2025届高考 一轮复习 浙科版 细胞器与生物膜系统 学案 浙江

第4课时细胞器与生物膜系统课标要求1.细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。2.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。3.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。4.活动：观察叶绿体和细胞质流动。考点一细胞质的组成和细胞器1．细胞质的组成2．动植物细胞的区别(1)有无细胞壁：植物细胞一般有细胞壁；动物细胞一般无细胞壁，有些细菌有荚膜或细胞外基质等。(2)有无中心体：高等植物细胞无中心体，细胞分裂时直接在细胞两极形成纺锤体；动物细胞有中心体，而有些低等植物细胞(藻类或蕨类)也有中心体。(3)细胞分裂时是否形成细胞板：植物细胞形成细胞板；动物细胞分裂后期缢裂。(4)有无叶绿体：高等植物细胞含有叶绿体；动物细胞一般无叶绿体。(5)是否有液泡：成熟的高等植物细胞内有大液泡；动物细胞中没有大液泡。(6)有无胞间连丝：高等植物细胞间有胞间连丝；动物细胞间无胞间连丝，而是桥粒和黏着带。3．几种细胞器的结构和功能①溶酶体：几乎存在于所有动物细胞中，是高尔基体断裂后形成的；进行细胞内消化，它能②中心体：无膜结构，由两个空间相互垂直的中心粒(蛋白质构成的若干组管状结构)及周围物质组成，动物细胞和低等植物细胞增殖时发出纺锤丝形成纺锤体。③核糖体：无膜结构，由RNA和蛋白质构成；游离于细胞溶胶的核糖体合成的蛋白质通常用于细胞自身或构成自身结构，如血红蛋白等；附着于粗面内质网等结构的核糖体合成的蛋白质，被运输至胞外或细胞的其他部位，如抗体、溶酶体内的多种水解酶。④高尔基体：对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输。这类蛋白质主要有三个去路：一些蛋白质通过囊泡被分泌至胞外；一些蛋白质通过囊泡被运至细胞膜，成为膜蛋白；还有一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中，与高尔基体脱离，形成溶酶体。在植物细胞中，高尔基体合成果胶物质，参与细胞壁的构建。⑤内质网：由膜囊和管状的腔组成，内连核膜，外连细胞膜，并与高尔基体相互联系，构成物质运输通道。光面内质网是运输蛋白质和合成脂质的重要场所。粗面内质网对核糖体合成的蛋白质进行加工和运输。⑥线粒体：一般呈颗粒状或短杆状，由内、外两层膜构成。外膜平整，内膜向内凹陷形成嵴。线粒体基质中具有DNA、RNA和核糖体，能合成一部分自身所需的蛋白质。⑦叶绿体：由双层膜、基粒、基质等结构组成。由若干个附着有光合色素的类囊体堆叠成基粒，叶绿体基质中也具有DNA、RNA和核糖体，能合成一部分自身所需的蛋白质。⑧液泡：主要存在于植物细胞中，由单层膜构成，成熟植物细胞的显著特征是具有中央大液泡。植物细胞液泡中的水溶液称为细胞液，液泡中的色素使花、果实和叶呈现不同的颜色，细胞液可维持细胞正常形态，还富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器。4．多角度比较各种细胞器5．细胞骨架由蛋白质纤维交错连接的网络结构，主要包括微丝和微管。(1)微丝：①具有支撑、维持细胞形态的作用；②参与细胞运动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩等一系列生理功能。(2)微管：①中心体、纺锤体等结构由微管构成；②在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用，如线粒体和囊泡可沿微管移动。(1)(必修1P39)在光学显微镜下判断某一细胞是成熟的绿色植物细胞还是动物细胞的依据：若在光学显微镜下观察到中央大液泡和叶绿体，则该细胞为成熟的绿色植物细胞；若没观察到，则为动物细胞。(2)(必修1P41，图2－23)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。提示溶酶体。细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，分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。(3)(必修1P46，图2－29)研究表明，若抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬，其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小，说明在肝癌发展期，细胞自噬会促进(填“促进”或“抑制”)肿瘤的发生，结合图中自噬过程，推测其原因。提示癌细胞可利用自噬过程的降解产物作为自身细胞代谢的原料，以满足其持续增殖和生长的需要。1．关于下列结构的说法，正确的是()A．四种结构广泛存在于各种细胞内B．A、B、D上进行的生理活动都需要C提供能量C．观察活细胞中的A需要进行染色D．需要水作为反应物参与生化反应的是A、C答案D解析由题图可知，A结构为叶绿体，B结构为核糖体，C结构为线粒体，D结构为成熟植物细胞中的大液泡。原核细胞只有核糖体一种细胞器，A错误；A结构(叶绿体)上进行光合作用，其生理过程所需能量为光能，B错误；观察活细胞中的A(叶绿体)时不需要染色，C错误；光合作用和需氧呼吸的原料都有水，D正确。易错警示细胞结构的“特殊性”分析(1)特殊细胞中细胞器的特别之处：细胞器在不同种类细胞中的分布，最能体现结构和功能相适应的特点，举例如下：①哺乳动物成熟的红细胞——没有细胞核和各种细胞器。②蛔虫的体细胞——没有线粒体，只能进行厌氧呼吸。③具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)——核糖体、线粒体的数量较多。④分泌腺细胞——高尔基体的数量较多。⑤原核细胞——只有核糖体一种细胞器。(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，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。②能进行需氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的需氧呼吸一定需要线粒体。③一切生物，其蛋白质合成的场所一定是核糖体。但有蛋白质的生物不一定有核糖体，例如病毒的蛋白质在宿主的核糖体上合成。④有中心体的生物不一定为动物，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、细菌一般也都有细胞壁。⑦没有叶绿体和大液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。2．甲、乙两图是真核细胞的亚显微结构模式图，下列相关叙述正确的是()A．图甲为高等植物细胞，判定依据是其含有①⑦⑩，并且不含图乙中的②B．甲细胞所在的个体中所有细胞都含有⑦，都能进行光合作用C．图乙中具有双层膜结构的是⑤⑦，其中⑤是需氧呼吸的唯一场所D．图乙中④⑤⑥⑧在结构和功能上没有联系答案A解析根据题图及相关知识判定，图甲为高等植物细胞，因其含①(细胞壁)、⑦(叶绿体)、⑩(液泡)，而不含图乙中的②(中心体)，A正确；高等植物根尖细胞不含叶绿体，B错误；图乙中具有双层膜结构的是⑤(线粒体)和⑦(细胞核)，其中⑤是需氧呼吸的主要场所，需氧呼吸的第二、三阶段发生在⑤(线粒体)内，C错误；图乙中④(细胞膜)、⑤(线粒体)、⑥(高尔基体)、⑧(内质网)均属于生物膜系统，在结构和功能上有密切联系，D错误。方法技巧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是否表示出细胞器的结构eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(表示出→亚显微结构模式图,未表示出→显微结构模式图))提醒染色体属于显微结构。(2)真核细胞、原核细胞及动物细胞、植物细胞的判断考点二生物膜系统与细胞器之间的协调配合1．细胞的生物膜系统中各生物膜的联系2．生物膜系统的组成、特点与功能(1)细胞的生物膜系统组成：细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜(包括类囊体膜、囊泡膜等)。(2)生物膜的特点①生物膜中面积最大的结构是内质网膜，与蛋白质、脂质和糖类的加工、合成有关。②生物膜具有一定的流动性，各组分之间可以通过囊泡相互转化。③囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源，从而实现膜成分的更新。(3)生物膜系统的功能①大大提高了细胞内物质运输的效率，加强了各组分间的交流。②生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立的空间，保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行。③广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点，有利于许多化学反应的顺利进行。3．膜泡运输(1)分泌蛋白：机体中有一类在细胞内产生，分泌到胞外发挥作用的蛋白质，称为分泌蛋白，如抗体、各种消化酶和一部分激素(如胰岛素)。(2)光面内质网合成的磷脂和胆固醇同样需要与高尔基体的联系，通过囊泡运入其他细胞器。(3)囊泡定向运输的物质和关键①运输的物质：一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂质等，另一类是囊泡包裹的内含物，如一些激素、酶等。②囊泡定向运输的关键是囊泡与特定部位膜的融合，这个过程需要多种信号分子和细胞骨架的参与。提醒①在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为“0”层。②内质网可对肽链进行折叠、组装、糖基化、羧基化、二硫键的形成等。4．分泌蛋白分泌过程中放射性同位素及膜面积变化图示(1)图A表示分泌蛋白合成、加工、运输过程示意图，其中①是核膜，②是核糖体，③是内质网，④是高尔基体，⑤是细胞膜。(2)图B、C表示用放射性同位素示踪法，研究3H标记亮氨酸的放射性依次出现的结构，则图C中①②③分别表示核糖体、内质网和高尔基体三种细胞器。(3)图D、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分别表示内质网、细胞膜和高尔基体三种细胞结构的膜面积变化。原核细胞是否具有生物膜？是否有生物膜系统？提示原核细胞具有细胞膜，但没有核膜及各种细胞器膜，所以它构不成生物膜系统。3．(2023·浙江6月选考，6)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答案A解析细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维交错连接组成的网络结构，与物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，A正确；核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B错误；囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性，即具有一定的流动性，C错误；囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D错误。4．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。下列相关叙述中，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C．图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换D．图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有一定的流动性答案C解析图甲中构成分泌蛋白的物质X是氨基酸，构成蛋白质的氨基酸约有20种，b内质网的产物是不成熟的分泌蛋白，需要经c高尔基体的再加工才具有生物活性；图乙可说明内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后的变化，不能说明该过程中高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换；图甲中分泌蛋白的运输和转运过程是通过囊泡进行的，图乙表示内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后的变化，二者都能体现生物膜具有一定的流动性。归纳提升扩大生物膜面积对代谢的促进作用考点三活动：观察叶绿体和细胞质流动1．实验材料、原理(1)选择材料：黑藻叶片小而薄，叶肉细胞的叶绿体大而清晰，不需染色，制片后直接观察。(2)细胞质流动的标志：活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，观察时可用细胞溶胶中的叶绿体的运动作为标志。(3)胞质环流的意义：①使叶绿体移到光照充足的位置进行光合作用；②使营养物质均匀分布，促使基质内的一系列代谢反应高效有序地进行。2．实验步骤3．实验关键(1)选定好参照物，运动的、易于观察的叶绿体的运动方向就是细胞质流动的方向。(2)胞质环流的速度受温度的影响。(3)加快黑藻胞质环流速度的方法是进行光照、适当提高水温。(4)若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示，那么叶绿体的实际流动方向是顺时针方向。5．下列是与“观察叶绿体和细胞质流动”活动有关的叙述，正确的是()A．不选幼根作实验材料，因为根细胞无叶绿体，其细胞质也不流动B．叶绿体的形态不会随着光强度和光照方向的改变而改变C．细胞中叶绿体的移动是细胞质流动的标志D．植物细胞的细胞质流动的速度标志着该细胞合成物质的快慢答案C解析任何活细胞的细胞质都在流动，不是静止的，A错误；叶绿体的形态随光强度和光照方向的改变而改变，B错误；植物细胞的细胞质流动的速度与新陈代谢的旺盛程度有关，不代表合成物质的快慢，D错误。6．(2023·湖州高三模拟)如图所示为某同学观察黑藻细胞细胞质环流的一个显微镜视野，其中只显示了一个叶肉细胞，下列有关分析错误的是()A．要观察图示中的叶肉细胞，应将装片向左下方移动B．视野中的叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针，则实际上，黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为左方和顺时针C．若该视野中有一污物存在，该同学移动玻片时污物不动；转动目镜，污物也不动，则可判断污物应在物镜上D．玻片标本制作好后，应先用低倍镜观察，不能直接使用高倍镜观察答案B解析视野中的物像移动与装片移动的关系：如果视野中某观察对象位于左下方，应将装片向左下方移动，也就是同向移动。因为物体在显微镜中成的像是倒立的虚像，视野中叶绿体在液泡的右方，实际上是在左方，但显微镜视野中细胞质的环流方向与实际相同。1．(2023·浙江1月选考，3)性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下，部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解，从而调节了性激素的分泌量。细胞器X是()A．溶酶体B．中心体C．线粒体D．高尔基体答案A解析根据题意“部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解”可推测，细胞器X内含有水解酶，是细胞内的消化车间，故可知细胞器X是溶酶体，A正确。阅读下列材料，完成第2～4小题。在细胞中，细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分，在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因，并可以在其中表达，因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小结构，当细胞分裂完成后，重新组装。经合成加工后，高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。2．(2023·天津，10)某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞哪个细胞器？()A．线粒体B．内质网C．细胞质核糖体D．中心体答案A解析据题意可知，线粒体、叶绿体中的核糖体与原核生物核糖体较为相似，因此推测该抗生素最有可能危害人类细胞线粒体中的核糖体，A符合题意。3．(2023·天津，11)下列说法或推断，正确的是()A．叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物B．细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体C．叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则D．植物细胞叶绿体均由前质体产生答案C解析叶绿体基质可分解ATP，合成糖类、蛋白质、DNA、RNA等有机物；线粒体基质可分解丙酮酸，可以合成蛋白质、DNA、RNA等有机物，所以叶绿体基质和线粒体基质均能合成有机物和分解有机物，A错误；植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体，但不能说明植物细胞叶绿体均由前质体产生，D错误。4．(2023·天津，12)下列说法或推断，错误的是()A．经游离核糖体合成后，溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体，形成溶酶体B．溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用C．若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体D．溶酶体水解酶进入细胞溶胶后活性降低答案A解析高尔基体释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体，A错误；溶酶体含有大量的水解酶，分解的衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用或者排出体外，B正确；溶酶体水解酶适合酸性环境，进入细胞溶胶后，pH不适宜