第3章 第2节 细胞器之间的分工合作-【新课程能力培养】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞学习手册（人教版）

高中生物学必修1（人教版) "第5节核酸是遗传信息的携带者 知识点一核酸的种类及其分布 【知识梳理】 一、1.脱氧核糖核酸RNA 2.细胞核叶绿体细胞质 二、1.(1)核酸含氮的碱基(2)五碳糖脱氧核糖 核苷酸 2.(1)碱基种类TU(2)脱氧核糖核苷酸核 糖核苷酸两 3.(1)DNA分子排列顺序(2)RNA 知识点二核酸的功能 【知识梳理】 1.携带遗传信息 2.遗传 知识点三生物大分子以碳链为骨架 【知识梳理】 1.多糖基本单位 2.碳链 【教材拓展】 提示：(I)DNA、RNA、蛋白质脱氧核苷酸、核糖 核苷酸、氨基酸(2)58(3)d能水解为m、f和 n:e为氨基酸，不能水解。 【要点精析】 变式训练A【解析】生物大分子包括多糖、蛋白质 和核酸等，细胞内的糖类是重要的能源物质，A错误；多 糖、蛋白质等生物大分子都以碳链为基本骨架，体现了 “碳是生命的核心元素”，D正确。 第3章细胞的基本结构 "第1节细胞膜的结构和功能 知识点一细胞膜的功能 【知识梳理】 1.质膜边界 2.(1)外界环境(2)相对的不易进入细胞 (3)靶细胞识别和结合胞间连丝 72 知识点二对细胞膜成分、结构的探索 【知识梳理】 一、1.（1)脂质(2)哺乳动物成熟的红细胞 (3)连续的两层(4)油一水界面蛋白质 2.(1)磷脂胆固醇(2)种类与数量(3)蛋 白质分子 二、(1)暗一亮一暗(2)流动性(3)流动镶嵌 【要点精析】 变式训练D【解析】在水中磷脂分子会排列成尾部 在内侧、头部在外侧的双分子层，D错误。 知识点三流动懷嵌模型的基本内容 【知识梳理】 (1)磷脂分子(2)①基本支架水溶性分子②镶在 嵌入贯穿③外表面细胞识别(3)侧向自由移 动蛋白质 "第2节细胞器之间的分工合作 知识点一细胞质和细胞器 【知识梳理】 一、1.(1)细胞质基质溶胶差速离心(2)蛋白质 纤维细胞的形态细胞运动 2.(1)液泡植物(2)叶绿体光合作用(3)线 粒体有氧呼吸(4)内质网蛋白质脂质(5)核 糖体蛋白质(6)高尔基体加工(7)中心体 中心粒有丝分裂动物(8)溶酶体细胞器 知识点二细胞器之间的协调配合 【知识梳理】 (1)细胞内细胞外(2)内质网高尔基体线 粒体脱水缩合加工 【教材拓展】 提示：(1)①内质网②高尔基体③细胞膜(2)高 尔基体先得到来自内质网的部分生物膜，所以面积增大； 随后又提供出一部分生物膜形成囊泡运输至细胞膜，所以 面积又减少。 【要点精析】 变式训练1B【解析】由题图可知，①为游离的核糖 体，②为附着在内质网上的核糖体，③为内质网，④为高 尔基体。①上合成的呼吸酶是胞内蛋白，不分泌到细胞外： ②上合成的蛋白质可以分泌到细胞外：合成分泌蛋白的过 程中，④既融合内质网形成囊泡，自身又形成囊泡，因此 膜面积变化不大；与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器除 了②③④外还有线粒体。 知识点三细胞的生物膜系统 【知识梳理】 1.细胞器膜核膜 2.(1)信息传递(2)多种酶(3)细胞器 【教材拓展】 (1)①②③⑤(2)生物膜系统由核膜、细胞膜和 细胞器膜组成，液泡膜、高尔基体形成的囊泡都属于细胞 器膜。小肠黏膜不是一层生物膜，而是一层上皮组织 知识点四用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 【知识梳理】 1.(1)绿色椭球(2)叶绿体 2.(1)①清水下表皮②视野中央(2)①光 照、室温②黑藻叶肉细胞 【要点精析】 变式训练2D【解析】供观察用的黑藻，事先应放在 适宜光照、室温条件下培养，以加速细胞质流动，A错误： 不同细胞中叶绿体的运动方向不一定相同，B错误；用黑 藻观察细胞质环流时，若流动缓慢，说明细胞活性低，C 错误。 ●"第3节细胞核的结构和功能 知识点一细胞核的功能 【知识梳理】 1.储存和复制信息库细胞代谢 2.(1)②皮肤颜色(2)②细胞核(3)②细胞 核(4)③细胞核 【教材拓展】 提示：并不是所有的细胞都有细胞核，如原核细胞没 有成形的细胞核，只有拟核；高等植物的筛管细胞、哺乳 动物的成熟红细胞也没有细胞核。有些细胞不只有一个细 胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人体的骨骼肌细胞 中细胞核可达数百个。 【要点精析】 变式训练1C【解析】为了减少随机因素干扰，本实 验应多取几个伞藻进行实验，C错误。 参考答案与解析 知识点二细胞核的结构 【知识梳理】 (1)a双核糖体(2)d信息交流(3)b 周期性核糖体(4)c蛋白质碱性染色体 知识点四尝试制作真核细胞的三维结构模型 【知识梳理】 (1)概括(2)概念(3)物理模型 【要点精析】 变式训练2C【解析】制作真核细胞的三维结构模型 时首先考虑是否真实和准确，其次是美观，C错误。 第4章细胞的物质输入和输出 "第1节被动运输（第1课时） 知识点一水进出细胞的原理 【知识梳理】 1.(1)水分子(2)多少 2.①半透膜②a.吸水膨胀b.失水皱缩c.进 出平衡 【教材拓展】 提示： 假设：温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。 设计实验：可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行 实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不 同温度下漏斗管内液面上升速度的快慢，判定温度是否影 响水分子的扩散速率。实验中还需注意排除各种无关变量 的干扰。 【要点精析】 变式训练C【解析】第一种情况，半透膜只允许水 分子通过，则甲侧溶液中总的物质的量浓度低于乙侧溶液 中总的物质的量浓度，乙侧的渗透压高于甲侧，故最终乙 侧液面高于甲侧。第二种情况，半透膜允许水分子和尿素 分子通过，那么最终半透膜两侧的尿素浓度相等，但是甲 侧中的蔗糖溶液浓度大于乙侧，故最终甲侧液面高于乙侧。 知识点二水进出（成熟的）植物细胞 【知识梳理】 1.(1)细胞液(2)原生质层(3)伸缩性全透 73第3章细跑的基本结构。 空气H I侧为细胞膜外侧。(2)图甲中③为磷脂分 子。磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水 的，在图乙中具有亲水性的部位是a。根据 A B 磷脂分子的特性可知，若将多个图乙所示分 (3)图甲中②的化学本质是 这 子放在盛有水的容器中，由于磷脂分子的头 类物质在细胞膜上的存在方式除了镶 部是亲水的，因而最终的排列方式最可能为 在细胞膜表面之外，还有 图中的B。(3)图甲中②（通道蛋白）的 (写出两种存在方式)。 化学本质是蛋白质，蛋白质分子以不同方式 (4)细胞膜的结构特点是 其原 镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在表面，有 因是 科研上 的嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子 鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染 层。(4)细胞膜中的磷脂分子可以侧向移 液，进行染色时，死细胞会被染成蓝 动，其中的蛋白质分子绝大多数也是可以运 色，而活细胞不会着色，这说明活细 动的，因而细胞膜的结构特点是具有一定的 胞的细胞膜具有 的作用。 :流动性。由于细胞膜具有控制物质进出细胞 答案：(1)II侧有糖蛋白(2)磷脂 的作用，因而科研上鉴别动物细胞是否死亡 分子aB（3)蛋白质有的嵌入其 常用台盼蓝染液，进行染色时，死细胞会被 中，有的贯穿整个磷脂双分子层（4)一 定的流动性构成细胞膜的磷脂分子和大多 染成蓝色，而活细胞不会着色，证明活细胞 的细胞膜具有控制物质进出细胞的作用。 数蛋白质分子可以运动控制物质进出细胞 解析：（1)由于图甲中的I侧有糖蛋白，故 第2节 细胞器之间的分工合作 核心素养 1.通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物学观点；运用普 遍联系的观点分析生物膜之间的联系。（生命观念） 2.通过构建数学模型和物理模型，加深对分泌蛋白合成、加工和运输相关过程的理解。 (科学思维) 3.用科学的方法观察细胞中的叶绿体和细胞质流动。（科学探究） 川知识点一细胞质和细胞器 （1)细胞质主要由 和细胞器组成， 其中细胞质基质呈 状。分离 细胞器最常用的方法是 知识梳理 法。 (2)细胞骨架是由 组成的网架结 一、细胞器之间的分工 构，维持着 ,锚定并支撑着 1.细胞质的组成及细胞骨架 许多细胞器，与 、分裂、分 学 39 N 高中生物学必修（人教版） 化以及物质运输、能量转化、信息传 按 植物特有的细胞器 叶绿体、液泡 递等生命活动密切相关。 动物和低等植物特有 2.细胞器的结构和功能 布 中心体 的细胞器 根据细胞结构模式图（如下图所示）， 含DNA的细胞器 线粒体、叶绿体 写出细胞器的名称和功能，图中a~h表 按 核糖体、线粒体、叶 含RNA的细胞器 示细胞器。 分 绿体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 能量转换的细胞器 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、中 能自主复制的细胞器 (1)a表示 能调节植物细胞内的 按 心体 环境，使植物细胞保持坚挺，主要存 功 与有丝分裂有关的细 核糖体、线粒体、高 能 在于 细胞。 胞器 尔基体、中心体 (2)b表示 是绿色植物 与蛋白质合成、分泌 核糖体、内质网、高 的场所，是植物细胞的“养料制造车 相关的细胞器 尔基体、线粒体 间”和“能量转换站”。 例1 如图是某些细胞器的亚显微结构模式 (3)c表示 是 的主要场 图，下列相关叙述错误的是( 所，是细胞的“动力车间”。 (4)d表示 是 合成和加 ③ ④ 工以及 合成的“车间”。 (5)e表示 是合成 的场 A. ①是中心体，与洋葱根尖分生区细胞有 所，被喻为“生产蛋白质的机器” 丝分裂有关 (6)f表示 是对来自内质网的蛋 B. ②是线粒体，是真核细胞有氧呼吸的主 白质进行 分类和包装的 要场所 “车间”及“发送站”。 C. ③是叶绿体，是绿色植物叶肉细胞光合 (7)g表示 由2个互相垂直排列 作用的场所 的 及周围物质组成，与细胞的 D. ④是内质网，是进行蛋白质加工、脂质 有关，主要存在于 细 合成的场所 胞和低等植物细胞中。 答案：A (8)h表示 能分解衰老、损伤的 解析：①是中心体，与细胞有丝分裂有关， 吞噬并杀死侵入细胞的病 中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中， 毒和病菌，是细胞的“消化车间”。 但洋葱是高等植物，其细胞中不含中心体， A错误；②是线粒体，是真核细胞有氧呼吸 要点精析 的主要场所，是细胞的“动力车间”，B正 多角度比较各种细胞器 确；③是叶绿体，是植物叶肉细胞进行光合 40 第3章细胞的基本结构 作用的场所，C正确；④是内质网，是进行 过程，b、c表示蛋白质的 及 蛋白质加工、脂质合成的场所，是有机物合 运输过程。 成的“车间”，D正确。 核糖体a→①一 b,②c→细胞膜 例2关于细胞的功能特点与其结构基础， T供能 下列对应关系有误的是() ③ 选项 功能特点 结构基础 教材拓展 A 叶肉细胞的细胞质不断流动 含有核糖体 如图表示在分泌蛋白合成和运输过程 B 叶肉细胞能保持坚挺 具有大液泡 前、后内质网膜、高尔基体膜、细胞膜三种 含有数量较 C 心肌细胞不停地跳动 膜面积大小的变化，请据图回答下列问题。 多的线粒体 膜 2① 目② 细胞核和细胞质之间频繁的 口③ D 具有核孔 物质交换和信息交流 答案：A 前 时间 解析：叶肉细胞的细胞质不断流动与其是否 (1)写出①②③分别代表的相关结构。 含有核糖体无关，符合题意，A正确；液泡 ① 能调节植物细胞内的环境，充盈的液泡使植 ② 物细胞保持坚挺，不符合题意，B错误；心 ③ 肌细胞代谢旺盛，需要消耗较多的能量，因 （2)试依据分泌蛋白的运输过程，分析② 此其中含有数量较多的线粒体，不符合题 发生该变化的原因。 意，C错误；细胞核和细胞质之间频繁的物 质交换和信息交流是通过核孔实现的，不符 合题意，D错误。 要点精析 川知识点三细胞器之间的协调配合 1. 分泌蛋白的合成、加工、运输过程 线粒体（提供能量） T 知识梳理 核糖体 内质网 高尔基体 囊泡 细胞膜 囊泡 分泌蛋白的合成和分泌 合成 加工运输加工分泌 分泌 酸脱水缩合多肽 较成熟的、成熟的 业分泌 (1)分泌蛋白是指在 合成，分泌 缠绕折叠蛋白质 蛋白质 蛋白 加糖基团 到 起作用的一类蛋白质，如 2.与分泌蛋白形成有关的细胞器结构和膜 消化酶、抗体和一部分激素等。 结构 (2)如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输 (1)有关细胞器：线粒体、核糖体、内质 过程，①②③表示细胞器，a、b、c表 网、高尔基体。 示某些过程。①②③分别是 (2)有关结构：线粒体、核糖体、内质网、 ,a表示 高尔基体、细胞膜。 41 高中生物学必修1 (人教版) 例3 (不定项)如图所示为细胞中某些蛋 变式训练① 白质从起始合成部位转运到其发挥功能部位 的过程。下列叙述正确的是（ 为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成， 研究人员将细胞放入含有H标记的亮氨酸 mRNA 5' 的培养液中培养，测得与分泌蛋白的合成和 内质网腔 ○在内质网中 D2 完成的多肽 分泌相关的一些细胞器上放射性的变化，其 相关结构如图。则下列有关说法错误的是 内质网 高尔基体 ①细胞质鄂 细胞膜 分泌蛋白 细 698 细胞膜蛋白 胞 ②蛋白质 溶酶体 核 ooob ③1 →⊙→0 A.溶酶体中的水解酶在核糖体上合成，需 o元石 经内质网和高尔基体加工 A. 分泌蛋白合成和分泌过程中，相关的细 B.图中不同细胞器膜相互转化，说明生物 胞器上出现放射性的顺序依次是②③④ B. 在②上合成的呼吸酶可以分泌到细胞外 膜在结构上具有紧密的联系 ! C. 在分泌蛋白的合成与分泌过程中，④的 C.构成胰岛素的肽链在核糖体上完全合成 膜面积变化不大 后，进入内质网腔进行加工 D. 在此图中与分泌蛋白合成和分泌相关的 D.图中蛋白质通过囊泡运输，高尔基体在 细胞器共有4种 其中起着重要的交通枢纽作用 知识点三细胞的生物膜系统 答案：ABD 解析：溶酶体中的水解酶首先在核糖体上合 知识梳理 成多肽链后，再经内质网和高尔基体加工， 1. 组成成分：生物膜系统包括细胞膜、 后转移至溶酶体，A正确；图中不同细胞器 等。 膜相互转化，说明生物膜在成分上具有相似 2. 主要作用 性，功能上具有连续性，B正确；组成胰岛 (1)保证内部环境的相对稳定，对物质运 素的肽链在核糖体上合成一小段后，这段肽 输、能量转换和 的过程起决 链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续 定性作用。 (2)为 提供附着位点，是许多重 其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔 要的化学反应进行的场所。 内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间 (3)分隔各种 保证细胞生命活 结构的蛋白质，C错误；图中蛋白质通过囊 动高效、有序地进行。 泡运输，高尔基体在其中起着重要的交通枢 教材拓展 纽作用，即高尔基体将加工成熟的蛋白质分 类运输到不同的位置，D正确。 结合生物膜系统的概念，判断下列哪些 42 学 第3草细胞的基本结构。 属于生物膜系统，并说出判断依据。 例4 图中野生型是分泌正常的酵母菌， ①核膜②液泡膜③细胞膜 ④小肠黏膜 甲、乙型突变体是部分细胞器膜结构异常， ⑤高尔基体形成的囊泡 分泌过程出现障碍的酵母菌，下列说法正确 (1)属于生物膜系统： 的是( (2)判断依据： 要点精析 野生型 甲型突变体 乙型突变体 1.生物膜系统的概念辨析 A. 野生型酵母菌的分泌蛋白在游离核糖体 生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称， 中合成 而不是生物体内各种膜结构的总称。故 B. 野生型酵母菌分泌蛋白质的过程依赖于 病毒无生物膜结构。 细胞膜的结构特点 2.生物膜在结构上的联系 C 甲型突变体的光面内质网因功能障碍积 核膜 累大量无活性的蛋白质 囊泡 高尔基体膜 何接联系内质网膜直接联贰 线粒体 D. 乙型突变体的高尔基体因功能障碍导致 细胞膜 囊泡（间接联系） 其膜面积减小 3.磷脂分子、 磷脂双分子层、生物膜 答案：B （1)结构关系 解析：分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖 体中合成的，而不是游离核糖体，A错误； 磷脂双 磷脂分子 聚集成两层 +蛋白质等 头向外，尾向内 生物膜 分子层 野生型酵母菌分泌蛋白质的过程通过胞吐来 完成，胞吐依赖于细胞膜的结构特点（流 (2)数量关系 动性)，B正确；甲型突变体是部分细胞器 1层相对于1层磷脂 相对于 2层 膜结构异常导致分泌过程出现障碍，从图中 生物膜 双分子层 磷脂分子 可看出是粗面内质网出现功能障碍，积累大 4.生物膜与分泌蛋白的合成和分泌过程 量无活性的蛋白质，而不是光面内质网，C (1)放射性强度变化 错误；乙型突变体是部分细胞器膜结构异 a-内质网 常，高尔基体功能障碍时膜面积应增大，而 放射性颗粒数/% b-高尔基体 100 分泌小泡 不是减小，D错误。 附有核糖体的内质网 6 性强 心高尔基 201 分泌小泡 知识点四 用高倍显微镜观察叶绿体 01020406动80100→ 时间 和细胞质的流动 追踪时间/min (2)膜面积变化 知识梳理 ☐内质网 口高尔基体 膜 囚细胞膜 内质网 1. 实验原理 细胞膜 （1)叶绿体一般呈 、 扁平的 高尔基 体膜」 形或球形，可以在高倍显 后时间 时间 微镜下观察它的形态和分布。 43 高中生物学必修1 （人教版) (2)观察细胞质的流动， 可用细胞质基质 A. 为维持细胞活性，制作临时装片时应将 中的 的运动作为标志。 黑藻叶片置于生理盐水中 2.实验步骤 B. 黑藻叶绿体较大，适合用低倍镜观察其 (1)观察叶绿体 叶绿体的流动情况 ①制作临时装片：在载玻片中央滴一滴 C.0℃到40℃之间，温度越高，叶片细胞 用镊子取一片藓类的小叶或 质流动速率越快 者菠菜叶稍带些叶肉的 放入 D. 叶片细胞质流动速率与细胞代谢速率有关 水滴中，盖上盖玻片。 答案：D ②观察：低倍镜下找到要观察的叶绿体，移 1 解析：为维持细胞活性，制作临时装片时应 到 再换用高倍镜观察。 将黑藻叶片置于清水中，植物细胞有细胞 (2)观察细胞质的流动 壁，不会吸水涨破，因此不需要将黑藻叶片 ①制作临时装片：供观察用的黑藻，事先应 置于生理盐水中，A错误；观察黑藻叶片细 放在 条件下培养，用镊子从新鲜 胞中叶绿体的流动时，要用高倍显微镜，B 枝上取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴 错误；一定温度范围内，随着温度的升高， 中，盖上盖玻片。 代谢加快，细胞质流动加快，但温度过高， ②观察：低倍镜下找到 ， 再换用高 会导致酶逐渐失活，代谢减慢，细胞质流动 倍镜观察叶绿体随细胞质流动的情况。 速度减慢，因此0℃到40℃之间，随着温 要点精析 度的升高，叶片细胞质的流动速率先增大后 1.显微镜使用（低倍镜换高倍镜) 减小，C错误；细胞质处于不断流动的状态 2.观察实验的选材及原因 为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了 观察叶绿体，最好选用细胞内叶绿体数 细胞生命活动的正常进行，因此代谢速率快 量较少、体积较大且叶片薄的植物组织，如 的细胞的细胞质流动速率快，D正确。 选择苔藓或黑藻叶片，可直接在显微镜下观 B变式训练2 察。若用菠菜等高等植物叶片，撕取的表皮 上一定要稍带些叶肉细胞，这是因为靠近叶 下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体 下表皮的是海绵组织，叶绿体大而排列疏 和细胞质的流动”实验的说法，正确的是 松，便于观察；带叶肉是因为叶片表皮细胞 不含叶绿体。 A. 供观察用的黑藻，事先应放在黑暗、室 例5黑藻是一种水生被子植物，其叶片薄 温条件下培养 且叶绿体较大，观察叶绿体和细胞质的流动 B. 高倍镜下可以观察到不同细胞中叶绿体 时常用它作实验材料。下表表示不同温度条 的运动方向一定相同 件下黑藻叶片细胞中叶绿体流动一圈所用的 C. 用黑藻观察细胞质环流时，若流动缓 时间，“/”表示叶绿体基本不流动。据表 慢，说明细胞已经失活 分析，下列叙述正确的是( D. 细胞质流动能为细胞内物质运输创造条 温度/℃ 01520252730323540 件，保障细胞正常生命活动 时间/s 18213311690118129132/