误；食物通过高温蒸煮可以灭菌，可减少人患脑膜炎的概率，D正确。 题点　原核细胞的多样性和统一性 8．(2024·扬州高一阶段检测)如图所示四种不同生物，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲和乙的主要区别在于乙具有细胞壁 B．乙能进行光合作用，是因为其具有叶绿体 C．甲和丙的主要区别在于甲具有细胞结构 D．乙和丁的主要区别在于丁没有叶绿素 答案　C 解析　甲和乙均为原核细胞，均具有细胞壁，A错误；乙为蓝细菌，为原核生物，没有叶绿体，但细胞内含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，B错误；甲为原核细胞，丙为非细胞生物病毒，二者的主要区别在于甲具有细胞结构，C正确；乙为原核细胞，丁为真核细胞，二者的主要区别在于丁有核膜包被的细胞核，D错误。 题点　结构图考察真原核细胞的区别 9．(2025·南京高一阶段检测)NDM－1是科学家发现的一种超级细菌。下列关于“NDM－1超级细菌”的叙述，不正确的是(　　) A．与人体细胞相比，“NDM－1超级细菌”在结构上的最主要区别是有细胞壁 B．“NDM－1超级细菌”具有与真核细胞相似的细胞质膜、细胞质 C．“NDM－1超级细菌”属于单细胞生物，其生命活动离不开细胞 D．“NDM－1超级细菌”是异养生物 答案　A 解析　“NDM－1超级细菌”属于原核生物，人体细胞是真核细胞，二者主要区别是“NDM－1超级细菌”没有以核膜包被的细胞核，A错误。 题点　文字描述真原核细胞的区别 10．(多选)(2024·徐州高一期末)朱红硫磺菌是一种分解纤维素能力很强的真菌，牛黄瘤胃球菌是存在于牛等反刍动物的瘤胃内可分解纤维素的细菌。下列关于这两种菌的比较，正确的是(　　) A．两种菌均有细胞壁，但成分不同 B．都能通过特定的合成机制产生蛋白质，且合成场所均在核糖体 C．两种菌在结构上具有统一性，都有细胞质膜、细胞质和线粒体 D．该真菌的遗传物质为DNA，该细菌的遗传物质为RNA 答案　AB 解析　牛黄瘤胃球菌属于细菌，是原核生物，没有线粒体，C错误；该真菌和细菌都是细胞生物，细胞生物的遗传物质都是DNA，D错误。 题点　细胞的统一性和差异性综合 11．(多选)(2024·连云港高一期末)如图为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中由双层膜包被的结构有①⑤⑥ B．图中与唾液淀粉酶合成及加工有关的细胞器有②③④⑤ C．若②合成的是染色体蛋白，则该蛋白会运送到①⑤⑥中 D．分泌蛋白的合成是在游离的核糖体上合成一段肽链后才转移到粗面内质网上继续完成 答案　ABD 解析　图中由双层膜包被的结构有①细胞核、⑤线粒体、⑥叶绿体，A正确；唾液淀粉酶属于分泌蛋白，其在核糖体上合成，在内质网上进行初步加工，在高尔基体上进行进一步加工，该过程需要线粒体提供能量，图中与唾液淀粉酶合成及加工有关的细胞器有②核糖体、③内质网、④高尔基体、⑤线粒体，B正确；⑤线粒体和⑥叶绿体中不含染色体，C错误；在游离的核糖体上合成的肽链会和核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，D正确。 题点　细胞器之间的分工合作综合 12．(多选)在生物体中，细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一，而分泌蛋白的形成是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白通过内质网—高尔基体途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径；但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖内质网—高尔基体途径，称为非经典分泌途径(如图所示)。下列相关叙述正确的是(　　) A．在生物体中，分泌蛋白的形成是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节 B．经典分泌途径伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性 C．所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径 D．非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充 答案　ABD 解析　非经典分泌是经典分泌的补充，不是所有细胞都具有，C错误；非经典分泌途径的存在，能够使一些特殊结构的蛋白质易于被分泌，非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充，D正确。 题点　细胞器之间的分工合作综合 13．(16分)观察图示，回答下列相关问题： (1)图甲、乙、丙、丁中能进行光合作用的是________(填标号)，甲能进行光合作用的原因是___________________________________________________________________。 (2)甲、乙、丙、丁都有的细胞器是________。 (3)图甲、乙、丙、丁中属于原核生物的有________(填标号)，乙在结构上不同于丁的最显著特点是________________________________________________________________________。 (4)乙细胞中的④物质是________，位于________区域。 (5)细胞核的功能是与其结构分不开的。典型的细胞核及其周围部分结构的模型如图戊所示，其中①～⑤表示细胞核的各种结构，⑥⑦表示两种细胞器。下列有关说法错误的是________。 A．⑥为内质网，可为核糖体提供附着位点 B．①为核孔，可介导RNA、DNA等物质的出核运输 C．若④为遗传物质的载体，则细胞分裂时，④在光学显微镜下清晰可见 D．结构⑤与某种RNA的合成有关 答案　(1)甲和丙　甲细胞中含有叶绿素和藻蓝素 (2)核糖体　(3)甲和乙　乙没有核膜包被的细胞核 (4)DNA　拟核　(5)B 题点　结构图考察真原核细胞的区别 14．(22分)如图为某细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系及局部放大示意图，COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。回答下列问题： (1)图中各种生物膜的结构和化学成分相似，但各种膜的功能差别较大，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)科学家通过______________法研究分泌蛋白的运输和释放过程，该过程除图中所示结构外还需要细胞器________(填细胞器名称)的参与。 (3)COPⅡ具膜小泡负责从__________________________ (填细胞器名称)向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入乙中，则图中的COPⅠ可以帮助实现这些蛋白质的回收。 (4)囊泡是一种细胞结构，但由于其结构不固定，因而不能称之为细胞器。图示细胞中，能产生囊泡的结构是________________________________________________________。 (5)研究发现，核糖体形成的多肽，如果具有特定的信号序列，将引导多肽进入甲结构，而乙结构输出的蛋白质并不包含该信号序列，推测其原因是________________________________ _______________________________________________________________________________。 (6)若“囊泡丙”内的“货物”为________，由此推测“囊泡丙”结构是溶酶体，其分解后产物将排出细胞外或被细胞利用；“分泌小泡”内的“货物”为分泌蛋白，如________________________________________________________________________ (答出两类物质即可)等；除了上述这两类蛋白质外，“囊泡丁”运输的“货物”可能为________。 (7)图中“分泌小泡”与细胞质膜融合，将蛋白质分泌到细胞外的现象体现了细胞质膜具有____________________________________的功能。据局部放大图可以推测，囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外是因为___________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)膜上蛋白质的种类和数量不同　(2)同位素标记　线粒体　(3)内质网　(4)内质网(甲)、高尔基体(乙)、细胞质膜　(5)信号序列在内质网中被(酶)切除(水解)　(6)水解酶　消化酶、抗体和蛋白质类激素　膜蛋白　(7)控制细胞与周围环境物质交换　囊泡上的蛋白质A与细胞质膜上的蛋白质B特异性结合 题点　分泌蛋白的合成、加工和运输 学科网（北京）股份有限公司 $