2027届高三生物学一轮复习课件第5讲 细胞器之间的分工合作

复习回顾 5min速写 1.细胞这个系统的边界是________，而不是细胞壁；细胞膜的三大功能：将细胞与外界分隔开、________、进行细胞间的信息交流。（必修 1 P40‑42） 2.台盼蓝染色鉴别细胞死活，活细胞不被染色，原因活细胞膜具有________；细胞间信息交流方式：化学物质传递、________、胞间连丝。（P43） 3.细胞膜流动镶嵌模型：基本支架是________；糖被只分布在细胞膜________侧。（P44） 4.细胞膜结构特点：具有________；细胞膜功能特性：具有________。（P44） 5.真核细胞无细胞核的特例：高等植物________细胞，哺乳动物________。（P54） 6.细胞核是________，是细胞________的控制中心；细胞代谢的主要场所是________。（P54‑55） 7.核孔是核质之间物质交换通道，具有________；细胞核中的 DNA________（能 / 不能）通过核孔进入细胞质；代谢旺盛的细胞核孔数目________。（P55） 8.核仁的功能：与某种________的合成以及________的形成有关；原核生物没有核仁，________（能 / 不能）合成 rRNA。（P55） 9.染色质和染色体是________在细胞不同时期的两种存在状态，主要组成物质为________。 1.差速离心法与密度梯度离心法的原理差异？差速离心分离细胞器的顺序？ 2.线粒体为什么不能直接利用葡萄糖？有氧呼吸葡萄糖分解的场所？(P48) 3.分泌蛋白从合成到分泌依次经过哪些结构？哪些具膜细胞器参与？线粒体起什么作用？ 4.溶酶体内水解酶少量释放到细胞质基质，一般不会损伤细胞，原因是什么？ 5.哪些细胞器可以产生囊泡？核糖体为什么不能产生囊泡？ 6.原核细胞是否具有生物膜系统？说明理由。(P53) 7.观察细胞质流动，用什么作为观察标志？有哪些措施可以加快细胞质流动？(P51) 课前回顾 第5讲 细胞器之间的分工合作 第5讲 细胞期之间的分工合作 1.细胞器分类与功能 ①双层膜：线粒体、叶绿体（半自主性细胞器；葡萄糖不能进入线粒体，高频陷阱）； ②单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡；溶酶体起源高尔基体；植物液泡可执行类似溶酶体功能； ③无膜：核糖体、中心体；核糖体分布：细胞质、线粒体、叶绿体；核糖体形成与核仁有关。 2. 分离细胞器：差速离心法，区分差速离心与密度梯度离心（广西模拟常考）。 3.实验：用高倍显微镜观察黑藻叶绿体与细胞质流动；选材；细胞质流动以叶绿体作为标志；光学显微镜看不到叶绿体双层膜。 4. 分泌蛋白合成、加工、运输（高考共鸣点 3） 路径：核糖体→粗面内质网→高尔基体→细胞膜；核糖体无膜，不能产生囊泡（广西高频坑）；³H‑亮氨酸同位素标记；线粒体供能；信号序列只记基础结论。 5. 生物膜系统：细胞膜、核膜、细胞器膜；原核细胞无生物膜系统；核糖体、中心体无膜，不属于生物膜系统。 6. 溶酶体：胞吞、细胞自噬；溶酶体内酸性，水解酶溢出细胞质基质活性下降；自噬体双层膜。 细胞质基质 溶胶状 ，呈 ，是细胞代谢的主要场所 细胞质 ，分离方法 细胞器 差速离心法 （提高离心率分离不同大小的细胞器） 1.细胞质的组成 密度梯度离心利用的是不同组成密度差异进行离心，密度梯度离心一次不同组分在介质中形成不同的密度区带 课标 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。 课本P47 2.细胞器的结构和功能 ——双层膜结构：线粒体、叶绿体 有氧呼吸 光合作用 能量 转换站 课标 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。 课本P48 2.细胞器的结构和功能 ——双层膜结构：线粒体、叶绿体 DNA、RNA 内膜和基质 类囊体薄膜和基质 半自主性 与能量转化 课标 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。 ※ 创新P28 考点一 细胞器的结构和功能 【拓展延伸】线粒体和叶绿体的的起源——内共生起源学说 （1）内容：许多科学家认为线粒体和叶绿体分别起源于 原始真核细胞内共生的 和 。 （2）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、叶绿体内的DNA为环状，与原核细胞相似。 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。 好氧细菌 蓝细菌 2.细胞器的结构和功能 ——无膜结构：核糖体、中心体 蛋白质 原核 ※ 创新P28 中心粒 线粒体 和叶绿体 生产蛋白质 有丝分裂 课标 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。 课本P48 2.细胞器的结构和功能 ——单层膜结构：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 广泛分布于真核细胞，膜面积最大 单层膜，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通的膜性管道系统。内连核膜，外连细胞膜 蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道。 粗面内质网：附着有核糖体； 蛋白质合成加工通道 光面内质网：未附着核糖体； 糖类和脂类合成 分布： 结构： 类型： 功能： 课标 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。 课本P48 动物细胞中，与 的形成和分泌有关； 植物细胞中，与 的形成有关。 广泛分布于真核细胞 主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。 单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成 分泌蛋白 细胞壁 分布： 结构： 功能： 2.细胞器的结构和功能 ——单层膜结构：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 课标 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。 课本P48 2.细胞器的结构和功能 ——单层膜结构：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 多种水解酶 细胞器 植物 主要分布在动物细胞 注意：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。 课标 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。 课本P48 考点一 细胞的多样性和统一性 课标 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。 [微思考] (1)溶酶体内的水解酶是由在________上合成的肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经______________加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹从而形成。 (2)原核细胞与真核细胞中均存在核糖体,在真核细胞中核糖体分布在内质网、________、________、核膜等部位，有的核糖体游离在____________中。 核糖体 内质网、高尔基体 线粒体 叶绿体 细胞质基质 2. 溶酶体内的水解酶不分解溶酶体膜的可能原因是： ①_________________________________________________________________； ②________________________________________________________________。 溶酶体膜蛋白高度糖基化，可以保护自身不被酶水解 溶酶体内的酶大多在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜生活的环境为中性 (1)存在：_____细胞中。 (2)结构：由 组成的 结构 (3)作用：维持___________，锚定并支撑着许多_________，与细胞运动、 分裂、分化以及 等生命活动密切相关。 3.细胞骨架 真核 细胞器 蛋白质纤维 网架结构 细胞形态 物质运输、能量转化、信息传递 课标 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。 课本P50 植物细胞壁 形成：与 （细胞器）有关 成分：主要是 功能： 特点： 分解：可用 酶 酶去除植物细胞壁 细胞壁的结构和功能 高尔基体 纤维素和果胶 支持和保护细胞 全透性 纤维素 果胶 不同生物细胞壁的对比 种类 成分 作用的酶或物质 植物 纤维素+果胶 纤维素酶 、果胶酶 细菌 真菌 几丁质(壳多糖) 肽聚糖 几丁质酶 溶菌酶、青霉素等 课本P48 4.细胞壁 ※ 创新P29 (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)( ) (6)酵母菌和白细胞都有细胞骨架。(2021·河北卷，1A)( ) (7)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)( ) √ × × × × √ × 典型例题 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 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 典型例题 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 A 即讲即练 创新P33 人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题： (2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是 _________________________________________________________________________。 (1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是__________，与水解酶合成和加工有关的细胞器有______________________ (至少答3种)。 高尔基体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失 (3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第________阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，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________________________________________。 二、三 排出细胞或在细胞内被利用 癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质 即讲即练 创新P33 人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题： (4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有 。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是什么？ 双层膜 溶酶体膜内侧被糖基化修饰，使得其中的酶不能对其发挥作用。 (5)新屠宰的家畜家禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。 溶酶体。细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，水解细胞中的蛋白质等物质，这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩，这个过程需要一定的时间。 叶绿体的运动 考点一 细胞的多样性和统一性 课标 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 实验材料分析 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 考点一 细胞的多样性和统一性 课标 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 中央 水滴中 低倍 高倍 滴 取 放 盖 看 清水 叶绿体 藓类小叶 在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受；在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源。 考点一 细胞的多样性和统一性 课标 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 (2)观察细胞质的流动 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 低 高 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 B 即讲即练 2.(2026·广西三校联考)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 创新设计P31 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 A 即讲即练 2.(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(　　) 1.分泌蛋白的合成、运输和分泌 考点一 细胞的多样性和统一性 课标 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。 细胞内 细胞外 消化酶 抗体 (放射性)同位素标记 ※ 教材P51 考点三 细胞器之间的协调配合 课本P51 实验结果： 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？ 前 后 时间 0 时间 0 内质网膜 细胞膜 高尔基体膜（先增后减） 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 考点三 细胞器之间的协调配合 课本P52 (2)参与分泌蛋白合成运输结构： (1)与分泌蛋白合成和运输有关的 细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 线粒体、细胞膜　 核糖体、内质网、高尔基体、 2.分泌蛋白的合成、加工和运输 拓展：信号肽学说 考点三 细胞器之间的协调配合 在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号肽，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，肽链合成暂停。携带着肽链与核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体(DP)结合，核糖体附着于内质网上，继续合成肽链。这就是信号肽假说 创新设计P37 即讲即练 科学家提取胰岛B细胞中的部分物质和结构，构建体外反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。 注：“＋”和“－”分别代表反应体系中存在或不存在该结构 创新设计P37 (1)胰岛B细胞合成和分泌胰岛素的通路是 (用文字和箭头表示)。 核糖体→内质网→高尔基体(→细胞膜) (2)根据信号肽假说，合成某些蛋白质的核糖体不会附着于内质网的原因是 。若将分泌蛋白的信号肽序列通过一定的技术接到原本进入细胞核的肽链上，则该肽链进入到内质网中，这一现象说明 。 这些核糖体合成的肽链没有信号肽序列 信号肽序列能够指导蛋白质的运输与定位 (3)推测组别1中的肽链比正常肽链长的原因是 。 无SRP，肽链可继续合成，但无法进入内质网切除信号肽 即讲即练 (3)组别2合成的肽链比正常肽链短的原因是 。 对比组别2、3的结果，结合图中信息可知肽链延伸的条件是 。 (4)综合以上信息可知：内质网具有 的功能。游离型核糖体和 附着型核糖体是两种不同的核糖体吗？ SRP不能与DP结合，导致肽链无法继续合成 结合了信号肽序列的SRP与内质网上的DP识别并结合 合成和加工蛋白质 附着型核糖体是游离型核糖体由SRP引导附着于内质网上形成的 不是 创新设计P37 3.细胞的生物膜系统 课本P52 核膜 相对稳定的内部 酶附着 区域化 内质网膜 核膜 细胞膜 高尔基体膜 （直接联系） （直接联系） （间接联系） 囊泡 囊泡 （间接联系） 考点一 细胞的多样性和统一性 课标 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.细胞的生物膜系统 提醒　原核生物没有核膜和细胞器膜等，没有生物膜系统。 核膜 细胞器膜 脂质和蛋白质 蛋白质 内质 网膜 细胞膜 考点一 细胞的多样性和统一性 课标 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。 ※ 创新P32 (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。( ) (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。( ) (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。( ) (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)( ) × × × × × × 即讲即练 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 A 创新设计P33 高考共鸣点3 细胞结构与功能观、蛋白质的加工、分拣与囊泡运输 热点1 细胞的结构和功能观（创新设计P34） 1.相关实例 高考共鸣点3 细胞结构与功能观、蛋白质的加工、分拣与囊泡运输 2.细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” (1)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体(如蓝细菌)，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 (2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定有线粒体参与。 (3)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 (4)有中心体的生物不一定是动物，但一定不是高等植物。 (5)高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但真核细胞产生的分泌蛋白 一定经高尔基体分泌。 (6)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，真菌、细菌(支原体除外)也有细胞壁。 (7)没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。 (8)葡萄糖→丙酮酸一定不发生在细胞器中。 (9)含RNA的细胞器不一定含DNA，但含DNA的细胞器一定含RNA。 3.(2025·八省联考内蒙古卷，11)乳铁蛋白是一种分泌型糖蛋白，由一条多肽链折叠形成具有叶状空间结构的蛋白质分子，能携带Fe3＋共同进入细胞。下列叙述错误的是(　　) A.分泌到胞外的乳铁蛋白被用来形成糖被参与信息传递 B.乳铁蛋白携带Fe3＋进入细胞的过程需要消耗能量 C.乳铁蛋白加工的场所是内质网和高尔基体 D.乳铁蛋白多肽链形成的叶状结构存在氢键的作用 高考共鸣点3 细胞结构与功能观、蛋白质的加工、分拣与囊泡运输 2.(2022·广东卷，9)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是(　　) A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外 C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡 D A 高考共鸣点3 细胞结构与功能观、蛋白质的加工、分拣与囊泡运输 4.(2026·广西三校模拟)高尔基体形成的囊泡可以通过持续型分泌和调节型分泌两种途径将物质分泌到胞外，具体过程如图所示。下列分析错误的是(　　) A.如图所示分泌过程可使细胞膜成分发生更新 B.信号分子不进入细胞也可以调控胞吐的过程 C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性 D.神经递质和激素的分泌主要属于调节型分泌 C 即讲即练 1.线粒体可以直接分解葡萄糖  2.核糖体可以产生囊泡 3.溶酶体内水解酶溢出，会强烈破坏细胞 4.液泡中花青素可以参与光合作用  5.原核细胞有生物膜系统  6.光学显微镜可以看到叶绿体双层膜  7.高尔基体合成蛋白质  8.自噬体就是溶酶体  自噬体双层膜，包裹损伤细胞器；需要和溶酶体融合完成降解 线粒体只能利用丙酮酸；葡萄糖分解在细胞质基质（广西高频） 核糖体无膜，不能产生囊泡；内质网、高尔基体、细胞膜可产生囊泡 细胞质基质 pH 近中性，水解酶活性大幅下降 花青素只决定花果颜色，不能光合；光合色素只存在叶绿体类囊体薄膜 原核只有细胞膜，无核膜、细胞器膜，不存在生物膜系统 叶绿体双层膜属于亚显微，电子显微镜才能看到 高尔基体只加工、分类包装蛋白质；蛋白质合成场所是核糖体 思维导图 思维导图 思维导图 思维导图 思维导图 课后练习 限时练5（P427） 3、4、6、7、9、10、11 周末必刷2（P429） 2、5、7、9、10、11 Lavf57.62.100 UTC 2020-04-20 12:56:00 Lavf57.71.100 分泌蛋白的合成 完善 音乐 $