2027届高三生物人教版一轮复习课件1.5 细胞器和生物膜系统

2.3 基因工程的应用 1.5 细胞器与生物膜系统 考情分析 考点 由高考知核心知识点 预测 细胞器和生物膜系统 考点一: 主要细胞器的结构和功能（3年20考，全国卷3年1考） （2023·湖南）细胞器结构与功能 （2023·山东）溶酶体 （2023·浙江）内质网 （2023·海南）细胞器 （2022·江苏）线粒体内膜成分 （2022·广东）线粒体的结构 题型: 选择题 内容: （1）常以叶绿体、线粒体结合细胞代谢考查，也以溶酶体等结合免疫考察或结合物质运输综合考查 （2）分泌蛋白的合成过程 细胞器的结构、功能及观察 考点二: 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 （3年2考，全国卷3年0考） （2022·浙江）细胞质的流动 （2021·浙江）用高倍显微镜观察叶绿体 考点三: 细胞器之间的协调配合及生物膜系统 （3年16考，全国卷3年1考） （2024·吉林）分泌蛋白的合成过程 （2024·浙江）分泌蛋白的合成过程 （2023·海南）生物膜 （2023·浙江）囊泡运输 （2022·广东）分泌蛋白的合成过程 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 （植物细胞） 真核细胞 主要成分：纤维素和果胶 作用：对细胞起保护和支持的作用 成分：主要是磷脂和蛋白质，还有少量糖类 结构：流动镶嵌模型 功能：将细胞与外界分隔开；控制物质进出；进行细胞间的信息交流 细胞质基质 细胞器 状态：溶胶状 功能：细胞代谢的主要场所 分布于 回顾 真核细胞的基本结构 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、核糖体、中心体等 （全透性） 是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 细胞质 细胞质基质: 结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成 功能：许多化学反应在此进行（细胞代谢的主要场所） 细胞骨架: 组成：蛋白质纤维组成的网架结构 功能：维持细胞形态、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、能量转换、信息传递等生命活动有关 细胞器: 细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门” 考点1 主要细胞器的结构和功能 思考：细胞质中具有一定形态、结构、功能的细胞器用什么方法分离？ 分类 线粒体 叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 溶酶体 中心体 液泡 双层膜： 单层膜： 无膜 ： 分离方法： ——差速离心法 （主要采取 分离不同大小颗粒的方法） 细胞匀浆 低速离心 中速离心 高速离心 细胞核 线粒体、溶酶体 内质网、高尔基体 更高速离心 核糖体 原理：离心速率较低时，让较大颗粒沉降到管底，小颗粒仍悬浮在上清液中；收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，将较小的颗粒沉降。 一、分离细胞器的方法 逐渐提高离心速率 差速离心法——逐步提高离心速率与密度梯度离心不同 DNA半保留复制 DNA半保留复制的实验 15N/14N 特殊溶液密度由小到大 密度梯度离心 14N/14N—DNA 15N/14N—DNA 15N/15N—DNA 中链 重链 轻链 加样品 拓展：密度梯度离心法 VS 差速离心法 ①原理不同： 密度梯度离心法：不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带的方法。 ②转速不同： 差速离心法：用多个离心转速。 密度梯度离心法：只用一个离心转速。 光学显微镜 获得细胞器后，怎样才能看得到细胞器呢？ 问题探讨 电子显微镜 ? （壁、膜、细胞核、液泡、线、叶、染） 注意：光学显微镜仅观察到外部形态结构，要看内部结构需要电子显微镜才行 (线内外膜、叶内外膜及类囊体薄膜、核、内、高、中、核膜等) 显微结构：光学显微镜的分辨率不超过0.2μm（200nm)，有效放大倍数不超过1200倍。 亚显微结构：电子显微镜的分辨率：0.2nm，可以放大几千倍，甚至几十万倍。 辨别 细胞的结构模式图 二、细胞器的结构与功能 细胞器一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。 细胞壁 内质网 细胞核 核膜 核仁 高尔基体 叶绿体 液泡 植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图 细胞质 线粒体 细胞膜 核糖体 溶酶体 简图 ① 线粒体 ——细胞的“动力车间” 分布： 形态： 结构： 功能： 短棒状、圆球状等 双层膜 基质 外膜 内膜 嵴 向内折叠 存在少量DNA、RNA，核糖体，含有与有氧呼吸有关的酶 （增大膜面积） 细胞进行有氧呼吸的主要场所 细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体 普遍存在于动植物细胞中； 供能 内膜 外膜 DNA 核糖体 （附着与有氧呼吸有关酶） 嵴 基质 模式图 线粒体为半自主性细胞器 很多原核生物即使没有线粒体也能进行有氧呼吸，其细胞质基质和细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶。如好氧细菌 哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶，因此，只能进行产生乳酸的无氧呼吸。 ①线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体 ②线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶 （1）原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸？ （2）哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？ （3）线粒体只能分解丙酮酸，不能直接分解葡萄糖的可能原因有？ 思考与线粒体相关的问题 （4）不同细胞含有的线粒体数量相同么？ 不相同，新陈代谢旺盛的细胞含量多 如肌肉细胞含有的线粒体比较多 ② 叶绿体 ——“能量转换站”（“养料制造车间“） 分布： 形态： 结构： 功能： 扁平的椭球形或球形 双层膜 基粒 基质 外膜 内膜 绿色植物进行光合作用的场所 绿色植物能进行光合作用的细胞中， 如叶肉细胞和幼嫩茎的皮层细胞中。 由多个类囊体堆叠形成 存在少量DNA、RNA，核糖体，含有与光合作用有关的酶 （增大膜面积） （含有与光合作用有关的色素和酶） 模式图 简图 外膜 内膜 类囊体 基粒 基质 注意：植物非绿色器官不含叶绿体，如根尖、紫色洋葱内外表皮细胞 叶绿体为半自主性细胞器 植物细胞 都含有叶绿体，如根部细胞； 能进行光合作用的细胞 含有叶绿体，如蓝细菌。 （有些原核生物含有光合色素和光合作用的酶，也可以进行光合作用。如：蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。）； 植物细胞: 植物叶肉细胞、保卫细胞 叶绿体， 但表皮细胞 叶绿体。 含 不含 有关叶绿体的特别提醒: 不一定 不一定 线粒体 叶绿体 不同点 分布 功能 相同点 绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎 普遍存在于动植物细胞内 有氧呼吸的主要场所 绿色植物进行光合作用的场所 ①均具有双层膜结构；都有基质 ②均能进行能量转换； ③都含有磷脂（细胞器膜）、蛋白质（酶）和少量的DNA、RNA、核糖体 （DNA都能半自主复制） 半自主细胞器 线粒体和叶绿体的比较 半自主性细胞器 线粒体、叶绿体含DNA和核糖体，能自主合成部分蛋白质，但绝大多数蛋白质仍由细胞核DNA编码、在细胞质核糖体合成后运入，所以叫"半自主"而不是"完全自主"。核DNA不能通过核孔出核，但线粒体和叶绿体自己的DNA可以指导合成少量蛋白。 普遍分布于动植物细胞 由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构，最终连接成一个连续的内腔相同的膜性管道系统。 粗面内质网：附着有核糖体 光面内质网： 蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和 运输通道。以及脂质合成的场所。 主要与分泌蛋白的运输、加工有关 主要与脂质、糖类合成有关 膜面积最大的细胞器 (1)分布 (2)结构 (4)功能 (3)类型 单层膜，内连核膜，外连细胞膜，甚至细胞器膜 ——“合成加工车间” ③内质网 ——有机物合成、加工场所和运输通道 合成代谢旺盛的细胞中，内质网比较发达。 增大细胞... text has been truncated due to evaluation version limitation. 普遍分布于动、植物细胞（真核细胞） 单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成 ①动物：在动物细胞中与细胞分泌物的形成有关，对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装“车间”及“发送站”。是细胞内物质转运的枢纽。 (1)分布 (2)结构 (3)功能 ②植物：与细胞壁的形成有关（合成纤维素等）。 ——“交通枢纽” ④高尔基体——（在动植物细胞中的功能不同） ⑤液泡 普遍分布于成熟植物细胞 单层膜 内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等 ①调节植物细胞内的环境； ②充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。 ③储存色素。 注意：植物根尖分生区细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。 (1)分布 (2)结构 (3)功能 （主要是花青素，水溶性。可决定花和果实的颜色，但不可用于光合作用）。 思考： 1.新鲜蔬菜放久了会萎蔫，此时丧失的水分主要来自？ 2.西瓜、苹果等果实有不同的味道，这些相关的物质贮存在？ 液泡 细胞液 植物细胞在... text has been truncated due to evaluation version limitation. ⑥溶酶体 动物和真菌细胞中 单层膜的囊状体，起源于 ，内含有多种 酶。这些酶在 上合成，经__________________加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹从而形成。溶酶体只是储存场所。 ①是细胞的“消化车间”， ②能分解 ， （自噬作用） ③吞噬并杀死侵入细胞的 ___________（异噬作用）。 (1)分布 (2)结构 (3)功能 高尔基体 水解 核糖体 衰老、损伤的细胞器 病毒或细菌 ——“消化车间” 溶酶体 内质网、高尔基体 拓展：溶酶体的特点和作用 其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用 与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有双层膜。 推测，营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质。 胞仍能存活的原因可能是癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质 （1）研究表明，若抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬，其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小，说明在肝癌发展期，细胞自噬会________(填“促进”或“抑制”)肿瘤的发生，结合图中自噬过程，推测其原因可能是__________________。 促进 癌细胞可利用自噬过程中的降解产物作为自身细胞代谢的原料，以满足其持续增殖和生长的需要 （3）少量溶酶体酶泄露到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？ 细胞质基质中的pH为7.2，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。 （4）溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解? （5）新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。 新宰的动物肉过一段时，细胞内的溶酶体破裂，释放其中的水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。 膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用。 拓展 与溶酶体有关的考点 ⑦中心体 动物与低等植物细胞中 ①无膜结构， 与动物细胞 有关，中心体在 复制，前期发出星射线，形成纺锤体。 (1)分布 (2)结构 (3)功能 ②由两个互相垂直的中心粒 及其周围物质构成。 中心粒 有丝分裂 间期 绿藻、小球藻、水绵、褐藻、硅藻 放大 分布： 结构： 无膜结构，蛋白质+rRNA 广泛分布于真核细胞、原核细胞 2.游离在细胞质基质中： 类型： 1.附着在内质网(主要合成分泌蛋白,也可以合成溶酶体内和细胞膜上的蛋白质) 合成胞内蛋白 （血红蛋白、呼吸氧化酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶） ——“生产蛋白质的机器” 4.叶绿体、线粒体也有 3.附着在核膜上 原核细胞唯一的细胞器 少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 ⑧核糖体 (1)高等植物细胞肯定不具有的细胞器：________， (2)高等植物根尖分生区细胞不具有的细胞器： 。 (3)分布最广的细胞器是：_________，原核生物细胞中唯一的细胞器：_________ (4)心肌细胞中数量较多的细胞器：____________。 中心体 中心体、叶绿体、大液泡 核糖体 核糖体 线粒体 【归纳分析】 ——不同细胞器的分类 (5)光镜下可见的细胞器______________________。 线粒体、叶绿体、液泡 (6)蝌蚪尾部逐渐消失与____________这一细胞器有关。 (7)肽键形成的场所：__________，雄性激素合成的场所：_________。 溶酶体 核糖体 内质网 ④参与有丝分裂的细胞器 核糖体： 中心体： 高尔基体： 线粒体： 合成蛋白质 发出星射线形成纺锤体 与植物细胞壁形成有关 供能 间期 前期 末期 ②能产生水的细胞器： 核糖体、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体 线粒体、叶绿体 （细胞质基质也能呼吸作用 产生ATP，但不属于细胞器） ①能合成ATP的细胞器： 线粒体、叶绿体、中心体 ③能自我复制的细胞器： ——从功能分析 线粒体: 叶绿体: 核糖体: ⑥能发生碱基互补配对的细胞器： 翻译时,密码子和反密码子配对 DNA的复制、转录 DNA的复制、转录 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 ⑤与蛋白质合成、运输、分泌有关的细胞器： 【归纳分析】 ①含有少量DNA的细胞器： ②含有色素的细胞器： ③含有RNA的细胞器： ④含有蛋白质的细胞器： ⑤含有磷脂的细胞器： 线粒体、叶绿体。 叶绿体、液泡。 线粒体、叶绿体、核糖体。 线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、 液泡、溶酶体、核糖体、中心体。 线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体。 ——成分方面 【归纳分析】 拓展延伸：线粒体和叶绿体的的起源—内共生起源学说 证据： ①线粒体和叶绿体的基因组与原核生物的基因组相似 ②线粒体和叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体，能够进行DNA复制、转录和翻译(半自主细胞器) ③线粒体、叶绿体DNA不与蛋白质结合形成染色质，DNA为环状。 ④线粒体、叶绿体具有双层膜，内外膜存在明显性质和成分差异。外膜与真核细胞膜相似，内膜与原核细胞膜相似。 ⑤线粒体、叶绿体的分裂方式与原核细胞相似。 例1.如图所示，内共生起源学说认为：线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的好氧细菌和蓝藻类原核细胞，它们最早被原始的真核细胞吞噬后未被消化，而是与宿主进行长期共生而逐渐演化为重要的细胞器，下列表述正确的是（　　） A.线粒体双层膜结构的事实不支持内共生假说 B.线粒体和叶绿体的环状DNA和蛋白质组成染色体 C.线粒体和叶绿体分裂繁殖的事实支持内共生假说 D.先祖厌氧真核生物吞噬需氧细菌后使其解体，解体后化学物质组装成线粒体 C 例2.用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定它们有机物的含量如图所示。下列有关说法正确的是（ ） A.细胞器甲是线粒体，其能完成的生理过程是葡萄糖的氧化分解 B.细胞器乙含有蛋白质和脂质，说明 其具有膜结构，一定与分泌蛋白的 合成和加工有关 C.细胞器丙中进行的生理过程产生水， 该细胞器不一定只存在动物细胞中 D.发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙 细胞器甲为线粒体，其能完成的生理过程是丙酮酸的氧化分解，葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解 细胞器乙可能是高尔基体、内质网、溶酶体，而溶酶体与分泌蛋白的合成和加工无关 发菜细胞与此细胞共有的细胞器只有丙(核糖体) C 例3.如图为真核细胞中的四种细胞器的结构模式图，下列有关叙述正确的是（ ） A.用高倍显微镜观察这四种细胞器均需要对其染色 B.四种结构均有生物膜，甲、乙结构均能增加生物膜面积 C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要甲、丙的参与 D.甲中含有分解葡萄糖的酶，乙、丁中含有光合作用相关的色素 乙(叶绿体)中含有色素，液泡中也可能含有色素，因此观察时可以不用染色 丙为核糖体，无膜结构 液泡中无光合作用相关的色素 C 1.(2025·八省联考陕西卷，2)将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是(　　) A.若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质 B.某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，则其形成与核仁有关 C.对分离到的线粒体进行检测，发现其基质中有能分解葡萄糖的酶 D.某具膜细胞结构中检测到多种水解酶，其应是细胞的“消化车间” C 课堂练习 2.(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 A 习题检测 3．（2025·河南·高考真题）某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中，这种细胞一定含有的是（　　） A．核糖体 B．线粒体 C．中心体 D．溶酶体 A 习题检测 4．（2025·山东·高考真题）在细胞的生命活动中，下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是（     ） A．高尔基体 B．溶酶体 C．核糖体 D．端粒 A 5．（2024·天津·高考真题）植物液泡含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是（    ） A．核糖体 B．溶酶体 C．中心体 D．高尔基体 B 6.（2025·重庆卷， 1）用磷脂分子特异性染料处理上皮组织切片， 不能被标记的细胞器是( )。 B A.溶酶体 B.核糖体 C.内质网 D.高尔基体 习题检测 7.下图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，试据图回答下列问题： (1)该细胞是哪种细胞？说明判断的理由。 (2)图中1和2的主要成分分别是什么？与2形成有关的细胞器是哪种？ (3)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞，则色素存在于哪种细胞器中？ (4)若该细胞是洋葱的根尖分生区细胞，则图中不应该具有哪种细胞器？ 高等植物细胞。因为该细胞有细胞壁、叶绿体和大液泡，没有中心体。 1是细胞膜，主要成分是脂质和蛋白质；2是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其形成和高尔基体有关。 14液泡 4叶绿体和14大液泡。 8．下图是几种细胞器的结构模式图，下列有关说法错误的是(　　) A．细胞器C、F都与蛋白质的合成有关 B．细胞器A、B、F不含磷脂 C．含DNA的细胞器有C、E D．A、D及液泡都具有单层膜结构 B 高尔基体 中心体 线粒体 内质网 叶绿体 核糖体 9. 分离出某动物细胞的甲、乙、丙三种细胞器，测定其中三种有机物的含量结果如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A.葡萄糖进入甲分解为CO2和H2O B.乙一定与分泌蛋白的修饰和加工有关 C.细胞器丙的成分与烟草花叶病毒的相近 D.酵母菌与该细胞共有的细胞器只有丙 C 有脂质，应为具膜细胞器，有核酸且为动物细胞，则推断为线粒体，不能直接分解葡萄糖 有脂质和蛋白质，无核酸，可能为内质网、高尔基体或溶酶体 无脂质，不具膜，有核酸则确定为核糖体 课堂检测 1.分泌蛋白的合成、运输与分泌 细胞内 细胞外 消化酶 抗体 (放射性)同位素标记 胰岛素，生长激素、胰高血糖素 胞内蛋白：在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用的酶，如呼吸酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。 考点2 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 标记亮氨酸，研究分泌蛋白的合成与运输过程。 标记CO2，研究暗反应中碳的转移途径。 标记DNA 3H 14C 32P 35S 标记蛋白质 噬菌体的遗传物质 18O 15N 标记H2O、CO2 研究光合产物O2中氧原子的来源 标记DNA 研究DNA复制方式。 检测 放射性 检测 密度或相对分子质量 稳定 同位素 同位素标记 放射性 同位素 【拓展】放射性同位素标记法 2.实验过程和结果： 3H标记的 亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 注射 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。 C C OH O H2N CH2 CH CH3 CH3 亮氨酸是必需氨基酸，不能自身合成。 内质网 高尔基体 细胞膜 核糖体 囊泡 囊泡 时间 放 射 性 强 度 O 核糖体 内质网 高尔基体 游离的核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 囊 泡 囊 泡 氨基酸形成肽链 加工肽链形成蛋白质 进一步修饰加工成成熟的蛋白质 囊泡与细胞膜融合 细胞外 分 泌（胞吐） 线粒体供能 细胞核（储存遗传信息，指导蛋白质合成） 总指挥 生产车间 初加工车间 精加工与包装车间 动力车间 囊泡（运输 ） 物流通道 交通枢纽 3.分泌蛋白的合成和运输途径——细胞器之间的协调与配合 内质网的膜面积_____ 减少 高尔基体膜先_____，后_____，综合比较：高尔基体的膜面积__________ 细胞膜的膜面积_____ ① ② ③ ④ 基本不变 增加 思考：分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？ 增加 减少 3.分泌蛋白的合成和运输途径——细胞器之间的协调与配合 ①_________ ③_________ ②_________ 时间 0 内质网膜 细胞膜 高尔基体膜（先增后减） 膜面积 A：内质网膜 B：高尔基体膜 C：细胞膜 囊泡的双向运输： 顺向运输：从内质网 → 高尔基体 → 细胞膜。 逆向运输：细胞膜上的受体可以通过囊泡将物质运回高尔基体或内质网 （如回收错误分选的蛋白质）。 能量的流向： 整个过程都需要消耗能量，主要由线粒体提供。核糖体合成蛋白质本身也需要消耗ATP。 胞吐和胞吞不需要载体蛋白，但需要消耗能量。 胞吐会导致细胞膜面积暂时 ，胞吞会导致细胞膜面积暂时 。这体现了生物膜的 。 增加 减少 流动性 3.分泌蛋白的合成和运输——细胞器之间的协调与配合 核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 线粒体 【特别提醒】 区分参与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构” ①有关细胞器: 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体 ②有关结构: 线粒体、核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜 ③有关膜结构: 线粒体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜 目录 CONTENTS 除分泌蛋白外，存在于细胞膜上的蛋白质也要经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上，如转运蛋白和受体蛋白等。 思考1：核糖体合成的蛋白的去向有几个？ 不需要内质网和高尔基体加工的蛋白质: ①线粒体、叶绿体中的蛋白 ②细胞核中的蛋白 ③细胞质基质中的蛋白 ④细胞骨架的成分 生物膜系统 （1）概念界定 生物膜 细胞膜 核膜 细胞器膜 包括 缺一不可 共同组成 内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些__________膜和_______、 等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 细胞器 细胞膜 核膜 视网膜 肠系膜 口腔黏膜 核糖体 中心体 ✘️ ✘️ ✘️ 这些是组织/器官层面的膜，不是细胞层面的 ✘️ ✘️ 无膜结构 【原核生物的“委屈”】 原核生物（如细菌）虽然有细胞膜，但没有生物膜系统。因为生物膜系统要求有细胞器膜和核膜，原核生物这两者都没有。看到“原核生物具有生物膜系统”直接判错。 4.生物膜系统 （2）联系 成分上 相似性： 都主要由脂质和蛋白质组成 每种成分所占比例不同，功能越复杂的生物膜蛋白质的种类和数量就越多 差异性： 结构上 在结构上紧密联系、协调配合。例如内质网膜向外直接与细胞膜相连，向内直接与核膜相连，在某些代谢旺盛的细胞与线粒体膜相连 核 膜 内质网 细胞膜 间接联系 囊泡 囊泡 高尔基体 出芽 融合 直接联系 4.生物膜系统 (3)生物膜系统的功能 双层膜 单层膜 功能 ②广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 ③使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行 ①保障细胞内部环境的相对稳定 更在物质运输、能量转换、信息传递中起决定性作用。 生物膜系统 核膜 细胞膜 细胞器膜 4.生物膜系统 坑点：结构与功能的“两张皮” 深度避坑·易错直击 “以下生命活动体现了生物膜的什么特点？” 变形 融合 胞吞 选择吸收 逆浓度梯度运输 胞吐 结构特点——流动性 功能特点——选择透过性 【人工肾的“误会”】 血液透析膜（人工肾）利用的是生物膜的 （允许小分子废物通过，阻挡大分子蛋白质和血细胞），不是信息交流功能。别看到医疗应用就往信息交流上扯。 选择透过性 考点2 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 1.(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 B 课堂练习 2．细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。如图为溶酶体的发生过程和“消化”功能示意图，下列说法错误的是（      ） A．生物膜是生物体内所有膜结构的统称，包含细胞膜、核膜等 B．a是高尔基体，在上述过程中的作用主要是形成b溶酶体 C．图示e含有4层生物膜，将与溶酶体融合形成f D．受损的线粒体被包裹后降解的过程属于细胞自噬 A 课堂练习 3．（2026·贵州·高考真题）科学家说：“每个细胞都是自然界的一个奇迹。”下列关于真核细胞叙述正确的是（     ） A．细胞膜上的通道蛋白能逆浓度梯度进行物质运输 B．光合作用过程中卡尔文循环发生在叶绿体类囊体膜上 C．内质网通过囊泡将分泌蛋白转运到高尔基体 D．组成溶酶体膜的磷脂双分子层内部是亲水的 C 课堂练习 A.分泌蛋白的运输过程体现了生物膜在功能上的协调配合 B.囊泡与高尔基体的融合不需要消耗细胞代谢产生的能量 C.在化学成分上，内质网膜和高尔基体膜具有相似性 D.分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快 4.下图表示细胞中某分泌蛋白的加工和运输的部分过程示意图，下列有关分析错误的是(　　) B 课堂练习 5.【思维训练1】真核细胞的细胞膜、核膜与多种具膜细胞器膜共同构成生物膜系统，膜之间可通过囊泡相互转化，协同完成物质合成、加工、运输等生命活动。研究人员向胰腺腺泡细胞注射放射性 ³H 标记的亮氨酸，追踪分泌蛋白的合成路径；同时对比大肠杆菌、叶肉细胞、人体心肌细胞的膜结构差异。已知线粒体内膜分布大量与有氧呼吸有关的酶，细胞膜外侧存在糖蛋白，内质网、高尔基体膜无糖类分布。请结合生物膜系统相关知识回答下列问题。 没有；大肠杆菌属于原核生物，仅有细胞膜一种生物膜，无核膜、内质网、高尔基体等具膜细胞器，无法构成完整的生物膜系统。 （1）大肠杆菌是否具有生物膜系统？说明理由。 课堂练习 （2）线粒体内膜蛋白质含量远高于外膜，请从结构与功能相适应角度分析原因。 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，膜上附着大量催化有氧呼吸的酶，功能更复杂，因此膜上蛋白质的种类和数量更多。 1.实验原理： (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志。 低等植物的叶绿体形态多样，如螺旋状 考点3 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 新鲜的黑藻 或藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 或藓类叶 原因 叶片很薄，仅有_______叶肉细胞，可以取整个小叶_____制片 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目 ，且个体___ 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察。幼嫩叶片活力高，细胞代谢速率快，易观察到细胞质环流现象。 一两层 少 直接 大 ①选材的标准： 材料易得，叶片 ，尤其是含有的叶绿体 ，且 而清晰。 少 大 ②三种适宜的实验材料 考点3 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2.实验材料的选择 薄 无上下表皮 叶肉细胞含叶绿体，表皮细胞不含 属于高等植物 3.方法步骤： 滴 取 放 盖 看 实验材料 用镊子取一片小叶 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 放入载玻片上的清水中 盖上盖玻片 临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性 保持有水状态，以保证叶绿体的正常形态且能悬浮在细胞质基质中 (1)观察叶绿体 先用 倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用 倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况 低 高 A:制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布 B: 制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 在 条件下培养 取载玻片、滴清水 将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取 一片幼嫩的小叶放入水滴中 盖上盖玻片 低倍镜下找到黑藻叶肉细胞 高倍镜下可见 。 光照、室温 叶绿体随细胞质绕液泡流动 1.黑藻的培养 2.临时装片 的制作 3.观察 用黒藻叶片做细胞的质壁分离实验时，叶绿体的存在有利于观察实验现象 促进细胞质的流动 3.方法步骤： (2)观察细胞质流动 显微镜中细胞质的流动方向与实际流动方向相同 4.实验现象及结论 ①提高细胞质流动的措施 增大光照强度：即在阳光或灯光下放置15--20分钟。 提高培养黑藻的水温：可加入热水将水温调至25 ℃左右。 划伤一部分叶片 1.叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形； 2.叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动； 3.黑藻叶片处于饱含水分的状态时，每个细胞中叶绿体随细胞质定向环形流动。显微镜下观察的细胞质流动方向就是实际流动方向。 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。 ②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。 实验成功关键点 思考：细胞质不断流动有什么意义？ 为细胞内的物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 双层膜 单层膜 无膜 细胞器 生物膜系统 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 动力车间 有氧呼吸主要场所 养料制造车间 光合作用场所 蛋白质加工，脂质合成 消化车间,含水解酶 蛋白质加工/分类/分泌， 植物细胞壁形成 细胞骨架 细胞质 细胞质基质 分离方法 差速离心法 蛋白质纤维网架（微丝/微管） 组成 功能 维持形态、锚定并支撑细胞器、参与运动等 观察实验 观察叶绿体和细胞质的流动 蛋白质合成机器 动物/低等植物，与有丝分裂有关 ＋ 细胞 器膜 细胞膜+核膜 共同组成 调节渗透压 含花青素 分泌蛋白 核糖体（合成）→ 内质网（初加工）→ 高尔基体（再加工）→ 细胞膜（分泌） 全程由线粒体供能 物质基础： 膜的流动性和相似性 总结 主要细胞器的结构和功能 一.细胞质的组成 ① 呈溶胶状，处于不断的流动状态，活细胞进行新陈代谢的主要场所。 ②为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件，如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。 1.（2026·贵州·高考真题）洋葱叶分为真叶和鳞片叶，真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是（      ） A．用鳞片叶外表皮观察质壁分离时，细胞紫色区域逐渐变小说明其正在 失水 B．观察真叶细胞的细胞质流动时，在普通光学显微镜下可观察到叶绿体 基粒 C．分离真叶中各种色素时，依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量 D．观察根尖细胞有丝分裂时，染色体排列在赤道板上说明其处于分裂前期 A 随堂练习 2.（2024·湖南·高考真题）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 B 随堂练习 3.(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 C 随堂练习 A 4.(2024·河北邢台模拟)如图所示，在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针。下列说法正确的是(　　) A.装片中细胞内细胞质的实际流动方向为逆时针 B.观察细胞质流动的实验操作过程：取黑藻幼嫩 小叶→染色→制片→观察 C.图中叶绿体绕细胞核进行定向循环流动 D.观察细胞质流动时，应以液泡的运动作为参照物 图中叶绿体绕液泡进行定向循环流动 观察细胞质流动时，应以易观察的叶绿体的运动作为参照物 随堂练习 A 多细胞藻类 只能观察到叶绿体的形态和分布情况 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 5.（2026•枣庄一模）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。下列叙述正确的是(　　) 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要切片 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 随堂练习 6.(2024·重庆一中质检)细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用，若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器，就会影响细胞的正常功能。研究发现，细胞通过下图所示的机制进行相应调控，以清除错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器。回答下列问题： (1)线粒体等细胞器并不是随机漂浮于细胞质中，细胞质中有支持它们的由蛋白质纤维组成的网架结构，这些网架结构统称为__________________。 细胞骨架 细胞自噬的应用 (2)泛素是真核细胞中的一类小分子蛋白质，其合成场所为________，据图可知泛素的功能是___________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 核糖体 标记损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质，使其与自噬受体结合，最终形成吞噬泡 大本 P40 (3)图中的吞噬泡是一种囊泡，囊泡的结构不固定，不能称之为细胞器，但对细胞的生命活动至关重要，动物细胞能产生囊泡的结构有_______________________________________________________(写出2种)等。 内质网、细胞膜、高尔基体(任写2种) (4)吞噬泡和溶酶体融合的过程体现了生物膜的结构特点是___________________________________________________________________。 (5)细胞通过图示过程对细胞内部结构和成分进行调控，其意义是____________________________________________________________________ _________________________________________________________(答出2点)。 具有一定的流动性 清除细胞内功能异常的蛋白质或损伤的细胞器，维持细胞的正常功能；降解产物可被细胞重新利用 大本 P40 Lavf57.73.100 $