2027届高三生物人教版一轮复习课件第5讲 细胞器和生物膜系统

第二单元 细胞的基本结构与物质运输 第5讲 细胞器和生物膜系统 一轮复习：必修1 分子与细胞 目录 考点一 主要细胞器的结构和功能 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 第5讲 细胞器和生物膜系统 考情分析 ——明晰考向 对标素养，研判高考命题趋势 3 问题聚焦 自主研学·梳理教材 1.说出主要细胞器的结构与功能（包括双层膜、单层膜、无膜细胞器的结构与功能）。 2.概述细胞器之间的分工与协作，掌握分泌蛋白的合成与运输路径。 3.细胞骨架的组成（蛋白质纤维）与功能是什么？ 4.阐明生物膜系统的概念与组成（核糖体和中心体属于该系统吗？）。 5.分析生物膜系统的结构与功能联系，列举相关膜面积在分泌蛋白合成中的动态变化情况。 6.细胞器分离常用什么方法？”用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验应注意什么？7. 归纳细胞器的多维分类标准（如按成分、功能分类）。 8.胞内蛋白与分泌蛋白的合成路径有什么差异？ 9.细胞器增大膜面积的特殊方式有什么？（线粒体、叶绿体） 10.明确囊泡运输的核心规律。细胞内物质运输的“交通枢纽”是什么？ 11.原核生物与真核生物的差异有哪些？（核糖体、生物膜系统） 12.补充观察细胞质流动的实验细节。（黑藻幼叶，细胞质流动的速度、方向） 13.掌握生物膜成分的差异规律，线粒体内膜的蛋白质含量高于外膜的原因是什么？ 4 第5讲 细胞器和生物膜系统 考点一 主要细胞器的结构和功能 5 细胞质 考点一 主要细胞器的结构和功能 细胞质基质 状态： 胶质状态 成分： 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 功能： 活细胞新陈代谢的主要场所 细胞器 具有特定形态、结构和功能的结构。 （有相对独立性，受细胞核控制） 一、细胞质 （如有氧呼吸Ⅰ、无氧呼吸Ⅰ、Ⅱ） ③与细胞 、 、 以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 概念：由 组成的网架结构。 功能： 蛋白质纤维 运动 分裂 分化 细胞骨架 ①维持细胞形态； (微管、微丝等) 一、细胞质 考点一 主要细胞器的结构和功能 ②锚定并支撑着许多细胞器。保持细胞内部结构的有序性。 支撑细胞形态（绿藻呈椭球） 物质运输（囊泡沿微管移动） 驱动细胞质流动（带动叶绿体向光移动） 1.（2026·贵州·高考真题）呼吸上皮中的杯状细胞分泌黏液，纤毛细胞的纤毛摆动将携带灰尘和污物的黏液清除，基底细胞增殖分化补充凋亡的杯状细胞和纤毛细胞。下列叙述正确的是（      ） A．杯状细胞和纤毛细胞中mRNA的种类相同 B．衰老的杯状细胞部分酶活性下降、水分增多 C．基底细胞的增殖、分化与其自身细胞骨架有关 D．杯状细胞衰老和凋亡不利于机体实现自我更新 C 考点一 主要细胞器的结构和功能 2. (2024·安徽卷，2)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是(　　) A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C.变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D.变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装 A 考点一 主要细胞器的结构和功能 水解和组装 3.（2023.浙江卷）囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是（ ） A.囊泡的运输依赖于细胞骨架 B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性 D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体 A 考点一 主要细胞器的结构和功能 考点一 主要细胞器的结构和功能 科学方法系列4 P47差速离心法 细胞匀浆 细胞核 线粒体、溶酶体 内质网、高尔基体 核糖体 差速离心法主要用于分离细胞器（利用大小差异）； 而分离DNA或蛋白质等生物大分子，通常使用密度梯度离心法。 11 密度梯度离心是利用不同组分密度大小的差异，离心分离的方法。如证明DNA半保留复制中，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，离心后形成不同条带。与差速离心不同的是密度梯度离心只需要离心一次，离心后，不同组分在介质中形成不同的密度区带。 考点一 主要细胞器的结构和功能 【教材深挖】 （必修1第47页“科学方法”）用差速离心法分离细胞器 ①过程:将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。 ②离心结果:运用差速离心法分离细胞器时,线粒体、叶绿体和核糖体沉降的先后顺序是:　　　 　　　　　　　　　 　　　。  最先沉降的是叶绿体，随后是线粒体，最后是核糖体 考点一 主要细胞器的结构和功能 考点一 主要细胞器的结构和功能 二、观察各类细胞器 显微结构0.2μm 光学显微镜 （壁、膜、细胞核、液泡、线、叶、染） 电子显微镜 亚显微结构0.2nm (线内外膜、叶内外膜及类囊体薄膜、核、内、高、中、核膜等) 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 ①_______ ②___________ ③_______ ④_________ ⑤_______ ⑥_______ ⑦_______ ⑧_______ ⑨_______ 细胞膜 细胞质基质 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 内质网 1.动物细胞亚显微结构模式图 核膜 核仁 考点一 主要细胞器的结构和功能 二、观察各类细胞器 15 2.植物细胞亚显微结构模式图 ①_______ ②_________ ⑦_______ ⑧_______ ⑨_______ ⑩_______ ⑪_____ ⑫_______ ⑬_______ 细胞壁 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 内质网 液泡 核糖体 细胞膜 考点一 主要细胞器的结构和功能 二、观察各类细胞器 16 1.线粒体 (1) 结构 双层膜 线粒体基质 内膜： 外膜： 光滑 向内凹陷成“嵴”，增大膜面积， 含有有氧呼吸第三阶段的酶 含有有氧呼吸第二阶段的酶，少量DNA、RNA，核糖体 (2) 功能 细胞进行有氧呼吸的主要场所 线粒体无色，可用健那绿染液将活细胞中线粒体染成蓝绿色。 ——“动力车间” 外膜 内膜 线粒体基质 DNA/RNA 嵴 三、细胞器的结构、功能和种类 考点一 主要细胞器的结构和功能 线粒体为半自主性细胞器 17 （3）线粒体的结构与功能观体现 无线粒体=只能无氧呼吸？ 哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，也可以进行呼吸作用？ 线粒体可利用葡萄糖进行有氧呼吸？ 很多原核生物即使没有线粒体也能进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上。 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，只能进行无氧呼吸。 ①线粒体膜上没运输葡萄糖的载体 ②线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶。 √ 1.线粒体 三、细胞器的结构、功能和种类 考点一 主要细胞器的结构和功能 1．(2022·广东卷，8)将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是(　　) C A. ① B. ② C. ③ D. ④ 考点一 主要细胞器的结构和功能 下列说法错误的是(　　) 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 2.(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。 A 考点一 主要细胞器的结构和功能 3.（2026·安徽·高考真题）线粒体功能障碍可引发多种疾病。通过在靶细胞膜表面表达结合蛋白，可将外源正常线粒体精准移植至靶细胞内，从而有望治疗相关疾病。研究发现，部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”，且出现与内源线粒体融合并增殖的现象。下列叙述错误的是（　　） A．靶细胞可特异性识别外源线粒体，并通过转运蛋白将其移至细胞内 B．外源线粒体和自身功能障碍的线粒体均有可能被靶细胞溶酶体降解 C．破坏由蛋白质纤维构成的细胞骨架，对线粒体的融合有影响 D．线粒体增殖所需的蛋白质大部分由细胞核DNA指导合成 A 考点一 主要细胞器的结构和功能 2.叶绿体 外膜 内膜 基质 核糖体 DNA 类囊体 基粒 双层膜 基粒 叶绿体基质 均光滑，透明 类囊体堆叠形成基粒，增大了膜面积，增大了光合作用面积，基粒间充满基质。 类囊体膜上有色素和酶； 含有光合作用（暗反应阶段）相关的酶、DNA、RNA、核糖体 绿色植物细胞进行光合作用的场所 叶绿体为半自主性细胞器 (1)结构 (2)功能 “养料制造车间”和“能量转换站” 考点一 主要细胞器的结构和功能 22 考点一 主要细胞器的结构和功能 有关叶绿体的特别提醒: 2.叶绿体 ①植物细胞 都含有叶绿体，如根部细胞； 不一定 叶绿体分布于植物的叶片和幼茎的绿色组织中。 如：高等植物叶片的叶肉细胞和保卫细胞。 但表皮细胞不含叶绿体。 藻类植物细胞中叶绿体较少。 如：水绵细胞中只有一个或几个螺旋长带状的叶绿体。 ②能进行光合作用的细胞不一定含有叶绿体。 （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。） 光照 较弱 保证高效光合作用 叶绿体汇集到顶面 最大限度吸收光能 光照 较强 避免强光造成伤害 叶绿体移动到侧面 最小限度吸收光能 Z Z Z ③细胞中的叶绿体会依光照情况而发生变化（2021，广东） 有关叶绿体的特别提醒: 2.叶绿体 考点一 主要细胞器的结构和功能 【拓展延伸】线粒体和叶绿体的的起源 （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DNA不与蛋白质结合形成染色质，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 ——内共生起源学说 考点一 主要细胞器的结构和功能 25 3.内质网 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。 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)结构 (3)功能 (2)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” 考点一 主要细胞器的结构和功能 增大细胞... text has been truncated due to evaluation version limitation. 26 4.高尔基体 单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成 ①动物：与细胞分泌物的形成有关（如突触小泡）； (1)结构 (2)功能 ②植物：与细胞壁的形成有关（合成纤维素和果胶等）。 ——“交通枢纽” 考点一 主要细胞器的结构和功能 是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”。 是细胞内物质转运的枢纽。 与溶酶体的形成有关； 破坏植物细胞的高尔基体，可能形成双核细胞。（ ） 睾丸大量合成分泌雄性激素与细胞中发达的核糖体、内质网 和高尔基体有关。 （ ） √ × 画图 27 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”以及 “发送站” 加工 分类 包装 发送 ①糖基化修饰 ②水解切除某些肽段 ③磷酸化等 ①内质网逃逸蛋白 ②高尔基体自身蛋白 ③溶酶体/液泡内的水解酶 ④细胞膜蛋白 ⑤分泌蛋白 将各类蛋白浓缩到一个个小的出芽囊泡中 以囊泡的形式运输到相应的部位 溶酶体 或液泡 细胞膜上 细胞外面 【拓展】高尔基体功能解析 考点一 主要细胞器的结构和功能 溶酶体/液泡 膜蛋白 分泌蛋白 内质网 高尔基体 水解酶 囊泡 细胞膜 囊泡 考点一 主要细胞器的结构和功能 【拓展】高尔基体功能解析 高尔基体参与植物细胞壁的合成 果胶在高尔基体中合成，由高尔基体囊泡包裹并运输到细胞外 纤维素的原料由高尔基体囊泡包裹运输到细胞膜，由细胞膜上的纤维素合成酶催化形成纤维 1.果胶在高尔基体中合成 2.纤维素在细胞膜上合成 细胞膜 高尔基体 果胶 纤维素原料 纤维素合成酶 纤维素 考点一 主要细胞器的结构和功能 5.溶酶体 主要分布于动物细胞 单层膜的囊状体，起源于 ，内含有多种 酶。这些酶在 上合成，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 考点一 主要细胞器的结构和功能 31 1.溶酶体内的水解酶由核糖体合成，需经内质网和高尔基体加工。其酸性环境由膜上的 维持，质子泵将H+泵入溶酶体属于___________。别误以为水解酶是溶酶体自己合成的。 2.植物细胞 溶酶体，但 中存在多种水解酶，可相当于溶酶体行使功能。 【注意】 质子泵 pH=7.2 细胞质基质 0.05-0.5㎛ 没有 液泡 考点一 主要细胞器的结构和功能 主动运输 2.造成硅肺的原因是什么？ 1.少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中，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。 pH=7.2 细胞质基质 0.05-0.5㎛ 肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。 【思维延伸】 考点一 主要细胞器的结构和功能 33 3.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? 4.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。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？ 与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时间，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。 考点一 主要细胞器的结构和功能 【思维延伸】 膜内侧被修饰——高度糖基化，免受水解酶攻击 34 ③液泡内部呈酸性环境，含有多种酸性水解酶，发挥类似动物细胞的溶酶体的功能。 6.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)分布 (2)结构 (3)功能 （主要是花青素，可决定花和果实的颜色，但不可用于光合作用）。 考点一 主要细胞器的结构和功能 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。 液泡中含蔗糖 调节植物细胞内的环境，例如耐盐植物 35 ①植物细胞在生长过程中液泡数量 ，最后合并成一个 ，所以成熟的植物细胞具有大液泡，而分裂旺盛的细胞（如分生组织）不具有明显液泡，另外 中也含有液泡。 多种酸性水解酶 ATP ADP+Pi H+ H+泵 ② 液泡内部呈酸性环境，含有多种酸性水解酶，发挥类似动物细胞的 的功能。 由多变少 大液泡 真菌细胞 溶酶体 【注意】 考点一 主要细胞器的结构和功能 大亚基 小亚基 氨基酸 无膜结构，蛋白质+rRNA 7.核糖体 (1)分布 (2)结构 (4)功能 广泛分布于真核细胞，原核细胞 (3)类型 游离在细胞质中（叶绿体、线粒体也有） 附着在内质网、核膜外膜上 蛋白质的合成场所（唯一）。 （氨基酸发生脱水缩合形成肽链） 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 ——“生产蛋白质的机器” 考点一 主要细胞器的结构和功能 可相互转化 附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体 37 核糖体蛋白 前体rRNA 核仁外rRNA rDNA 核仁外DNA mRNA 核仁 核孔 大亚基 小亚基 核糖体的形成 考点一 主要细胞器的结构和功能 8.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 中心体 有丝分裂 间期 考点一 主要细胞器的结构和功能 微管 39 双层膜 单层膜 无膜（无磷脂） 线粒体 叶绿体 液泡 内质网 高尔基体 溶酶体 核糖体 中心体 ——结构方面 【归纳分析】 考点一 主要细胞器的结构和功能 40 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】 考点一 主要细胞器的结构和功能 41 与能量转换有关的细胞器： 植物特有 动、植物都有 动物和低等植物特有 核糖体、内质网、高尔基体、 线粒体 叶绿体、液泡 中心体 线粒体、叶绿体 ——能量方面 【归纳分析】 ——分布方面 考点一 主要细胞器的结构和功能 42 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】 考点一 主要细胞器的结构和功能 (1)蛔虫的体细胞 (2)根尖分生区细胞　 (3)植物表皮细胞 (4)具有分裂能力的细胞(包括癌细胞)中 (5)分泌腺细胞中 (6)原核细胞 (7)成熟植物细胞 没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 没有叶绿体和大液泡。 无叶绿体。 核糖体的数量较多。 高尔基体的数量较多。 只有核糖体一种细胞器。 有大液泡。 ——特殊细胞中的细胞器 【归纳分析】 考点一 主要细胞器的结构和功能 (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：________。 (5)光镜下可见的细胞器______________________。 (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：_________。 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 考点一 主要细胞器的结构和功能 线粒体、叶绿体、液泡 溶酶体 核糖体 内质网 (1)没有叶绿体或大液泡的细胞 是动物细胞，如 。 (2)具有细胞壁的细胞 是植物细胞，如真菌细胞、细菌细胞等都有细 胞壁。 (3)没有叶绿体的细胞 不能进行光合作用，如蓝细菌。 (4)没有叶绿体或光合色素 不能将无机物转化为有机物，如进行化能 合成作用的硝化细菌。 (5)没有线粒体 不能进行有氧呼吸，如 。 【名师解读】 不一定 根尖分生区细胞 不一定 不一定 不一定 不一定 需氧型的原核生物 细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” 但真核生物的有氧呼吸 主要发生在线粒体中。 一定 考点一 主要细胞器的结构和功能 (6)真核细胞光合作用 发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解 发生于线粒体中。 (7)一切生物，其蛋白质的合成场所 是核糖体。 (8)有中心体的细胞 为动物细胞，但 是高等植物细胞。 (9)经高尔基体加工分泌的物质 为分泌蛋白，分泌蛋白 经 高尔基体加工。 (10)“葡萄糖→丙酮酸”的反应 发生于细胞器中。 一定 一定 一定 不一定 一定不 不一定 不一定 一定不 【名师解读】 细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” 考点一 主要细胞器的结构和功能 原核细胞也可产生分泌蛋白 考点一 主要细胞器的结构和功能 四、利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性 考点一 主要细胞器的结构和功能 1.（必修1 P 53 "拓展应用"改编）葡萄糖苷酶是溶酶体中的一种重要酸性水解酶，能够催化糖原分解。该酶缺乏时，溶酶体吞噬的过剩糖原无法降解，大量堆积在溶酶体内使其肿胀，最终导致溶酶体破裂，细胞出现功能障碍。下列叙述错误的是( )。 A.葡萄糖苷酶是由葡萄糖脱水缩合形成的 B.溶酶体中的葡萄糖苷酶的合成场所是核糖体 C.含有葡萄糖苷酶的溶酶体可分布在肝细胞中 D.溶酶体破裂后其中的大多数水解酶不能正常发挥作用 A 考点一 主要细胞器的结构和功能 2.（2025·山东卷，T 1）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 A.高尔基体 B.溶酶体 C.核糖体 D.端粒 溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器（如线粒体、核糖体），吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，这些被降解的结构中常含有核酸（如线粒体DNA 、病毒RNA），B不符合题意 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 考点一 主要细胞器的结构和功能 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 第5讲 细胞器和生物膜系统 52 叶绿体的运动 1.使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。 一、实验目的 二、实验原理 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2.观察细胞质流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。 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.适宜的实验材料 三、实验材料的选择 薄 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 疏松 大 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 四、实验流程 1.观察叶绿体的形态和分布 【深度思考】观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么？ 保持有水状态以保证叶绿体的正常形态，并能悬浮在细胞质基质中，否则细胞会失水皱缩，将影响对叶绿体形态的观察。 实验3 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 四、实验流程 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。 用黑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 五、实验现象及结论 提高细胞质流动的措施 增大光照强度 提高培养黑藻的水温 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； 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。 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3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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。不同细胞中流动方向不同。显微镜下观察的细胞质流动方向就是实际流动方向。 2.叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动； 思考：叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。 思考：植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内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。 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 58 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.（必修1 P 50"探究·实践"讨论T 2 改编）将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养一段时间后，利用显微镜观察叶片中的叶绿体和细胞质流动。下列相关叙述正确的是( )。 A.在光照充足、温度适宜的条件下培养可保持细胞的活性 B.可观察到叶绿体在细胞内是均匀分布的 C.可在高倍显微镜下观察到叶绿体有两层膜结构 D.不同细胞叶绿体形态、大小和运动速度相同 A 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2.（2024·湖南卷，T 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 实验3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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 第5讲 细胞器和生物膜系统 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 62 (1)概念： (2)举例： 在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 消化酶、抗体和一部分激素等。 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。 1. 分泌蛋白 合成场所： 合成场所： 能附着于内质网上的核糖体 游离的核糖体 抗体 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 （1）以下属于分泌蛋白的是__________。 ①抗体 ②雄激素 ③血红蛋白 ④RNA 聚合酶 ⑤胰岛素 ⑥胃蛋白酶 ⑦水通道蛋白⑧血浆蛋白 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 ①⑤⑥⑧ 2.研究手段——同位素标记法 （1）选材 （2）方法 豚鼠胰腺腺泡细胞 ①能分泌大量的消化酶 ②取材容易、容易观察 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 ——同位素标记法 将豚鼠的胰腺腺泡细胞放在含________________的培养液中培养，检测放射性依次出现的部位。 标记的亮氨酸 (3)实验过程和结果 3H标记的 亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 培养 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。 CH 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 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 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 （4）经典模型：分泌蛋白的合成与运输路径 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 联系基因表达 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 1.用模型建构法分析放射性及膜面积变化 （1）图A表示分泌蛋白的合成、加工、运输过程，其中①是______，②是________，③是_______，④是__________，⑤是______。 （2）图 B、图C表示用同位素标记法研究 标记的亮氨酸的放射性依次出现的结构，则图C中①②③分别表示________、________和_________三种细胞器。 （3）图D、图E表示在分泌蛋白加工、运输过程中，相关结构膜面积的变化，则图E中①②③分别表示________、________和__________三种细胞结构。 核膜 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 核糖体 内质网 高尔基体 内质网 细胞膜 高尔基体 【拓展】 细胞内各种蛋白质的合成和转运途径 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 除分泌蛋白外，存在于细胞膜上的蛋白质、溶酶体中的蛋白质也要经内质网和高尔基体加工。 如转运蛋白、受体蛋白、溶酶体中的水解酶等。 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 3.生物膜系统 真核细胞特有，原核细胞有生物膜，但无生物膜系统。 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 4.各种生物膜之间的联系 在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，生物膜系统各部分之间协调配合如图所示： 在功能上的联系： 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 4.各种生物膜之间的联系 【拓展】生物膜系统中的囊泡 来源： 内容物成分： 内质网、高尔基体、细胞膜。 激素、酶等物质。 囊泡的双向运输： 顺向运输： 逆向运输： 从内质网 → 高尔基体 → 细胞膜。 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）。 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 73 【拓展】人工合成的膜材料已用于疾病的治疗——人工肾 医学上采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能。其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料，能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。 血液透析膜 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 1.生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成，视网膜、肠系膜等组织膜不属于生物膜系统的范畴。（ ） 2.原核生物仅具有细胞膜，不存在核膜和细胞器膜，因此没有生物膜系统。（ ）3.细胞内所有生物膜的组成成分和结构完全一致，因此在结构和功能上高度统一。（ ） 4.内质网膜向内可直接连接核膜，向外可直接连接细胞膜，是细胞内生物膜系统的枢纽。（ ） 5.囊泡运输依赖生物膜的流动性，且整个过程需要线粒体提供能量，属于耗能过程。（ ） ✓️ ✓️ ✘️ ✓️ ✓️ 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： 6.生物膜系统为多种酶提供了广阔的附着位点，因此细胞内的所有生化反应均在生物膜上进行。（ ） 7.细胞膜作为生物膜系统的重要组成部分，在细胞与外界的物质运输、能量转换和信息传递中起决定性作用。（ ） 8.人工肾的血液透析膜利用了生物膜的信息交流功能，可选择性滤过代谢废物、保留有用成分。（ ） 9.分泌蛋白合成与运输过程中，内质网膜面积减小、细胞膜面积增大，高尔基体膜面积基本保持不变。（ ） 10.生物膜的流动镶嵌模型中，蛋白质分子均匀分布在磷脂双分子层两侧，且大多不能运动。（ ） ✘️ ✓️ ✘️ ✓️ ✘️ 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 1．（2024·浙江·高考真题）浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链（信号肽）与细胞质中的信号识别颗粒（SRP）结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是（    ） A．SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链 C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌 A 下列有关叙述错误的是（ ） A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性 B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关 C.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 D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单 C 2.（2023·海南·高考真题）不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 3.(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 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 科学方法系列5 P51同位素标记法 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 科学方法系列5 P51同位素标记法 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 同位素标记 稳定 同位素 放射性 同位素 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 科学方法系列5 P51同位素标记法 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 1.（必修1" " P_51 “科学方法”）同位素标记法和荧光标记法被广泛应用于生物学研究中，下列说法正确的是( )。 A.有些同位素具有放射性，如​14 C、​18 O、​3 H等；有些无放射性，如​15N、​32 P 等 B.将小鼠细胞和人细胞融合，并用荧光标记两者表面的蛋白质分子，该实验证明了细胞膜具有流动性 C.用含​32 S 标记氨基酸的培养液来培养胰腺腺泡细胞，可依次在核糖体、高尔基体、内质网上检测到放射性 D.同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律，但不可以弄清楚化学反应的详细过程 B $