2022届高考生物一轮复习新人教版必修1第2单元细胞的基本结构与物质交换第3讲细胞器与生物膜系统课件

第3讲细胞器与生物膜系统考情研读·备考定位考点展示核心素养1.主要细胞器的结构和功能。2．实验：观察线粒体和叶绿体。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。2．科学思维——比较与分类：对各种细胞器进行比较和分析，按照不同的标准进行分类和归纳。3．科学探究——实验观察与结果分析：用科学的方法观察细胞中的线粒体和叶绿体。考点一主要细胞器的结构和功能考点二细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统考点三实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体1．细胞器的分离方法方法：____________法，将细胞膜破坏后，利用高速离心机，在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。考点一主要细胞器的结构和功能差速离心

自主回顾·素养储备2．“八种”常见细胞器的结构及功能(1)①__________：细胞内的“消化车间”，分解_____________________，吞噬并杀死_______________________。(2)②___________：与细胞的有丝分裂有关。溶酶体

衰老、损伤的细胞器

侵入细胞的病菌或病毒

中心体

(3)③___________：“生产蛋白质的机器”，_________细胞中唯一的细胞器。(4)④__________：主要是对来自内质网的蛋白质进行________、______________的“车间”及“发送站”。(5)⑤内质网：细胞内蛋白质______________，以及_______合成的“车间”。(6)⑥_________：进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。核糖体

原核

高尔基体

加工

分类和包装

合成和加工

脂质

线粒体

(7)⑦_________：能进行光合作用的植物细胞所特有，是“养料制造车间”和“能量转换站”。(8)⑧_______：内有细胞液，可调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺。小结：具有双层膜结构的细胞器是___________和__________，无膜结构的细胞器是__________和__________。其余四种均为单层膜结构。叶绿体

液泡

叶绿体

线粒体

核糖体

中心体

3．细胞骨架(1)存在：_______细胞中。(2)作用：_______________________________________。(3)结构：由______________组成的网架结构。真核

维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性

蛋白质纤维

易错整合，判断正误。(1)RNA是高尔基体的结构成分 (

)(2)高尔基体是肽链合成和加工的场所 (

)(3)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶 (

)(4)核糖体含有蛋白质和核糖核酸 (

)(5)细胞骨架由蛋白质组成

(

)(6)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所 (

)(7)正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用 (

)(8)叶绿体由双层膜组成 (

)×××√√√×√

1．请简要叙述矿工中常见的职业病——硅肺形成的原因。[提示]当肺部吸入硅尘(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。2．细胞骨架的成分和功能是什么？[提示]细胞骨架是由蛋白质构成的，其主要作用是维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性，此外，还与细胞运动、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。3．热图导析：据图分析细胞器的功能(1)图中能发生碱基互补配对的细胞器有___________。(2)能产生ATP的细胞器有_________。(3)③和⑥的关系是_____________。(4)真核细胞中面积最大的膜结构是______。(5)与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有___________。(6)与花瓣颜色有关的色素分布于_______中。①②⑦

①②

⑥起源于③

④

①③⑦⑧

⑤

剖析难点·考点突破1．八种细胞器的分类比较依据类型实例分布植物细胞特有的细胞器叶绿体动物和低等植物细胞特有的细胞器中心体依据类型实例成分含DNA的细胞器线粒体、叶绿体含RNA的细胞器核糖体、线粒体、叶绿体含色素的细胞器叶绿体、液泡结构不具膜结构的细胞器核糖体、中心体具单层膜结构的细胞器内质网、液泡、溶酶体、高尔基体具双层膜结构的细胞器线粒体、叶绿体依据类型实例功能能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体与有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体能发生碱基互补配对的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体2．线粒体和叶绿体的比较项目线粒体叶绿体生理功能有氧呼吸的主要场所，完成有氧呼吸的第二、三阶段光合作用的场所，完成光合作用的全过程酶的种类和分布与有氧呼吸有关的酶分布于内膜和基质中与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和基质中相同点①均具有双层膜；②都含有少量DNA，是半自主性细胞器；③都能产生ATP，与能量转换有关3．与细胞器有关的易错点(1)液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素是叶绿素等，与光合作用有关。(2)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞。真菌、细菌也有细胞壁。(3)高尔基体在植物细胞中与细胞壁的合成有关；而在动物细胞中则与细胞分泌物的形成有关，如分泌蛋白。(4)没有叶绿体或大液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。(5)没有叶绿体或光合色素不一定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。(6)没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸，如需氧型的原核生物。(7)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能不同。(8)在不同细胞中，细胞器的含量是不一样的，如需能量较多的细胞含线粒体较多，合成蛋白质比较旺盛的细胞含核糖体较多，即细胞的结构与其功能是相适应的。(2021·江西八所重点中学联考)下列关于细胞的叙述，正确的是

(

)A．小球藻和念珠藻都在叶绿体中进行光合作用B．乳酸菌无线粒体，只能进行无氧呼吸C．真核生物膜蛋白的形成不需要内质网、高尔基体的参与D．硝化细菌的遗传物质是脱氧核糖核苷酸﹝典例剖析﹞B

突破点

细胞器的结构与功能例1[解析]

小球藻是真核生物，在叶绿体中进行光合作用；念珠藻属于原核生物，没有叶绿体，A错误。乳酸菌属于原核生物且属于厌氧型细菌，无线粒体，只能进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，B正确。真核生物膜蛋白的形成需要内质网和高尔基体的参与，C错误。硝化细菌是原核生物，其遗传物质是脱氧核糖核酸，脱氧核糖核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位，D错误。1．(2021·福建南平模拟)下列关于细胞结构的叙述，正确的是(

)A．中心体的有无可作为区别动植物细胞的依据B．生物膜中磷脂分子的磷酸基团具有疏水性C．细胞骨架是指由生物膜相连形成的网状支撑结构D．活细胞中线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部分﹝对应训练﹞D

[解析]

中心体存在于动物和某些低等植物细胞中，中心体的有无不可作为区别动植物细胞的依据，A错误；磷脂分子头部含有磷酸基团，磷酸基团是亲水基团，尾部是脂肪酸链，具有疏水性，B错误；细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网状结构，C错误；线粒体能为生命活动提供能量，因此活细胞中的线粒体可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位，D正确。(2021·成都模拟)人体细胞内的溶酶体内部的pH为5左右，含有多种水解酶。当病原体侵入机体后被吞噬细胞识别吞噬，进而被溶酶体中的水解酶消化掉。请分析回答下列问题：﹝典例剖析﹞突破点

结合模式图、曲线等考查细胞器的结构和功能例2(1)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)，溶酶体能消化病原体的原因是______________________。(2)细胞能识别病原体主要依赖于细胞膜上的_________(物质)；图示过程体现了细胞中各种生物膜在功能上的关系是________________________________。(3)研究表明，少量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，其主要原因是__________________________________，导致酶活性降低甚至失活。高尔基体

核糖体、高尔基体、内质网、线粒体

内部含有多种水解酶

糖蛋白

既有明确的分工，又有密切的联系

细胞质基质的pH高于溶酶体内的pH

[解析]

(1)由题图可知，高尔基体形成小泡变为溶酶体。溶酶体内的水解酶是由核糖体合成多肽，再经过内质网和高尔基体的加工，线粒体提供能量获得的。溶酶体内含有多种水解酶，因此能消化病原体。(2)细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，生物膜结构上的联系包括直接联系和间接联系，直接联系，如内质网与核膜、细胞膜直接相连，代谢旺盛时还与线粒体外膜相连；间接联系用小泡，如内质网与高尔基体。功能上的联系是指这些膜性细胞器分工合作、密切联系，共同完成某一生命活动。(3)因为溶酶体内的pH比细胞质基质的pH要低，溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质会导致酶活性降低甚至失活。不同类型细胞图像的识别方法(1)显微结构与亚显微结构模式图的判断技巧点拨(2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断2．(2020·山东省高三等级考模拟)溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用，作用途径如图所示。下列说法正确的是(

)A．具有吞噬作用的细胞才有自噬作用B．清除衰老损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的C．溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变D．营养物质缺乏时，细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存﹝对应训练﹞D

[解析]

不具有吞噬作用的细胞也有溶酶体，也可以有自噬作用，A错；清除衰老损伤的细胞不是通过自噬作用，B错；溶酶体内的pH不同于细胞质基质，酸性水解酶在细胞质基质中活性降低甚至失活，C错。1．细胞的生物膜系统的组成与功能(1)组成：___________、细胞器膜和________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。考点二细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统自主回顾·素养储备细胞膜

核膜

(2)功能：相对稳定的内部环境

物质运输

能量转换

信息传递

酶附着

区域化

2．细胞的生物膜系统中各生物膜之间的联系(1)在成分上的联系①相似性：各种生物膜都主要由_____________组成。②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其_________的种类和数量就越多。(2)在结构上的联系①各种生物膜在结构上大致相同，都是由________________构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。脂质和蛋白质

蛋白质

磷脂双分子层

②在结构上具有一定的连续性，图示如下：注：

图中实线箭头表示生物膜在结构上的直接联系，虚线箭头表示生物膜在结构上的间接联系。(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)①分泌蛋白与胞内蛋白：附着在内质网

合成场所实例分泌蛋白_______________上的核糖体_________(催化作用)、______(免疫作用)、蛋白质类激素等胞内蛋白游离的核糖体呼吸酶、血红蛋白等消化酶

抗体

②分泌蛋白的合成、加工、运输过程：附着在内质网上的核糖体

内质网

高尔基体

易错整合，判断正误。(1)生物膜系统指生物体内的所有膜结构

(

)(2)生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化

(

)(3)有多种酶附着在生物膜系统上，有利于化学反应的进行(

)(4)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成，病毒只有细胞膜

(

)(5)“传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩”未体现生物膜信息传递功能

(

)×√√××

(6)真核生物具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行

(

)(7)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成

(

)(8)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新

(

)(9)抗体从合成到分泌不经过高尔基体

(

)√√√×

1．教材P48“资料分析”：科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么？如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？[提示]放射性同位素标记法；不可以，口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。2．原核细胞是否具生物膜？其是否构成生物膜系统？[提示]原核细胞具细胞膜这种生物膜，但它不能构成生物膜系统。3．分泌蛋白在分泌过程中共通过几层生物膜？[提示]分泌蛋白从细胞中分泌到外部环境的方式是胞吐作用，需要能量，通过0层生物膜。4．热图导析：根据细胞的生物膜系统概念图完成下列问题(1)请填出a～g各部分名称：a是_______，b是____________，c是___________________，d是_________________，e是____________，f是_____________，g是_________。核膜

细胞器膜

叶绿体(类囊体)膜

线粒体(内)膜

内质网膜

高尔基体膜

细胞膜

(2)上述生物膜可为许多化学反应提供酶附着位点，下图显示了其中三类生物膜上的生化反应，请指出A～C所示反应依次对应上图中的哪个字母所示生物膜。A对应_____，B对应____，C对应____。e

f

g

剖析难点·考点突破1．图析法分析分泌蛋白的加工与运输A、B图：二者都是分泌蛋白运输加工过程图示，其中A图是细胞的局部，B图则是完整细胞。A图中①②③④⑤依次表示核膜、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜；B图中①②③④⑤⑥⑦⑧依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、分泌蛋白和线粒体。B图中⑦物质排出细胞的方式是胞吐，该过程体现了细胞膜的流动性。C图：该过程的研究手段——放射性同位素标记法，3H标记亮氨酸，放射性最先出现在A图中②或B图中①，然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。2．分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图(1)图1和图2都表示膜面积随时间的变化，图1表示的是前后两个时间点的变化，图2表示的是一定时间段内的变化。(2)图1和图2分别以直方图和曲线图的形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积相对增大的现象。

“三看法”解读分泌蛋白的合成、加工、运输(注：分泌蛋白包括消化酶、抗体、淋巴因子、蛋白质类激素等)技巧点拨

如图表示人体内的某些细胞处于甲、乙、丙不同生理状态下的生物膜面积的变化情况。下列有关叙述错误的是

(

)﹝典例剖析﹞突破点

细胞器之间的协调与配合例3A．上述三种膜结构的组成成分相似B．乙到丙可表示下丘脑神经细胞分泌肽类激素的膜变化C．乙到甲可表示一个初级精母细胞到一个次级精母细胞的膜变化D．甲到乙可表示胚胎干细胞分化为唾液腺上皮细胞的膜变化[答案]

C[解析]

生物膜结构的组成成分相似；乙到丙内质网膜面积减小，细胞膜面积增大，高尔基体膜面积不变，可表示分泌肽类激素的膜变化；初级精母细胞分裂成次级精母细胞后，三种膜面积都有所减小；唾液腺上皮细胞需要分泌大量的唾液淀粉酶(分泌蛋白)，能大量分泌蛋白的细胞，其内质网膜、高尔基体膜面积都增加。“囊泡”的来源、去向及作用(1)以“囊泡”形式运输(胞吐)的物质举例：②神经递质(由突触前膜释放)。名师点拨(2)囊泡的来源及去向举例：①胞吐：内质网可产生囊泡运往高尔基体，高尔基体可接受内质网发来的囊泡，另一方面可向细胞膜发送囊泡。②胞吞：细胞膜可向细胞内发送囊泡。(3)囊泡形成原理：生物膜具有一定的流动性。囊泡运输需要消耗能量。3．(2021·衡阳模拟)研究显示：囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构，主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程(如下图所示)，需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。下列有关说法正确的是(

)﹝对应训练﹞A．囊泡运输需要载体蛋白和ATPB．囊泡中物质运输需要跨过多层生物膜，才能“锚定”C．囊泡运输会导致某些生物膜成分更新D．“出芽”和“融合”体现了细胞膜的功能特性，即具有流动性[答案]

C[解析]

囊泡运输不需要载体，不跨过生物膜，“出芽”和“融合”体现了细胞膜的结构特点，具有流动性，故选C。4．(2021·泰安月考)下图甲表示分泌蛋白的形成过程，其中a、b、c分别代表不同的细胞器，图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是

(

)A．图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体B．图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换C．图甲中构成分泌蛋白的物质X约有20种，b的产物没有生物活性D．图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性[答案]

B[解析]

图甲表示分泌蛋白的形成与分泌过程，物质X为氨基酸，a是核糖体，b是内质网，c是高尔基体，A正确；蛋白质的合成与分泌过程中，内质网、高尔基体和细胞膜之间可通过囊泡实现膜成分的相互转换，这也体现了生物膜的流动性，B错误，D正确；构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，内质网中形成的蛋白质还不具有生物活性，还需要高尔基体的进一步加工，C正确。(2019·全国Ⅰ卷)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是 (

)A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶﹝典例剖析﹞突破点

生物膜系统的组成、结构和功能例4D

[解析]

A对：叶绿体的类囊体膜上可进行光反应合成ATP，所以其上存在催化ATP合成的酶。B对：溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜破裂后水解酶释放出来，会破坏部分细胞结构。C对：细胞的核膜是双层膜结构，其上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道。D错：线粒体DNA位于线粒体基质中，而不是线粒体外膜上，可编码参与呼吸作用的酶。三个角度理解生物膜系统结构和功能的统一性规律方法5．(2021·河北衡水中学二调)下列有关生物膜的叙述，不正确的是

(

)A．小肠黏膜、内质网膜和核膜都是生物膜B．小球藻类囊体薄膜上附着光合色素，有利于光反应的进行C．细胞膜上附着ATP水解酶，有利于主动吸收某些营养物质D．线粒体内膜上附着与细胞呼吸有关的酶，有利于[H]的彻底氧化﹝对应训练﹞A

[解析]

小肠黏膜不是生物膜；小球藻是真核生物，光合色素分布于类囊体薄膜上；细胞膜上附着的ATP水解酶有利于催化ATP水解，主动运输消耗的能量直接来自ATP的水解；在有氧呼吸中，[H]的彻底氧化发生在有氧呼第三阶段，其场所是线粒体内膜，因此线粒体内膜上附着有与有氧呼吸第三阶段有关的酶。

6．科学家发现了囊泡运输调控机制。如图是囊泡膜与靶膜融合过程示意图，囊泡上有一个特殊的V－SNARE蛋白，它与靶膜上的T—SNARE蛋白结合形成稳定的结构后，囊泡膜和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点。下列叙述错误的是

(

)A．囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统B．内质网、高尔基体、细胞膜依次参与RNA聚合酶分泌过程C．分泌蛋白的运输需要囊泡的参与，该过程中高尔基体的膜面积先增大后减小D．图中T－SNARE与V－SNARE的结合存在特异性[答案]

B[解析]

生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等结构，同时也包括囊泡膜；RNA聚合酶是在细胞内发挥作用的酶，不会分泌到细胞外；分泌蛋白的运输过程中先由内质网形成囊泡运至高尔基体，再由高尔基体形成囊泡运至细胞膜，该过程中高尔基体的膜面积先增大后减小，最终恢复到原来大小；囊泡上有一个特殊的V－SNARE蛋白，它与靶膜上的T－SNARE蛋白结合形成稳定的结构后，囊泡膜和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点，故T－SNARE与V—SNARE结合具有特异性。1．分布、形状(1)叶绿体分布于叶肉细胞中，呈扁平的__________或球形。(2)线粒体分布于动、植物细胞中，呈_______状、_______状等。考点三实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体自主回顾·素养储备椭球形

短棒

圆球

2．实验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平的__________或球形，不需要染色，制片后直接观察。(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用__________染液染成蓝绿色后制片观察。椭球形

健那绿

3．实验步骤(1)观察叶绿体清水

镊子

盖玻片

叶片细胞

(2)观察线粒体健那绿染液

消毒牙签

盖玻片

口腔上皮细胞

蓝绿色

无色

判断下列说法的正误。(1)只用菠菜的表皮细胞即可观察到叶绿体 (

)(2)用健那绿染完口腔上皮细胞后，上皮细胞即死亡 (

)(3)常用藓类小叶作为观察叶绿体的材料，是因为叶片薄、叶绿体多 (

)×××

1．选菠菜叶作为观察叶绿体的材料，为什么要撕取带少许叶肉的下表皮？[提示]叶绿体主要分布在叶肉细胞中，叶表皮处无叶绿体，接近下表皮处为海绵组织，细胞排列疏松，易撕取。2．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？[提示]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，否则细胞失水收缩，将影响对叶绿体形态的观察。3．观察叶绿体时为什么常用藓类叶片？[提示]藓类叶片很薄，仅