第6讲 细胞器与生物膜系统

基础知识巩固考点互动探究考例考法直击教师备用习题,第6讲细胞器与生物膜系统,考试说明,1.主要细胞器的结构和功能()。2.实验：观察线粒体和叶绿体。,c_的主要场所；b_的场所；g与动物细胞、低等植物细胞_有关；e生产_的“机器”；h细胞内的“_”；d_合成的“车间”。,a._，b._，c._，d._，e._，f._，g._，h._。,一、主要细胞器的结构与功能1写出图261中细胞器的名称,链接教材,液泡,叶绿体,线粒体,内质网,核糖体,高尔基体,中心体,溶酶体,图261,2写出细胞器的功能,有氧呼吸,光合作用,消化车间,有丝分裂,蛋白质,脂质,1如分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程中，参与的细胞器主要有_、_、_、_等。,a_；b_；c_。,二、细胞器之间的协调配合,链接教材,2分泌蛋白的合成、加工和运输填写图262中相关结构的名称：,图262,核糖体,内质网,高尔基体,线粒体,高尔基体,核糖体,内质网,三、细胞的生物膜系统1组成：_、细胞膜和_。,链接教材,(1)保证内环境的相对稳定，对物质运输、_和_等过程起决定作用。(2)为_提供附着位点，是许多重要化学反应进行的场所。(3)分隔_，保证细胞生命活动高效、有序地进行。,2功能,细胞器膜,核膜,能量转换,信息传递,多种酶,各种细胞器,衔接课堂,1正误辨析(1)抗体的合成场所是游离的核糖体，加工场所是细胞质基质和内质网。()(2)线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜上的高。()(3)蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外。()(4)线粒体和叶绿体中都含有少量的DNA和RNA，能够自主合成一些蛋白质。()(5)在真核细胞中，mRNA从细胞核进入细胞质。()(6)将放射性同位素标记的氨基酸提供给胰腺细胞后，胰蛋白酶合成、加工和分泌过程中，放射性同位素依次在核糖体、内质网、高尔基体和线粒体中出现。(),衔接课堂,(7)正常状态下溶酶体对机体自身的细胞结构无分解作用。()(8)生物膜系统指生物体内的所有膜结构。()(9)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成。()(10)真核细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化。(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10),解析(1)抗体属于分泌蛋白，其合成场所是内质网上的核糖体。(2)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段进行的场所，所以蛋白质的含量要比外膜上的含量高。(3)蛋白质类激素属于分泌蛋白，所以要经过囊泡运输分泌到细胞外。(4)线粒体和叶绿体中都含有少量的DNA和RNA，其中DNA是遗传物质，所以可以自主合成一些自身需要的蛋白质。(5)真核细胞中，转录主要在细胞核中进行，mRNA要通过核孔进入细胞质中发挥作用。(6)线粒体在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中只提供能量，分泌蛋白及其原料并不在线粒体中出现。(7)溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器。(8)生物膜系统是指真核细胞内的所有膜结构。(9)原核细胞没有生物膜系统。,衔接课堂,2热图解读图263为细胞的生物膜系统概念图。(1)请写出ag各部分名称，并写出推断理由。,由c、d生物膜中分别发生水光解和水合成的反应，可推断c为叶绿体的类囊体膜，d为线粒体内膜；由e产生囊泡至f，f产生囊泡至g，可推断e为内质网膜，f为高尔基体膜，g为细胞膜，则b为细胞器膜，a为核膜。,图263,衔接课堂,(2)图中e和f在分泌蛋白的加工和运输过程中，它们的膜面积分别会发生怎样的变化？,e的膜面积变小，f的膜面积先增大后减小，前后基本保持不变。,考点一主要细胞器的结构与功能,1.线粒体与叶绿体在结构与功能上的联系,2.各种细胞器分类归纳,3.不同细胞(真核细胞)间的差异辨析(1)从物质层面看，不同细胞间的差异主要体现在蛋白质种类、数量不同。(2)从细胞结构层面看，不同细胞间的差异主要体现在细胞器的种类和数量上。在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多。蛋白质合成旺盛的细胞内，核糖体、线粒体等含量较多。可进行光合作用的细胞(如叶肉细胞)内含大量叶绿体。,考向1线粒体与叶绿体在结构与功能上的联系1下列关于叶绿体与线粒体的叙述，不正确的是()A线粒体内膜上和叶绿体基质中都能产生水B线粒体内膜和叶绿体内膜上都有ATP合成酶C线粒体基质和叶绿体基质中都能合成蛋白质D线粒体和叶绿体的单位膜上蛋白质的分布是不对称的,典例追踪,答案B,解析线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段的反应，叶绿体基质中进行暗反应，都能产生水，A项正确。线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段的反应，有ATP合成酶，叶绿体内膜上没有ATP的合成，不含ATP合成酶，B项错误。线粒体基质和叶绿体基质中都含有核糖体，都能合成蛋白质，C项正确。线粒体和叶绿体的单位膜上蛋白质的分布是不对称的，D项正确。,考向2多种细胞器功能的角度考查22016河北三市二联下列有关细胞器的叙述中正确的是()A洋葱根尖分生区细胞能进行中心体的复制B乳酸菌细胞壁的合成需要高尔基体的参与C被溶酶体分解后的产物将全部被排到细胞外D病毒蛋白质外壳的合成是在宿主细胞的核糖体上进行的,典例追踪,答案D,解析中心体只存在于动物和某些低等植物细胞中，洋葱是高等植物；植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关，但乳酸菌属于原核生物，无高尔基体；被溶酶体分解后的产物有的可以作为细胞的营养物质被细胞再利用，有的被排到细胞外；病毒是营寄生生活的生物，其遗传物质的复制和蛋白质的合成都是在宿主细胞中完成的，核糖体是蛋白质的合成场所。,3图264中a、c表示细胞中的两种结构，b是它们共有的特征，有关叙述正确的是()A若b表示两层膜结构，则a、c肯定是叶绿体和线粒体B若b表示细胞器中含有的核酸，则a、c肯定是叶绿体和线粒体C若b表示存在产生水分子的生理过程，则a、c不可能是细胞核和高尔基体D若b表示磷脂，则a、c肯定不是核糖体和中心体,典例追踪,答案D,解析若b表示两层膜结构，则a、c可能是线粒体、叶绿体、细胞核中的任意两种；含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体与核糖体；细胞核内的转录与DNA复制均可产生水，高尔基体参与形成植物细胞壁的过程中会产生水；没有膜结构的细胞器有核糖体与中心体。,图264,易错警示与细胞器有关的6个易错点(1)没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如植物根尖分生区细胞。(2)没有叶绿体的细胞也可以进行光合作用，如蓝藻。(3)没有叶绿体或光合色素的细胞也可以将无机物转化为有机物，如硝化细菌等进行化能合成作用的细菌。(4)没有线粒体的细胞也可以进行有氧呼吸，如需氧型的原核生物细胞。(5)溶酶体来自高尔基体，溶酶体中的酸性水解酶是在核糖体上合成多肽链，然后进入内质网进行初步加工，再进入高尔基体最终加工形成的。(6)溶酶体既消化外来的病毒、病菌，也消化自身衰老、损伤的细胞器。,考向3以图像形式考查细胞器的结构与种类4在组成生物体的细胞中有许多忙碌不停的细胞器，如图265中所示，下列有关叙述不正确的是()A与间膜的相互转化体现了生物膜的流动性B需氧型生物的细胞中都含有，如绿色植物、各种动物等C结构都具有双层膜，都能进行能量转换D结构中都能产生水，其中中都有,典例追踪,图265,答案B,解析结构为高尔基体，为线粒体，为内质网，为叶绿体，为核糖体。内质网和高尔基体间膜的相互转化体现了生物膜的流动性。有的需氧型生物(如蓝藻等原核生物)细胞中不含有线粒体。都为双层膜结构，是有氧呼吸的主要场所，是光合作用的场所，都能进行能量转换；是在有氧呼吸的第三阶段产生水，在暗反应阶段有水生成，是蛋白质合成的场所，氨基酸脱水缩合的过程有水生成，是半自主性细胞器，其内都有核糖体，可合成自身需要的部分蛋白质。,5图266为某细胞亚显微结构的局部示意图，表示该细胞内的某些细胞器。下列有关叙述正确的是()A此细胞是动物细胞，不是植物细胞B在高倍光学显微镜下可以观察到该视野C结构不能直接将葡萄糖分解成二氧化碳和水D结构和中均存在碱基A与T配对的现象,典例追踪,图266,答案C,解析图示细胞含有中心体，可能是动物细胞，也可能是低等植物细胞，A项错误。图示为某细胞亚显微结构的局部示意图，不能在光学显微镜下观察到，B项错误。结构为线粒体，是有氧呼吸第二和第三阶段的场所，其能将丙酮酸分解成二氧化碳和水，但不能直接将葡萄糖分解成二氧化碳和水，C项正确。结构为核糖体，是翻译的场所，其碱基配对方式为AU、UA、CG、GC，不存在碱基A与T配对的现象，D项错误。,技法提炼细胞结构图的识别方法(1)显微图像与亚显微图像的判断若表示出核糖体、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。若未表示出核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的结构，则为普通光学显微镜下的显微结构图。(2)真核细胞、原核细胞图像的判断有核膜则为真核细胞；无核膜则为原核细胞。(3)植物细胞图像的判断,图267,考点二生物膜系统在成分、结构和功能上的联系,1成分上的联系(1)各种生物膜的组成成分基本相似：均由脂质、蛋白质等组成，体现了生物膜系统的统一性。(2)每种成分所占的比例不同，体现了生物膜系统的差异性。,2结构上的联系(1)物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；反之，则放大倍数越小，距装片距离越远，如H2。(2)目镜越长，放大倍数越小，反之，则放大倍数越大。,图268,3功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌),图269,流程图解读：(1)细胞核(真核细胞)：基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质。(2)核糖体：通过翻译将氨基酸合成为多肽。(3)内质网：对多肽进行初步加工(如盘曲、折叠、糖基化等)，形成较成熟的蛋白质，再以囊泡的方式运送至高尔基体。(4)高尔基体：将较成熟的蛋白质再加工为成熟的蛋白质，并以囊泡的方式运输到细胞膜。高尔基体为转化的“枢纽”。(5)细胞膜：胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。(6)线粒体：为各项过程提供能量。(7)运输的方向：核糖体内质网高尔基体细胞膜。追踪方法：同位素标记法。,考向1辨析生物膜系统在结构与功能上的联系1下列关于生物膜、膜结构或物质运输的叙述，不正确的是()A细胞膜以胞吐形式释放的物质不全都是蛋白质B细胞内的囊泡可来自于内质网或高尔基体之外的膜结构C在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中消耗的能量主要来自线粒体D分泌蛋白的空间结构形成在高尔基体,典例追踪,答案D,解析细胞膜以胞吐形式释放的物质不全都是蛋白质，如乙酰胆碱等，A项正确。细胞内的囊泡可来自于内质网或高尔基体之外的膜结构，如细胞膜，B项正确。有氧呼吸的主要场所是线粒体，C项正确。分泌蛋白的空间结构形成在内质网，D项错误。,2图2610为某物质的合成与分泌过程示意图，甲、乙、丙、丁、戊表示细胞结构，其中甲、戊中含有RNA。下列说法中不正确的是()A图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系B图示过程的实现与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关C在图中戊结构内，丙酮酸氧化分解产生CO2的阶段没有O2参加DX的分泌过程能发生在无甲、乙、丙、丁、戊等结构的原核细胞中,典例追踪,图2610,答案D,解析物质X是分泌蛋白，图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系，A项正确。物质X的分泌依赖于膜的流动性，即与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关，B项正确。戊是线粒体，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化分解产生CO2，没有O2参加，C项正确。甲为核糖体，是原核细胞中唯一的细胞器，且是蛋白质合成所必需的，D项错误。,易错提醒有关生物膜系统的3个注意点(1)判断某种膜是否属于生物膜主要看两点：一是属于细胞的膜，二是主要成分是脂质和蛋白质。(2)真核细胞有生物膜系统，原核细胞没有，原核细胞的生物膜只有细胞膜。(3)内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器，也体现了内质网的运输作用。,考向2以图解形式考查囊泡分泌物的分泌过程3图2611是细胞内蛋白质的合成和转运示意图，下列有关说法正确的是()A多肽合成时，mRNA在核糖体上移动B图中具有双层膜的细胞器有3种C合成完成的多肽通过胞吞的形式进入细胞核D进入细胞器a的多肽，部分具有催化作用,典例追踪,图2611,答案D,解析多肽合成时，核糖体在mRNA上移动；图中具有双层膜的细胞器有2种，分别是线粒体和叶绿体；多肽通过核孔进入细胞核；细胞器a是溶酶体，内含多种水解酶。,4图甲和图乙分别表示某种细胞内生命活动变化前后内质网、高尔基体、细胞膜的膜面积变化图，下列说法错误的是()A图甲可以表示浆细胞分泌抗体前后膜面积变化图B图乙可以表示B细胞受相应抗原刺激前后膜面积变化图C胰岛B细胞只发生图甲过程而不发生图乙过程D图甲、图乙变化过程可反映生物膜的流动性,典例追踪,图2612,答案C,解析抗体分泌过程中，内质网形成小泡与高尔基体膜融合，高尔基体产生小泡与细胞膜融合，故整个过程中，内质网膜面积减小，细胞膜面积增大，A正确。B细胞受相应抗原刺激后要增殖分化，增殖的过程中细胞的体积和内质网、高尔基体的体积要增大，B正确。胰岛B细胞在生长过程中发生图乙过程，C错误。膜的融合和体积的变化都体现了生物膜的流动性，D正确。,归纳总结1高考常考的“囊泡”相关问题整合(1)以“囊泡”形式运输(胞吐)的物质举例神经递质。(2)囊泡的来源及去向举例胞吐：内质网可产生囊泡运往高尔基体，高尔基体一方面可接受内质网发来的囊泡，另一方面可向细胞膜发送囊泡。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，但囊泡运输需消耗能量。注意：切不可认为以囊泡包裹形式运送的物质只有蛋白质(也包括神经递质等)。,2蛋白质分泌过程中膜面积变化的分析(1)图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪到的不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，图甲不仅表示了不同结构中放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡中放射性元素含量上升的对应关系，表示分泌小泡来自高尔基体。(2)图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系，只是图乙表示的是前后两个时间点，而图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。,图2613,考点三实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,1实验原理(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，用健那绿染液染成蓝绿色后观察。,2实验步骤(1)观察叶绿体,(2)观察线粒体,1下列实验材料中，最适合用于“用高倍显微镜观察线粒体”实验的是()A藓类叶片B菠菜叶片C口腔上皮细胞D黑藻叶片,典例追踪,解析藓类叶片、菠菜叶片、黑藻叶片含有叶绿体，会对线粒体的观察产生干扰，A、B、D项错误。口腔上皮细胞无色透明，适合染色后观察线粒体，C项正确。,答案C,22016河北重点中学联考下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法，不正确的是()A健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞B在高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体C健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色D藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体,答案C,解析健那绿染液是活细胞染料，可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质则几乎无色。在高倍显微镜下可以观察到叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形。藓类叶片很薄，可直接用于制作临时装片。,典例追踪,12016全国卷下列与细胞相关的叙述，正确的是()A核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器B酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸C蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程D在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP,答案B,解析本题考查细胞的结构、分子组成和代谢等相关知识，主要考查学生的识记与辨析能力。核糖体不具有膜结构，A项错误。酵母菌是真核生物，其细胞核内有DNA和RNA两类核酸，B项正确。蓝藻为原核生物，没有线粒体，C项错误。叶绿体中进行的光反应可产生ATP，D项错误。,22015安徽卷血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白，下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所，正确的是(),答案D,解析细胞中的核糖体包括游离的核糖体和附着在内质网上的核糖体。抗体属于分泌蛋白，由附着在内质网上的核糖体合成肽链后，经内质网和高尔基体加工，再分泌到细胞外形成，D项正确。,32014江苏卷下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是()A性激素主要是由内质网上的核糖体合成B囊泡可以由内质网向高尔基体转运C膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关D内质网既参与物质合成，也参与物质运输,答案A,解析性激素属于脂质，是在内质网上合成的，核糖体是合成蛋白质的场所，A项错误。在分泌蛋白及膜蛋白的形成过程中，核糖体参与蛋白质合成、内质网对蛋白质初步加工后经囊泡转移至高尔基体再加工，再由高尔基体以囊泡形式转移至细胞膜或者膜外，故B项和C项都正确。内质网既参与脂质的合成，也参与分泌蛋白或膜蛋白的加工和运输，D项正确。,42013江苏卷图2614为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图，请回答下列问题：(1)内质网上合成的蛋白质不能穿过_进入细胞核，表明这种转运具有_性。(2)细胞膜选择透过性的分子基础是_具有疏水性和_具有专一性。(3)若该细胞是高等植物的叶肉细胞，则图中未绘制的细胞器有_。(4)若该细胞为小鼠骨髓造血干细胞，则图示细胞处于细胞周期的_，此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有_存在。,图2614,(5)研究表明硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是_(填序号)。脂肪细胞淋巴细胞心肌细胞口腔上皮细胞,答案(1)核孔选择(2)磷脂双分子层膜转运蛋白(3)叶绿体和液泡(4)分裂间期核仁(5),解析本题综合考查各种细胞器的分工协作，涉及蛋白质的分泌过程、细胞膜结构与功能、动物细胞和植物细胞的区别、细胞增殖等多项内容，要求学生对基础知识进行识记、理解和灵活运用。(1)内质网上合成的蛋白质主要是分泌蛋白，其发挥作用的场所主要在细胞外，无法进入细胞核，如各种消化酶、蛋白质类激素、抗体等。核孔是大分子物质进出的通道，但图中内质网合成的蛋白质不能通过核孔进入细胞核，体现了核孔的转运具有选择性。,(2)细胞膜的选择透过性是指小分子物质可以通过细胞膜，细胞所需要的离子或大分子物质可以通过细胞膜，这是由细胞膜的基本支架磷脂双分子层和膜上的载体蛋白的种类和数量(专一性)所决定的。(3)高等植物的叶肉细胞内含有叶绿体，并且成熟的植物细胞具有中央大液泡。(4)核膜、核仁在细胞分裂前期消失，末期重现，图中明显可见细胞核有核膜、核仁存在，因此该细胞处于细胞周期的间期。(5)细胞内线粒体参与细胞有氧呼吸，缺硒线粒体膜无法稳定，影响到细胞内能量的产生，而题目提供的细胞中心肌细胞对能量需求最多，所以最先受损。,1黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，常藏身于霉变的花生和玉米等种子中。研究发现，黄曲霉毒素能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来，这一结果将直接导致人的唾液腺细胞()A细胞膜被破坏B淀粉酶合成减少C呼吸作用减弱D核糖体结构改变,解析B由于内质网上附着的核糖体不断从内质网上脱落下来，核糖体合成的多肽不能进入内质网进行初步加工，阻断了分泌蛋白的形成，而唾液淀粉酶属于分泌蛋白，因此这一结果直接影响了淀粉酶的合成，B正确。,22016南昌模拟下列关于生物膜系统结构与功能的叙述中，错误的是()A与唾液淀粉酶的合成及运输过程直接有关的膜结构是内质网、高尔基体、细胞膜B醋酸洋红染液能将洋葱根尖细胞内的染色体染色，体现了细胞膜的选择透过性C实现大鼠脾脏细胞与兔骨髓瘤细胞融合的原理是膜具有流动性D相对于心肌细胞来说，胰岛细胞中高尔基体膜成分的更新速度更快,解析B唾液淀粉酶是分泌蛋白，与分泌蛋白的合成和运输过程有关的结构是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体，其中直接有关的膜结构是内质网、高尔基体、细胞膜，故A正确。醋酸洋红染液染色之前，已经将根尖细胞用解离液解离，此时细胞已经是死细胞，醋酸洋红染液能将洋葱根尖细胞内的染色体染色，不能体现细胞膜的选择透过性，故B错误。大鼠脾脏细胞与兔骨髓瘤细胞融合体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性，故C正确。胰岛细胞中核糖体合成胰岛素，经过内质网的加工后，内质网膜通过“出芽”的形式形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合，高尔基体膜又可以突起形成囊泡，转移到细胞膜上与细胞膜融合，释放胰岛素，这个过程中高尔基体膜得到部分更新，心肌细胞不是分泌细胞，故D正确。,32016北京房山区二模有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是()A膜载体蛋白的合成不需要ATPB葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白C线粒体外膜与内膜的主要功能不同D变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同,解析C膜载体蛋白是在核糖体上合成的，其合成过程需要ATP，A错误。葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式是协助扩散，特点是从高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量；其进入其他细胞的方式是主动运输，特点是需要载体和能量，两种方式的共同点是需要载体蛋白，B错误。线粒体外膜主要是将其与细胞质隔开，而内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此它们的主要功能不同，C正确。变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分相同，都是蛋白质和磷脂，D错误。,4下列对有关实验的描述中，错误的是()A分离叶绿体中的色素时，不同色素随层析