细胞器和生物膜系统 【高效备课精讲精研】 高考生物一轮复习 新教材新高考

第6讲

细胞器和生物膜系统

讲核心素养构思维导图题型剖析考点梳理内容导航4213细胞的基本结构

各种细胞器的结构和功能

用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

细胞器之间的协调配合

5细胞的生物膜系统

1.生命观念——结构与功能观：各种细胞器的结构与功能相适应，生物膜结构和功能的适应2.科学思维——比较与分类：比较和分析各种细胞器的结构和功能，按不同的标准进行分类。3.科学探究——实验观察与结果分析：用科学的方法观察细胞的叶绿体和细胞质环流现象细胞的基本结构考点1植物细胞细胞壁细胞核细胞质基质细胞膜细胞质细胞器细胞骨架动物细胞1、细胞的基本结构考点1细胞的基本结构2、细胞骨架、细胞壁（1）细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，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、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。细胞骨架考点1细胞的基本结构2、细胞骨架、细胞壁（2）植物细胞的细胞壁①化学组成：主要是纤维素和果胶。②主要功能：对植物细胞有支持和保护作用。注意：细菌细胞壁与植物细胞壁成分不一样。细菌细胞壁主要成分：肽聚糖。细胞壁考点1细胞的基本结构3、区别动、植物物细胞亚显微结构模式图①细胞膜②细胞质基质③线粒体④高尔基体⑤中心体⑥核糖体⑦核膜⑧核仁⑨内质网（1）动物细胞考点1细胞的基本结构3、区别动、植物物细胞亚显微结构模式图①细胞壁②高尔基体③核仁④核膜⑤染色质⑥核孔（2）植物细胞考点1细胞的基本结构考点1细胞的基本结构3、区别动、植物物细胞亚显微结构模式图⑦细胞核⑧线粒体⑨叶绿体⑩内质网⑪液泡⑫核糖体⑬细胞膜（2）植物细胞（2023·山东·统考模拟预测）细胞骨架是贯穿于细胞核和细胞质的网架体系，包括细胞核骨架、细胞质骨架等。下列相关叙述错误的是（）A．细胞骨架能与双缩脲试剂发生紫色反应B．细胞骨架能维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性C．白细胞穿过血管壁进入发炎组织的过程与细胞骨架相关D．细胞骨架仅存在于动物细胞内，植物细胞内没有细胞骨架D各种细胞器的结构和功能考点21、分离细胞器的方法——差速离心法考点2各种细胞器的结构和功能（离心速率较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中；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）考点2各种细胞器的结构和功能2、常见细胞器的分布、结构、功能（1）线粒体分布：广泛分布于真核细胞结构：双层膜：细胞进行有氧呼吸的主要场所；功能：线粒体基质：有氧呼吸的酶、

少量DNA、RNA外膜内膜线粒体基质嵴外膜：光滑内膜：向内凹陷成“嵴”（增大膜面积，含有有氧呼吸酶），嵴之间充满基质考点2各种细胞器的结构和功能*线粒体为半自主性细胞器，含有DNA、RNA，还有核糖体。外膜内膜类囊体基粒叶绿体基质分布：结构：功能：绿色植物进行光合作用的细胞双层膜：均光滑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。基粒类囊体膜上有色素和酶叶绿体基质：光合作用相关的酶、DNA、RNA绿色植物细胞进行光合作用的场所2、常见细胞器的分布、结构、功能（2）叶绿体考点2各种细胞器的结构和功能*叶绿体为半自主性细胞器，含有DNA、RNA，还有核糖体。分布：广泛分布于真核细胞结构：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同的膜性管道系统。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。粗面内质网主要与分泌蛋白的的运输、加工有关；光面内质网主要与脂质合成有关）功能：类型：粗面内质网：附着有核糖体；光面内质网：未附着核糖体；光面内质网粗面内质网2、常见细胞器的分布、结构、功能（3）内质网核糖体(内连核膜，外连细胞膜，甚至细胞器膜)考点2各种细胞器的结构和功能2、常见细胞器的分布、结构、功能（4）高尔基体--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”。还与植物细胞内细胞壁的形成有关。单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成功能：分布：结构：考点2各种细胞器的结构和功能囊泡--是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。单层膜的囊状体，起源于高尔基体，溶酶体分布：结构：功能：主要分布在动物细胞2、常见细胞器的分布、结构、功能（5）溶酶体溶酶体内含有多种水解酶。这些酶在核糖体上合成，溶酶体只是储存场所。考点2各种细胞器的结构和功能--2、常见细胞器的分布、结构、功能（6）液泡中央大液泡注意：

植物根尖分生区细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。主要存在于植物细胞单层膜；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。分布：结构：功能：考点2各种细胞器的结构和功能2、常见细胞器的分布、结构、功能（7）核糖体分布：功能：结构：无膜结构，蛋白质+rRNA生产蛋白质的机器。（氨基酸发生脱水缩合形成肽链）。附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体广泛分布于真核细胞，原核细胞游离在细胞质中考点2各种细胞器的结构和功能类型：附着在内质网、核膜上2、常见细胞器的分布、结构、功能（8）中心体动物与低等植物细胞中无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。与细胞有丝分裂有关。分布：结构：功能：中心粒中心粒考点2各种细胞器的结构和功能3、从不同角度分析各种细胞器(1)从结构分析考点2各种细胞器的结构和功能双层膜单层膜无膜线粒体液泡核糖体叶绿体内质网中心体高尔基体溶酶体3、从不同角度分析各种细胞器(2)从成分分析①含有少量DNA的细胞器：叶绿体、线粒体；②含有色素的细胞器：叶绿体、液泡；③含有RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；④含有蛋白质的细胞器：线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体；⑤含有磷脂的细胞器：线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体。考点2各种细胞器的结构和功能3、从不同角度分析各种细胞器(3)从功能分析与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体。(4)从分布分析①动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体；②原核细胞和真核细胞都有的细胞器：核糖体。考点2各种细胞器的结构和功能2、常见细胞器的分布、结构、功能【易错提醒】（1）没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞不含叶绿体。（2）没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。（3）有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。（4）同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。考点2各种细胞器的结构和功能2、常见细胞器的分布、结构、功能【易错提醒】（5）同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。（6）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。（7）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主要发生在线粒体中（“葡萄糖→丙酮酸”的反应发生于细胞质基质）。考点2各种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(

)2．(2023·重庆高三模拟)下列关于细胞的结构与功能的叙述，正确的是(

)A．破伤风芽孢杆菌分泌外毒素(一种蛋白质)无内质网的作用B．线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类不相同C．细胞膜能分隔各种细胞器，使生命活动高效有序进行D．高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关C

A．① B．②C．③ D．④A(2023·江苏百校联考)下图为动、植物细胞亚显微结构模式图，下列有关该图的叙述正确的是(

)A．所有植物细胞都不具有的结构是AB．胰岛A细胞合成胰高血糖素的场所是CC．植物细胞在清水中不会涨破，是因为有结构ID．图的下半部分可用来表示紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的结构用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动考点31、实验原理(1)叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。2、选材：

藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，可直接观察，且叶绿体较大。菠

菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，叶肉细胞排列疏松、易撕取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。考点3用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动3、实验步骤(1)制作藓类叶片的临时装片，并观察叶绿体的形态和分布。考点3用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动3、实验步骤(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动考点3用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动4、实验现象及结论：（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，每个细胞中细胞质沿着中央液泡

流动，方向一致，其流动方式为环流式。讨论1.叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。2.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。考点3用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，若在视野中观察到细胞质逆时针流动，则实际的流动方向是逆时针。

叶绿体的运动同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积（叶绿体椭球体的正面）朝向光源，强光下则以其椭球体的侧面或顶面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。考点3用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动【注意事项】①实验过程中对装片的要求：做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。②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的意义是：随着细胞质的不断旋转流动，叶绿体、线粒体等细胞器和无机盐、蛋白质、各种酶等物质遍布整个细胞，有利于细胞进行新陈代谢等各种生命活动。③在观察细胞质流动时，事先把黑藻放在光照、室温条件下培养，其目的是促进细胞质的流动。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，加速细胞质流动，可采取的措施是适度照光、适当加温、切伤叶片等。考点3用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张，影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪些生理过程A.无氧呼吸释放少量能量B.神经元间的兴奋传递C.分泌蛋白合成和加工D.[H]与O2结合生成水A下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是A.根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同C.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D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关A细胞器之间的协调配合考点41、分泌蛋白(1)概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。(2)举例：消化酶、抗体和一部分激素。(3)胞内蛋白是在核糖体上合成的，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4细胞器之间的协调配合1、分泌蛋白(4)四类常见的分泌蛋白①消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。②辅助性T细胞合成并分泌的细胞因子。③浆细胞合成并分泌的抗体。④下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素，如生长激素、胰岛素等。(3)常见的胞内蛋白：呼吸酶、血红蛋白等。考点4细胞器之间的协调配合2、分泌蛋白的合成和运输(1)研究方法：同位素标记法。

用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。

可用于示踪物质的运行和变化规律。

通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性。考点4细胞器之间的协调配合考点4细胞器之间的协调配合①在______________中，以_______为原料开始______的合成。②合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程，并且边合成____________________，再经过_____、_____，形成______________________________。③内质网膜鼓出形成______________，包裹着蛋白质离开内质网到达__________，与高尔基体膜______。囊泡膜_____________________________高尔基体还能对蛋白质做___________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。④囊泡转运到__________，与___________，将蛋白质__________。⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中，需要_________，能量主要来自____________。游离的核糖体氨基酸多肽链粗面内质网边转移到内质网腔内加工折叠具有一定空间结构的蛋白质囊泡高尔基体融合成为高尔基体膜的一部分进一步的修饰加工囊泡细胞膜细胞膜融合分泌到细胞外合成加工运输消耗能量线粒体（2）分泌蛋白的合成和运输的过程囊泡囊泡氨基酸多肽未成熟蛋白成熟蛋白分泌蛋白脱水缩合加工、折叠修饰、加工分泌粗面内质网高尔基体细胞膜游离核糖体线粒体供能转移囊泡囊泡交通枢纽2、分泌蛋白的合成和运输(3)在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少，细胞膜膜面积增加。考点4细胞器之间的协调配合___________________________前后时间0膜面积①_________③_________②_________时间0②③①①②③内质网膜高尔基体膜细胞膜内质网膜细胞膜高尔基体膜2、分泌蛋白的合成和运输(4)与分泌蛋白形成有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体；有关结构：细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜；有关膜结构：细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。*类似过程：膜蛋白的合成，溶酶体的形成。考点4细胞器之间的协调配合转移到粗面内质网游离核糖体分泌到细胞外（分泌蛋白）在细胞膜上的蛋白质溶酶体中的水解酶仍处于游离状态细胞内的蛋白质血红蛋白、呼吸酶等。载体蛋白、受体蛋白等考点4细胞器之间的协调配合3、归纳小结高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是A.消化酶和抗体不属于该类蛋白B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加C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序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说(如图所示)。下列有关推测不合理的是A.核糖体与内质网的结合依赖于

生物膜的流动性B.核糖体的“游离态”与“附着

态”是相对的C.信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上D.若在合成新生肽阶段切除信号序列，则不能合成结构正确的分泌蛋白A(2022·沈阳三模)细胞中的各种生物膜既有分工，又有联系，下图表示溶酶体的形成及其“消化”衰老细胞器d的过程，f表示b与e的的融合。据图判断下列叙述错误的是(

)A．溶酶体来源于高尔基体B．内质网可产生包裹衰老细胞器的“小泡”C．溶酶体能合成并储存多种水解酶D．b与e的融合过程体现了生物膜的流动性C细胞的生物膜系统考点51、概念

在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

生物膜系统是指细胞中膜，而非生物体中的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统。

原核细胞、和病毒等无生物膜系统。考点5细胞的生物膜系统2、各生物膜的联系①在成分上的联系

相似性：各种生物膜都主要由组成脂质和蛋白质组成

差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。②在结构上的联系

a.各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，大都具有流动性。考点5细胞的生物膜系统2、各生物膜的联系b.结构上具有一定的连续性：内质网内连核膜，外连细胞膜考点5细胞的生物膜系统细胞膜直接相连内质网膜直接相连核膜高尔基体膜线粒体膜囊泡囊泡考点5细胞的生物膜系统2、各生物膜的联系③在功能上的联系：共同完成分泌蛋白的合成和运输考点5细胞的生物膜系统3、生物膜系统中的囊泡(1)来源：内质网、高尔基体、细胞膜。(2)内容物成分：激素、酶等物质。