2025届高考生物一轮复习第二单元细胞的基本结构与细胞的物质输入和输出第2讲细胞器-系统内的分工合作教案新人教版

PAGE16-第2讲细胞器——系统内的分工合作学问体系——定内容核心素养——定实力生命观念通过对各种细胞器分工与合作的复习，明确组成细胞的结构既相对独立，又相互联系，进而建立生命部分与整体的观念理性思维通过对细胞结构与功能的归纳及对生物膜结构与功能的总结，培育逻辑思维实力、归纳总结实力及识图析图实力科学探究通过“视察线粒体和叶绿体”试验，驾驭试验材料选取原则和显微操作技能考点一主要细胞器的结构和功能1．细胞质的组成细胞质包括细胞质基质和细胞器，前者为代谢供应场所、物质和确定的环境条件，影响细胞的形态、分裂、运动及细胞器的转运等。分别各种细胞器的方法是差速离心法。2．细胞器之间的分工(1)线粒体和叶绿体的比较：项目线粒体叶绿体亚显微结构图增大膜面积方式内膜向内腔折叠形成嵴由囊状结构的薄膜堆叠形成基粒生理功能有氧呼吸的主要场所，完成有氧呼吸的其次、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(2)其他细胞器的功能分析：内质网蛋白质合成和加工、脂质合成的“车间”高尔基体蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”溶酶体消化“车间”“酶仓库”，分解苍老、损伤的细胞器，吞噬并杀死病菌液泡调整植物细胞内的环境，使细胞保持坚挺核糖体蛋白质的合成场所中心体与细胞有丝分裂有关[思索]一般光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构？提示：细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(须染色)、染色体(须染色)。若显示出核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的结构则为电子显微镜下的亚显微结构图。1．推断下列叙述的正误(1)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(√)(2024·全国卷Ⅰ，T1A)(2)溶酶体膜裂开后释放的酶会造成细胞结构的破坏(√)(2024·全国卷Ⅰ，T1B)(3)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参加呼吸作用的酶(2024·全国卷Ⅰ，T1D)(×)(4)RNA是高尔基体的结构成分(×)(5)高尔基体是肽链合成和加工的场所(×)(6)核糖体含有蛋白质和核糖核酸(√)(7)细胞骨架由蛋白质组成(√)(8)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所(√)2．依据图示完成下列问题(1)填写细胞器的名称：[a]________，[e]________，[d]________，[c]________，[f]________。(2)写出细胞器的功能：[f]：________的主要场所；[g]：________的场所；[b]：与动物细胞、低等植物细胞的________有关。(3)细胞结构的综合分析：①甲是动物细胞的证据：有[b]________，没有[g]________、[h]________和细胞壁。②存在色素的细胞器：[g]________、[h]________。③动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：[d]_______________________________________________________________________。④光学显微镜下能视察到的细胞器：[h]液泡、[g]________和[f]________。答案：(1)溶酶体内质网高尔基体核糖体线粒体(2)有氧呼吸光合作用有丝分裂(3)①中心体叶绿体液泡②叶绿体液泡③高尔基体④叶绿体线粒体3．视察甲、乙两图，回答下列有关问题(1)找出图中的错误，并加以修正。错误序号→修正错误序号→修正[____]→________[____]→________[____]→________[____]→________[____]→________[____]→________(2)若甲图表示白兔的组织细胞，乙图表示棉花的叶肉细胞，图中最明显的错误是甲图中应无________。答案：(1)②内质网④高尔基体⑤核仁⑩叶绿体⑫染色质⑬线粒体(2)叶绿体(人教版必修1P45图拓展)下列为细胞器结构图，据图回答问题：上图①～⑧中，哪些细胞器能发生碱基互补配对？上图中哪些场所可产生ATP?______________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：①线粒体、②叶绿体、⑦核糖体；①线粒体、②叶绿体、细胞质基质。(必修1P46“相关信息”)请简要叙述矿工中常见的职业病——硅肺形成的缘由。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：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。1．细胞器的5种分类方法(1)eq\x(\a\al(分,布))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(植物特有))叶绿体、液泡,\o(→,\s\up7(动物和某些低等植物共有))中心体,\o(→,\s\up7(原核和真核生物共有))核糖体)(2)eq\x(\a\al(结,构))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(无膜))核糖体、中心体,\o(→,\s\up7(单层膜))内质网、高尔基体、液泡、溶酶体,\o(→,\s\up7(双层膜))线粒体、叶绿体)(3)eq\x(\a\al(成,分))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(含DNA))线粒体、叶绿体,\o(→,\s\up7(含RNA))线粒体、叶绿体、核糖体,\o(→,\s\up7(含色素))叶绿体、液泡)(4)从功能上分析：①主动运输eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(线粒体供能,核糖体合成载体蛋白))②eq\a\vs4\al(有丝,分裂)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(核糖体：间期合成蛋白质,中心体：动物或某些低等植物细胞分裂前期发,出星射线形成纺锤体,高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关,线粒体：供能))③可发生碱基互补配对：线粒体和叶绿体(DNA复制和基因表达)、核糖体(翻译)。注：细胞核中也可发生碱基互补配对(DNA复制、转录)。④产生水：线粒体(有氧呼吸)、核糖体(脱水缩合)、叶绿体(光合作用)等。(5)能合成多糖的细胞器：叶绿体——光合作用产生淀粉；高尔基体——植物细胞分裂时与形成细胞壁有关。2．不同细胞间差异辨析(1)从分子层面看，不同细胞间的差异主要体现为蛋白质种类、数量不同。(2)从细胞结构层面看不同细胞的差别主要体现在细胞器的种类和数量上：①在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多；②蛋白质合成旺盛的细胞内，核糖体、线粒体等含量较多；③可进行光合作用的细胞(如叶肉细胞)含大量叶绿体；④分泌腺细胞：高尔基体的数量较多。有关细胞结构的五个“不确定”(1)没有细胞核的生物不确定是原核生物。原核生物没有成形的细胞核，但没有细胞核的生物不确定是原核生物。如病毒没有细胞结构；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，但却是真核生物细胞。(2)真核细胞不确定都有线粒体。某些厌氧型动物如蛔虫，细胞内没有线粒体，只能进行无氧呼吸。还有一些特化的高等动物细胞内也没有线粒体，如哺乳动物成熟的红细胞。(3)能进行光合作用的细胞不确定都含有叶绿体，能进行有氧呼吸的细胞不确定都含有线粒体。对于原核生物来说，蓝藻没有叶绿体，但因其细胞中含有藻蓝素、叶绿素及与光合作用有关的酶，所以能进行光合作用；硝化细菌和蓝藻都没有线粒体，但因其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶，所以能进行有氧呼吸。(4)具有细胞壁的生物不确定都是植物细胞。自然界中除植物细胞具有细胞壁外，几乎全部的真菌及原核生物中的蓝藻、细菌、放线菌等都有细胞壁。(5)植物细胞中不确定具有叶绿体，如根细胞中不具有叶绿体；植物细胞也不确定有大液泡，如根尖分生区细胞中没有大液泡，只有成熟的植物细胞才有大液泡。eq\o(,,\s\do4(,))1．(2024·湖南湖北十二校第一次联考)溶酶体内的pH一般稳定在4.6左右。当pH上升时，溶酶体膜上与H＋和Na＋转运有关的蛋白V­ATPase和TPC等将发生相应变更(如图所示)。下列说法错误的是()A．溶酶体内含有多种水解酶，其最适pH均接近4.6B．pH为4.6左右时，TPC的活性受mTORC1蛋白的抑制C．TPC通道打开时，Na＋顺浓度梯度进入细胞质基质D．pH上升时，更多的H＋以帮助扩散方式进入溶酶体D[溶酶体含有多种水解酶，是细胞内的“酶仓库”，其pH一般稳定在4.6左右，A正确。依据图示，当pH为4.6左右时，mTORC1蛋白抑制TPC的活性，当pH上升时，mTORC1蛋白将不会抑制TPC的活性，B正确。依据图示，TPC通道打开时，Na＋从溶酶体内进入细胞质基质不须要消耗ATP，说明Na＋顺浓度梯度进入细胞质基质，C正确。pH上升时，H＋进入溶酶体须要消耗ATP，说明H＋以主动运输的方式进入溶酶体，D错误。]2．下列关于细胞器的结构和功能的说法，正确的是()A．四种结构中均可以发生A—U配对现象B．a、b、d上进行的生理活动都须要c供应能量C．分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程须要b、c的参加D．a、c、d都具有双层膜结构C[题图示的a、b、c、d四种细胞器分别是叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。A—U的碱基互补配对发生在转录或翻译过程中，a叶绿体和c线粒体中能发生转录和翻译过程，b核糖体中能发生翻译过程，但在d液泡中不能发生转录或翻译过程，A错误；a叶绿体进行光合作用不须要c线粒体供应能量，d液泡相关的渗透失水和吸水不须要线粒体供应能量，B错误；与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，C正确；a叶绿体和c线粒体是双层膜的细胞器，而d液泡是单层膜的细胞器，D错误。]3．将某植物细胞各部分结构分别后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示。以下有关说法正确的是()蛋白质(%)脂质(%)核酸(%)细胞器甲6720微量细胞器乙59400细胞器丙61039A.细胞器甲中可能进行氧化分解葡萄糖的反应B．细胞器乙只含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，确定与分泌蛋白的加工和分泌有关C．细胞器丙中进行的生理过程产生水，产生的水中的氧来自于羧基和氨基D．蓝藻细胞含有丙，不含甲、乙D[据题表分析，甲是具膜结构和微量核酸的细胞器，可能是线粒体或叶绿体，可能进行呼吸作用，即葡萄糖氧化分解的其次、三步，而葡萄糖氧化分解的第一步在细胞质基质，A错误；乙含有蛋白质和脂质，说明是具膜结构的细胞器，但不确定与分泌蛋白的加工和分泌有关，例如溶酶体，B错误；丙是核糖体，核糖体是翻译的场所，氨基酸脱水缩合反应过程中产生水，水中的氧来自于羧基，C错误；原核细胞中唯一的细胞器是丙核糖体，蓝藻是原核生物，不含甲、乙，D正确。]特殊细胞中细胞器的特殊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，只能进行无氧呼吸；③具有分裂实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。eq\o(,,\s\do4(,))4．如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区分于其他生物的标记结构，请据图推断下列说法不正确的是()A．I、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ共同具有的无膜细胞器是⑨B．可以推断Ⅲ为低等植物，因为它同时具有①和⑥C．Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物D．V生物既可营寄生生活，也可以独立生存D[原核生物和真核生物共同具有的细胞器是核糖体，A正确；题图中①⑥分别是中心体和叶绿体，只有低等植物细胞出现两者共存，B正确；由于Ⅱ和Ⅲ中都具有叶绿体，所以能够进行光合作用，而Ⅳ类中的蓝藻含有光合色素，也可以进行光合作用，C正确；病毒类生物只能营寄生生活，不能独立生存，D错误。]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推断eq\a\vs4\al(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))(2)真、原核细胞及动、植物细胞的推断eq\o(,,\s\do4(,))考点二细胞器之间的协调协作及细胞的生物膜系统1．细胞的生物膜系统的组成与功能(1)组成：细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。(2)功能：②其他膜—eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(酶附着的支架——为生化反应的进行创建条件,使细胞内部区域化——保证化学反应高效、))有序地进行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相像性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越困难的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。(2)在结构上的联系①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，都具有确定的流淌性。②在结构上具有确定的连续性，图示如下：注：图中实线箭头表示生物膜在结构上的干脆联系，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：合成场所实例分泌蛋白附着在内质网上的核糖体消化酶(催化作用)、抗体(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②分泌蛋白的合成、加工、运输过程：[思索]1．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。2．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，须要能量，通过0层生物膜。1．推断下列叙述的正误(1)高尔基体参加分泌蛋白的合成与加工(×)(2024·北京卷，T2C改编)(2)细胞膜、高尔基体、中心体都属生物膜系统(×)(2024·江苏卷，T21A改编)(3)真核生物具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行(√)(4)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成(√)(5)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新(√)(6)靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成(√)(7)胞内生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化(√)(8)有多种酶附着在生物膜系统上，有利于化学反应的进行(√)2．长句应答突破简答题请据分泌蛋白合成、加工、运输过程图解完成下列问题(1)与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞结构有______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该过程中内质网的作用是_______________________________________________________________________________________，高尔基体的作用是____________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体(2)将多肽链加工成具有确定空间结构的蛋白质对蛋白质进行加工、分类、包装3．依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________。(2)上述生物膜可为很多化学反应供应酶附着位点，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________。答案：(1)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)efg1．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淌性。C图：该过程的探讨手段——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更曲线图(1)图1和图2都表示膜面积随时间的变更，图1表示的是前后两个时间点的变更，图2表示的是确定时间段内的变更。(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)eq\o(,,\s\do4(,))题组一细胞器之间的协调与协作1．高等动物细胞的部分结构模式图如图所示，其中①～④代表不同的结构，②代表溶酶体。下列叙述正确的是()A．①是遗传物质贮存和复制的场所B．②解体后才能降解被细胞吞噬的颗粒C．③与质膜干脆相连构成了物质转运的通道D．④由一系列双层膜构成的囊腔和细管组成A[①代表细胞核，②代表溶酶体，③代表高尔基体，④代表内质网。①是遗传物质储存和复制的场所；被细胞吞噬的颗粒进入溶酶体后，溶酶体才能发挥分解作用，溶酶体解体后无法降解被吞噬的颗粒；③通过囊泡与质膜间接相连；内质网为单层膜结构。]2．如图为细胞内某些蛋白质的加工、分拣和运输过程，M6P受体与溶酶体水解酶的定位有关。下列叙述错误的是()A．分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶须要高尔基体的分拣和运输B．M6P受体基因发生突变，会导致溶酶体水解酶在内质网内积累C．溶酶体的形成体现了生物膜系统在结构及功能上的协调统一D．若水解酶磷酸化过程受阻，可能会导致细胞内吞物质的蓄积B[由图可知：分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶须要高尔基体的分拣和运输；由图可知，M6P受体基因发生突变，会导致溶酶体水解酶在高尔基体内积累；溶酶体的形成须要内质网和高尔基体的加工和运输，体现了生物膜系统在结构及功能上的协调统一；由图可知，内吞物质先与溶酶体结合，进而内吞物质被水解酶分解，若水解酶磷酸化过程受阻，会影响溶酶体的形成，进而可能会导致细胞内吞物质的蓄积。]3．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更。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最多有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、图乙所示变更都能体现生物膜具有流淌性C[在分泌蛋白合成和分泌过程中，内质网膜以出芽的形式形成囊泡并与高尔基体膜融合，高尔基体膜以出芽的形式形成囊泡并与细胞膜融合，因此该过程中内质网膜削减，高尔基体膜基本不变，细胞膜增加，高尔基体与内质网和细胞膜之间有相互转换，C错误。]4．细胞的各种膜性结构间相互联系和转移的现象称为膜流。关于“膜流”的叙述正确的是()A．神经递质的释放、质壁分别和吞噬细胞摄取抗原都体现了膜流B．大肠杆菌和酵母菌均能发生膜流现象C．膜流的方向只能是内质网→高尔基体→细胞膜D．膜流可参加细胞不同结构间或细胞内外的物质转运D[递质释放通过细胞膜的胞吐，吞噬细胞摄取抗原通过细胞膜的胞吞，都体现膜流，质壁分别是细胞失水导致原生质层和细胞壁分别，与膜流无关，A错误；大肠杆菌为原核生物，无各种具膜细胞器，B错误；胞吐膜流的方向是内质网→高尔基体→细胞膜，而胞吞膜流的方向则相反，还可以是与溶酶体联系，或者细胞膜到各种细胞器膜，C错误；膜流由于是各种细胞结构通过膜结构相互联系转化，可以将物质通过具膜小泡运输，D正确。]题组二细胞的生物膜系统5．(2024·石家庄模拟)下图表示细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。囊泡甲、乙均是被膜小泡。下列与图示信息相关的叙述中，正确的是()A．溶酶体、囊泡均起源于高尔基体B．囊泡甲与囊泡乙膜的主要成分不同C．囊泡乙与细胞分泌物的形成有关D．高尔基体膜通过囊泡可转化为细胞膜D[据图可知，溶酶体来源于高尔基体，而囊泡的来源有两个——细胞膜和高尔基体；虽然囊泡甲和乙的来源不同，但主要成分都是磷脂分子和蛋白质；囊泡乙的作用只是转运分泌物，而与其形成无关；图中高尔基体形成的囊泡乙、溶酶体膜都可转化为细胞膜。]6．(2024·湖南、江西十四校联考)如图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图，下列说法正确的有几项()①细胞膜选择透过性的分子基础是磷脂双分子层具有疏水性和膜转运蛋白具有专一性②内质网上合成的蛋白质不能穿过核孔进入细胞核，表明这种转运具有选择性③该图也可以表示膜蛋白的形成过程，也能体现生物膜具有确定的流淌性④若该细胞是菠菜的叶肉细胞，则图中未绘制的细胞器有叶绿体和液泡A．1项B．2项C．3项 D．4项D[细胞膜的磷脂分子具有疏水尾部，从而使亲水性物质或具有亲水部位的物质进出细胞受限，膜转运蛋白具有特定的空间结构，能与被转运的物质特异性结合，二者体现了膜对物质运输的专一性，①正确；内质网上合成的蛋白质须要经过囊泡运输到高尔基体，无法通过核孔进入细胞核，由此可说明这种转运具有选择性，②正确；图中涉及了囊泡(具膜小泡)的运输及膜融合的过程，从而体现了生物膜具有确定的流淌性，③正确；菠菜的叶肉细胞可进行光合作用，说明细胞中应具有叶绿体，另外，叶肉细胞属于植物细胞，细胞中还应具有液泡，④正确。]考点三试验：用高倍显微镜视察叶绿体和线粒体1．试验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后干脆视察。(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片视察