2027届高三生物人教版一轮复习课件第6讲 细胞器之间的分工合作

第二单元 第6讲 细胞器之间的分工合作 高三生物 陈君华 目录 01 考点一 细胞器之间的分工合作 04 高考真题体验 02 考点二 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 03 考点三 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 [课程标准]　1.阐明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。2.举例说明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.活动：观察叶绿体和细胞质的流动。 细胞器之间的分工合作 考点1 1.细胞器的分离 [教材拾遗]　(必修1 P47科学方法)根据细胞器的大小和结构，将细胞匀浆放入离心管中，逐渐提高离心速率，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。 细胞质基质 差速离心法 2.细胞器之间的分工 (1)细胞器的结构、功能与分布 有氧呼吸 光合作用 蛋白质 细胞壁 加工、分 类和包装 rRNA 蛋白质 多种水 解酶 细胞器 色素 有丝分裂 [特别提醒]　(1)溶酶体内的水解酶是由附着在粗面内质网上的核糖体合成，先后经过内质网和高尔基体的加工修饰后，由高尔基体出芽产生的囊泡包裹形成。 (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、线粒体、叶绿体、核膜等部位，有的核糖体游离在细胞质基 质中。 DNA 、RNA 内膜和 基质 第二、三 类囊体薄膜 和基质 (2)线粒体和叶绿体的比较 [特别提醒]　细胞骨架是由微管、微丝及中间纤维构成的真核细胞中的蛋白纤维网架体系，在原核细胞中不存在。 蛋白质纤维 3.细胞骨架 纤维素 支持与保护 4.植物细胞壁 1.(必修1 P48～49图3－6)线粒体是细胞进行有氧呼吸的场所。( ) 2.(必修1 P48～49图3－6)叶绿体是植物细胞都具有的结构。( ) 3.(必修1 P48～49图3－6)溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”。( ) 4.(必修1 P48～49图3－6)核糖体只能分布在内质网上。( ) 5.(必修1 P48～49图3－6)内质网是细胞内蛋白质的合成车间。( ) × × √ × × 1.(2024·浙江6月选考)溶酶体内含有多种水解酶，是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤①。下列叙述错误的是(　　) A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成 B.溶酶体水解产生的物质可被再利用② C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活③ D.休克时可用药物稳定溶酶体膜 C 【名师赋能】 关键信息 信息解读 ① 理论上，使用药物稳定溶酶体膜可以防止水解酶泄漏，减轻细胞自溶和机体损伤 ② 溶酶体分解大分子产生的物质(如氨基酸、单糖等)可被细胞再利用 ③ 溶酶体内的pH比胞质溶胶低，水解酶释放到胞质溶胶后，部分水解酶可能失活，但不是全部 【解析】　溶酶体内的水解酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，A正确。溶酶体内的水解酶催化相应物质分解后产生的氨基酸、核苷酸等可被细胞再利用，B正确。溶酶体内的pH比胞质溶胶低，水解酶释放到胞质溶胶后活性下降，但仍有活性，因此会造成细胞自溶与机体损伤，C错误。机体休克时，相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降，通透性增高，引发水解酶渗漏到胞质溶胶，造成细胞自溶与机体损伤。所以，休克时可用药物稳定溶酶体膜，D正确。 2.(2026·安徽开学考试)研究发现，线虫每个成熟精子中含有57个线粒体，而精细胞中含有约90个线粒体，同时发现精子在成熟过程中细胞膜先是向外形成突起，包裹一个健康的线粒体，然后迅速生成一个位于细胞外的“线粒体囊”，实验发现，每个精细胞都可以产生多个“线粒体囊”，下列相关叙述错误的是(　　) A.成熟精子含有大量的线粒体，有利于精子运动过程中的能量供给 B.“线粒体囊”结构含有脱氧核糖核酸、酶和磷脂 C.线粒体具有双层膜，内膜面积大于外膜面积 D.“线粒体囊”运出细胞外的过程不需要蛋白质的参与 D 【解析】　成熟精子含有大量线粒体，线粒体通过有氧呼吸产生能量，有利于精子运动过程中的能量供给，A正确。“线粒体囊”中包裹有线粒体，线粒体含有脱氧核糖核酸(DNA)、酶，其膜结构含有磷脂，B正确。线粒体具有双层膜，内膜向内折叠形成嵴，使得内膜面积大于外膜面积，C正确。“线粒体囊”运出细胞外的过程属于胞吐，胞吐过程需要消耗能量，也需要蛋白质参与(如与膜融合相关的蛋白质等)，D错误。 A 3.(2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是(　　) A.高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B.核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3′端 C.溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D.叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 【解析】　高尔基体膜上含有糖基化等修饰酶，可对来自内质网的分泌蛋白进行修饰加工，A正确。核糖体的功能是合成蛋白质的场所，在核糖体上，氨基酸与氨基酸发生脱水缩合通过肽键连接形成多肽链，而将氨基酸结合到tRNA的3′端是由细胞质基质中的氨酰－tRNA合成酶催化完成，核糖体不含此类酶，B错误。溶酶体中的水解酶不仅能分解衰老、损伤的细胞器，还可分解吞噬的病原体或异物，C错误。叶绿体中ATP的合成依赖光反应，光能需先转化为电能，再转化为ATP中的化学能，D错误。 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统 考点2 1.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输 (1)分泌蛋白 指在[1] 合成后，分泌到[2] 起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。 (2)研究方法——同位素标记法 将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养，检测带有[3] 依次出现的部位。 细胞内 细胞外 放射性标记的亮氨酸 [教材拾遗]　(必修1 P51科学方法)研究分泌蛋白的合成、运输的方法是同位素标记法。常用的具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的稳定同位素：15N、18O等。 (3)分泌蛋白的合成、加工、运输过程(按参与结构划分阶段) 脂质和蛋白质 蛋白质 内质 网膜 细胞膜 核糖体 内质网 高尔 基体 细 胞膜 细胞器膜 细胞膜 多种酶的附着位点 2.细胞的生物膜系统 [特别提醒]　生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，膀胱膜、眼角膜、小肠黏膜等不是生物膜。原核生物有生物膜(细胞膜)，但是无生物膜系统。 1.(必修1 P51思考·讨论)常见的分泌蛋白包括消化酶、抗体和呼吸酶等。( ) 2.(必修1 P52正文)分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体→高尔基体→内质网→细胞膜。( ) 3.(必修1 P52图3－8)在分泌蛋白的运输过程中，内质网的膜结构成分可以直接转移到细胞膜中。( ) × × × 4.(必修1 P52正文)在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用。( ) 5.(必修1 P52正文)生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。( ) × × 分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，其合成和分泌过程需要多种细胞结构的协调配合。图1为胰腺腺泡细胞的部分结构示意图，图2为囊泡分泌过程示意图。 (1)将豚鼠胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的完全培养液中以研究分泌蛋白合成与运输的途径，此方法称为______________。 (2)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过的细胞结构有______________ ____________________。 同位素标记法 网、高尔基体、细胞膜 核糖体、内质 (3)在研究分泌蛋白合成与运输的整个过程中，高尔基体膜面积会______ _____(填“增大”“减少”或“基本不变”)。 (4)囊泡是一种动态的细胞结构，在分泌蛋白运输中有重要作用。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的____________，囊泡膜具有一定的______性，这是生物膜相互转化的基础。 基本 不变 生物膜系统 流动 (5)图2中的囊泡能够精准地将分泌蛋白运送到细胞膜并分泌至细胞外，依赖于囊泡膜上的蛋白A特异性识别并结合图2中细胞膜上的蛋白B，此过程主要体现了细胞膜具有____________________________的功能。 信息交流和控制物质进出细胞 1.(2025·陕晋青宁卷)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是(　　) A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解① B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供② C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作② D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性③ C 关键信息 信息解读 ① 错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解 ② UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达(转录)、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供 ③ 高温胁迫导致UPR，阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性 【名师赋能】 【解析】　错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误。合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供(ATP来自细胞呼吸)，而非全部由线粒体提供，B错误。UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达(转录)、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，C正确。阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。 2.(2024·山东卷)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞①。在胞外酸性环境下②，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是 (　　) A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网 B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性 C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性② D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性 B 关键信息 信息解读 ① 蛋白P前体经加工后即为成熟蛋白，说明蛋白P前体通过囊泡从内质网转移至高尔基体，且核糖体没有膜结构 ② 碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性 【名师赋能】 【解析】　核糖体没有膜结构，不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A错误。蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确。由题意知，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性，C错误。病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即受体结构改变后即不能识别，能体现受体识别的专一性，D错误。 3.(2026·福建龙岩5月毕业班适应性练习)细胞器是细胞内执行特定功能的结构，下列相关叙述错误的是(　　) A.细胞器受到细胞骨架的支撑和锚定 B.线粒体将葡萄糖彻底氧化分解释放能量 C.溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构 D.胞内蛋白和分泌蛋白都是在游离的核糖体上开始合成 B 【解析】　细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，具有维持细胞形态、锚定并支撑多种细胞器的功能，A正确。有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖被分解为丙酮酸后才能进入线粒体完成后续的彻底氧化分解，线粒体无法直接氧化分解葡萄糖，B错误。溶酶体内含有多种酸性水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，还可吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，C正确。无论是胞内蛋白还是分泌蛋白，肽链的合成都首先在游离的核糖体上起始，分泌蛋白合成一段肽链后核糖体会转移到内质网上继续完成合成过程，D正确。 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 考点3　 1.实验原理 叶绿体的运动 2.方法步骤 (1)观察叶绿体 稍 带些叶肉的下表皮 中央 水滴 低倍 高倍 低 高 (2)观察细胞质的流动 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有[1] . 叶肉细胞，可以取整个小叶[2] . 制片 ①细胞排列疏松，易撕取 ②含叶绿体数目[3] .，且个体[4] . 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 一 两层 直接 少 大 3.实验材料选择 1.(2026·安徽开学考试)关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验，下列叙述错误的是(　　) A.制作的藓类叶片临时装片①可以用于观察细胞质的流动 B.叶绿体运动是细胞质流动的重要标志，细胞质流动具有方向性② C.冬季进行该实验时，提前在温暖的水中培养黑藻可使实验现象更明显 D.黑藻的细胞质流动与细胞内由蛋白质和纤维素组成的网架结构③密切相关 D 【名师赋能】 关键信息 信息解读 ① 藓类叶片小而薄，叶肉细胞含有叶绿体，可直接制作临时装片观察叶绿体形态，以叶绿体作为标志物，可以观察细胞质的流动 ② 叶绿体随细胞质流动而运动，其运动方向可反映细胞质流动的方向性 ③ 细胞质流动与细胞骨架密切相关，而细胞骨架由蛋白质纤维构成 【解析】　藓类叶片小而薄，叶肉细胞含有叶绿体，可直接制作临时装片观察叶绿体形态，以叶绿体作为标志物，可以观察细胞质的流动，A正确。叶绿体随细胞质流动而运动，其运动方向可反映细胞质流动的方向性(如环流)，B正确。低温会减缓细胞质流动速率，冬季提前将黑藻置于温暖的水中培养可增强细胞代谢，使细胞质流动更明显，C正确。细胞质流动与细胞骨架密切相关，而细胞骨架由蛋白质构成，并不含纤维素(纤维素是细胞壁成分)，D错误。 2.(2026·内蒙古阶段练习)某同学利用“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验探究酸雨对细胞生命活动的影响，下列有关该实验的说法中错误的是(　　) A.该实验可设置不同的pH值作为自变量模拟酸雨 B.可用叶绿体环流一圈的时间来反映细胞代谢强弱 C.该实验应控制各组的温度和光照强度相同且适宜 D.显微镜下观察到的叶绿体流动方向和实际方向相反 D 【解析】　酸雨的主要特征是pH较低，所以该实验设置不同的pH值作为自变量，能够模拟酸雨环境，以此探究酸雨对细胞生命活动的影响，A正确。叶绿体环流由细胞代谢提供能量，因此可用叶绿体环流一圈的时间来反映细胞代谢强弱，环流时间越短说明代谢越强，B正确。温度和光照属于无关变量，需保持相同且适宜以排除干扰，C正确。显微镜下观察到的物像与实际物体是上下、左右均颠倒的，但叶绿体的实际流动方向与显微镜下观察到的是一致的，D错误。 3.(2025·吉林白城期末改编)某同学用黑藻、菠菜、番薯等植物叶片为实验材料，借助高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动情况，从而得出绿色植物的活细胞中都有叶绿体且细胞质都能流动这一结论。以下是关于该实验的说法，正确的是(　　) A.若用黑藻作为实验材料，用撕取稍带叶肉的下表皮观察效果更好 B.可用叶绿体的运动作为细胞质流动的标志 C.在高倍镜下可以观察到叶绿体由两层膜包被 D.该同学结论的得出采用了完全归纳法 B 【解析】　黑藻叶片由单层细胞构成，可直接放在显微镜下观察，A错误。叶绿体存在于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可用叶绿体的运动作为细胞质流动的标志，B正确。在高倍镜下可以观察到叶绿体的形态和颜色，但不能看到其由两层膜包被，在电子显微镜下可看到叶绿体的双层膜，C错误。该同学用黑藻、菠菜、番薯等植物叶片为实验材料观察叶绿体和细胞质的流动情况，并没有观察所有的植物细胞，故该同学结论的得出采用了不完全归纳法，D错误。 高考真题体验 溯源教材 明确考法 PART FOUR 1.(2025·浙江6月选考)内质网将抗体分子正确装配后，出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是(　　) A.内质网形成囊泡与膜的流动性无关 B.内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性 C.内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质 D.囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合 B 【解析】　内质网形成囊泡的过程涉及膜的出芽，这依赖于生物膜的流动性，因此与膜的流动性有关，A错误。抗体在内质网中正确装配后，需经高尔基体进一步加工(如O­连接糖基化修饰)才能形成具有免疫活性的成熟抗体，因此此时无免疫活性，B正确。生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，而非蛋白质，C错误。囊泡与高尔基体的融合具有特异性，通常只能与高尔基体特定区域(如形成面)的膜融合，而非任意部位，D错误。 (1)磷脂双分子层是膜的基本支架。(见必修1 P44～45正文) (2)细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。(见必修1 P45正文) 2.(2025·贵州卷)正常情况下，有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度，某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷，利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中，缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是(　　) A.正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量 B.无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与 C.植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统 D.解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少 D 【解析】　正常情况下，有效磷浓度低于根细胞内，吸收方式为逆浓度梯度的主动运输，需载体和能量，A正确。据题干信息可知，无机磷从液泡(高浓度)到细胞质基质(低浓度)为协助扩散，需转运蛋白参与，B正确。磷是磷脂、核酸等的组成元素，生物膜含磷脂，故植物吸收的磷可参与构成生物膜系统，C正确。解磷真菌分泌酸性磷酸酶的方式为胞吐，胞吐通过囊泡与细胞膜融合释放物质，此过程会使细胞膜面积暂时增加，而非减少，D错误。 物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。(见必修1 P69正文) 3.(2022·河北卷)关于细胞器的叙述，错误的是(　　) A.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解 B.线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质 C.生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外 D.附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子 组成 D 【解析】　溶酶体中有多种水解酶，可以分解衰老、损伤的细胞器，受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解，降解产生的有用物质可被再次利用，A正确。生物膜上的蛋白质具有物质运输等功能，线粒体的内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质，B正确。生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，属于分泌蛋白，分泌蛋白在核糖体合成后，需要经高尔基体加工、包装后才能被分泌到细胞外，C正确。附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体分子组成相同，均主要由RNA和蛋白质组成，D错误。 4.(2024·江苏卷)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 【解析】　完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，而图中①是线粒体，②是内质网，③是高尔基体，④是囊泡，故①～④不能构成细胞完整的生物膜系统，A错误。溶酶体能够清除衰老、受损的细胞器，所以能够清除衰老或损伤的①②③，B正确。③高尔基体能够产生囊泡，膜具有一定的流动性，C正确。细胞骨架与物质运输有关，所以④囊泡转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关，D正确。 5.(2024·安徽卷)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是(　　) A.液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子 B.水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞 C.根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建 D.[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 B 【解析】　液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A错误。水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B正确。根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C错误。[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上，D错误。 谢谢 陈君华 第二单元 $