高三生物一轮复习课件【知识精讲精研】细胞器之间的分工合作

人教版高中生物必修1第3章

细胞的基本结构第2节细胞器之间的分工合作细胞质基质是活细胞新陈代谢的主要场所细胞器呈溶胶状，由水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶组成成分功能线粒体叶绿体内质网高尔基体溶酶体液泡核糖体中心体细胞质一、细胞器之间的分工1、光学显微镜与电子显微镜细胞显微结构（光学显微镜）细胞亚显微结构（电子显微镜）显微结构亚显微结构一、细胞器之间的分工2、分离细胞器的方法——

差速离心法(1)原理:主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法(2)过程①将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆②将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能细胞器双层膜结构细胞器单层膜结构细胞器无膜结构细胞器高尔基体线粒体叶绿体内质网液泡核糖体中心体溶酶体一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(1)线粒体——细胞的“动力车间”分布：普遍存在于动植物细胞中；新陈代谢旺盛的细胞含量多；哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞等无线粒体形态：短棒状、圆球状、线形、哑铃形结构：双层膜基质（含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA和核糖体等。）功能：有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。外膜内膜（向内折叠成嵴，增大膜表面积）外膜

内膜（面积比外膜大，蛋白质含量更丰富）嵴线粒体基质DNA核糖体一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(2)叶绿体——细胞“养料制作车间”和“能量转换站”分布：主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中；植物表皮细胞、根尖分生区细胞等无叶绿体形态：呈绿色、扁平的椭球形或球形。结构：功能：光合作用的场所双层膜（外膜、内膜）基粒基质存在少量DNA、RNA，核糖体与光合作用有关的酶由多个类囊体堆叠形成（增大膜面积）外膜内膜类囊体：膜上含光合色素（脂溶性）可以吸收、传递、转化光能基粒叶绿体基质核糖体DNA一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(3)内质网——膜面积最大的细胞器形状：由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接

形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统分布：广泛分布于真核细胞（动物、植物、真菌细胞），

细胞核附近较多蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道；以及脂质合成的“车间”功能：粗面内质网（有核糖体附着，主要合成分泌蛋白）光面内质网（无核糖体附着，主要合成脂质）一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(4)高尔基体--分布：动植物细胞中功能：a.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”（与细胞分泌物的形成有关）；b.

动物：与溶酶体的形成有关；c.

植物：与细胞壁形成有关结构：由单层膜构成的扁平囊叠加在一起所组成，有囊泡一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(5)溶酶体——细胞的“消化车间”水解酶溶酶体内的水解酶不分解溶酶体膜的可能原因是：①溶酶体膜的成分经过修饰，不被这些水解酶识别②可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用③可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身分布：主要分布在动物细胞；功能：细胞内的“消化车间”

能分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用）

吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌（异噬作用）结构：单层膜构成的囊状结构，内部含有多种水解酶一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(6)液泡--分布：成熟的植物细胞；植物根尖分生区细胞等无大液泡功能：结构：由单层膜结构构成，内含细胞液，主要有糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等使植物细胞保持坚挺调节植物细胞内的环境与花、果等颜色有关（花青素，水溶性色素）与渗透吸水、代谢产物贮存有关含水解酶，与溶酶体功能类似一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(7)核糖体——“生产蛋白质的机器”分布：原核细胞和真核细胞中均有,线粒体和叶绿体中也有功能：氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，是“生产蛋白质的机器”结构：椭球形的粒状小体，无膜结构；由某种RNA和蛋白质构成游离核糖体：与胞内蛋白的合成有关附着核糖体：与分泌蛋白的合成有关分类：一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(8)中心体分布：存在于动物细胞和低等植物（藻类）细胞中。功能：与细胞有丝分裂有关结构：无膜，由两个相互垂直的中心粒及其周围物质组成。主要成分蛋白质中心粒一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(9)比较线粒体和叶绿体一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能(10)多角度比较各种细胞器一、细胞器之间的分工3、八种细胞器的结构与功能①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。②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有线粒体参与。③一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。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、细菌也有细胞壁。⑦没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。⑧葡萄糖→丙酮酸一定不发生在细胞器中，

丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。(11)结构与功能中的“一定”、“不一定”与“一定不”一、细胞器之间的分工4、细胞壁——不是植物细胞“系统的边界”植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖；真菌细胞壁的主要成分是几丁质。溶菌酶可以水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。一、细胞器之间的分工5、细胞骨架(1)结构：由__________组成的网架结构。(2)功能

维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、____________以及物质运输、__________、信息传递等生命活动密切相关。蛋白质纤维分裂、分化能量转化一、细胞器之间的分工6、利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性一、细胞器之间的分工7、细胞类型的判断有无以核膜为界限的细胞核无原核细胞有真核细胞有无细胞壁无动物细胞植物细胞有有无中心体有低等植物细胞无高等植物细胞当堂演练①②③④⑤⑥中心体线粒体粗面内质网核糖体高尔基体光面内质网______细胞亚显微结构模式图动物当堂演练①②③④⑤⑥⑦⑧液泡粗面内质网（附着）核糖体（游离）核糖体叶绿体_______细胞亚显微结构模式图高等植物高尔基体光面内质网线粒体【用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动】1、实验原理(1)叶绿体一般呈绿色、扁平椭球或球形。可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、实验材料观察叶绿体常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮做实验材料，观察细胞质流动选用新鲜的黑藻做实验材料。(1)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。(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。(3)黑藻叶片薄而小，是单层细胞，细胞内叶绿体多，体积大，可直接制片观察。【用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动】3、实验步骤(1)观察叶绿体【用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动】3、实验步骤(2)观察细胞质的流动【用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动】4、实验结论(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。(2)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。【用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动】5、实验成功的关键(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，避免细胞的活性受到影响。(2)加速细胞质流动的三种方法①进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20分钟。②提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25℃左右。③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快，

由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，细胞质流动加快。【用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动】6、叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能之间的关系弱光强光

叶绿体大多为椭球形、球形，在不同光照条件下会改变方向。光线强时，叶绿体以侧面向着光源，以防灼伤；光线弱时，叶绿体以正面向着光源，吸收大量光能。二、细胞器之间的协调配合1、蛋白质的分类胞内蛋白分泌蛋白（在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质）作用场所细胞内细胞外实例血红蛋白、呼吸酶等消化酶（胰蛋白酶、胃蛋白酶和唾液淀粉酶）、抗体及某些激素(如生长激素、胰岛素等)二、细胞器之间的协调配合2、同位素标记法(同位素示踪法)（1）同位素：同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，

如16O与18O，12C与14C。（2）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，

从而示踪物质的运行规律和变化规律。12C6个质子＋6个中子14C6个质子＋8个中子同位素放射性同位素稳定同位素3H、14C、35S、32P18O、15N检测检测密度或相对分子质量放射性二、细胞器之间的协调配合3、分泌蛋白的合成、加工和运输（1）实验材料：豚鼠的胰腺腺泡细胞（2）实验方法：同位素标记法

(同位素示踪法)（3）实验过程：3H标记的亮氨酸豚鼠胰腺的腺泡细胞注射观察细胞中放射性标记物先后出现的部位（4）实验结果：附着有核糖体的内质网上高尔基体细胞膜附近的囊泡及细胞外二、细胞器之间的协调配合3、分泌蛋白的合成、加工和运输细胞外囊泡囊泡二、细胞器之间的协调配合3、分泌蛋白的合成、加工和运输①与分泌蛋白合成与运输有关的细胞器：②与分泌蛋白合成与运输直接有关的细胞器：③与分泌蛋白合成与运输有关的细胞结构：④与分泌蛋白加工与运输有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体、内质网、高尔基体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜、囊泡内质网、高尔基体⑥分泌蛋白合成场所：核糖体⑤与分泌蛋白合成与运输有关的具膜细胞器：内质网、高尔基体、线粒体二、细胞器之间的协调配合4、分泌蛋白合成过程中膜面积的变化（伴随着膜成分的更新）分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过

层生物膜

0时间相对面积内质网膜高尔基体膜细胞膜abc二、细胞器之间的协调配合4、分泌蛋白合成过程中膜面积的变化（伴随着膜成分的更新）___________________________前后时间0膜面积②③①①②③内质网膜高尔基体膜细胞膜①_________③_________②_________时间0内质网膜高尔基体膜细胞膜膜面积二、细胞器之间的协调配合5、分泌蛋白的合成与分泌过程中放射性的变化标记氨基酸出现的先后顺序：_______→_______→_______→________→____→______→细胞外内质网核糖体囊泡高尔基体囊泡细胞膜

时间核糖体内质网高尔基体放射性强度0粗面内质网高尔基体三、细胞的生物膜系统1、组成生物膜系统细胞膜核膜细胞器膜

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。图1表示线粒体内膜图2表示细胞膜图3表示叶绿体的类囊体膜三、细胞的生物膜系统2、各种生物膜之间的关系

分泌蛋白合成分泌过程中，内质网、高尔基体、细胞膜通过囊泡相互转化，所以这些膜在成分和结构上相似；但是不完全相同。如各种膜功能不同，因此，各种膜上所含有的蛋白质种类和数量也有所差异。核膜内质网膜细胞膜三、细胞的生物膜系统2、各种生物膜之间的关系三、细胞的生物膜系统3、生物膜系统的功能1．（2021·海南·高考真题）分泌蛋白在细胞内合成与加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是（

）A．核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白B．囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换C．参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统D．合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞当堂演练【详解】A、根据题意可知：该细胞为真核细胞，所以核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白，A正确；B、分泌蛋白在合成与加工的过程中会实现膜组分的更新，B正确；C、生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜，C错误；D、分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，D正确。故选C。当堂演练2．（2021·山东·高考真题）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【详解】A、根据题干信息可以得出结论，高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网，即这些蛋白质不应该运输至高尔基体，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，需要运输至高尔基体并发送至细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A正确；B、细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP，B正确；C、根据题干信息“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”，如果高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高，则结合能力减弱，所以可以推测高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低，C错误；D、通过题干可以得出结论“RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，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”，因此可以得出结论，如果RS功能的缺失，则受体不能和错误的蛋白质结合，并运回内质网，因此能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加，D正确。故选C。当堂演练3．（2011·江苏·高考真题）将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是（）A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体B．花生子叶细胞中存有在多个橘色脂肪粒C．人口腔上皮细胞中线粒体数目较多D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见【详解】A、菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个绿色的叶绿体，不需染色就可直接制成临时装片并用普通光学显微镜观察，A正确；B、花生的子叶细胞需经苏丹Ⅲ染液染色后制成临时装片，才能观察到多个橘黄色的脂肪颗粒，B错误；C、人口腔上皮细胞中的线粒体数目较少，而且线粒体是无色的，需要用健那绿染液染色后才能观察到被染成蓝绿色的线粒体，C错误；D、在普通光学显微镜下观察，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色的中央液泡，观察到的细胞核并不清晰，D错误。故选A。当堂演练4．（2018·浙江·高考真题）下列关于质膜的叙述，错误的是（

）A．脂双层两层中的磷脂分子含量不同B．细胞之间的识别主要取决于磷脂分子C．膜中磷脂和蛋白质分子是不断运动的D．蓝细菌进行需氧呼吸的主要场所位于质膜【详解】A、由于蛋白质的不对称性，脂双层中的两层磷脂分子含量不同，A正确；B、细胞之间的识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白，B错误；C、膜中磷脂和大多数蛋白质分子是不断运动的，C正确；D、蓝细菌是原核生物，没有线粒体，需氧呼吸酶主要位于质膜，D正确。故选B。当堂演练5．（2021·浙江·高考真题）某企业宣称研发出一种新型解酒药，该企业的营销人员以非常“专业”的说辞推介其产品。下列关于解酒机理的说辞，合理的是（）A．提高肝细胞内质网上酶的活性，加快酒精的分解（光面内质网有氧化酒精的酶）B．提高胃细胞中线粒体的活性，促进胃蛋白酶对酒精的消化C．提高肠道细胞中溶酶体的活性，增加消化酶的分泌以快速消化酒精D．提高血细胞中高尔基体的活性，加快酒精转运使血液中酒精含量快速下降【详解】A、肝脏具有解酒精的功能，人肝脏细胞中的光面内质网有氧化酒精的酶，因此提高肝细胞内质网上酶的活性，可以加快酒精的分解，A正确；B、酶具有专一性，胃蛋白酶只能催化蛋白质水解，不能催化酒精分解，B错误；C、溶酶体存在于细胞中，溶酶体中的消化酶分泌出来会破坏细胞结构，且溶酶体中的消化酶一般也只能在溶酶体内起作用（需要适宜的pH等条件），C错误；D、高尔基体属于真核细胞中的物质转运系统，能够对来自内质网的蛋白质进行加工、分拣和转运，但不能转运酒精，D错误。故选A。当堂演练6．（2021·浙江·高考真题）在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是（）A．制作临时装片时，实验材料不需要染色B．黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片C．预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察D．在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成【详解】A、叶绿体呈现绿色，用显微镜可以直接观察到，因此制作临时装片时，实验材料不需要染色，A正确；B、黑藻是一种多细胞藻类，其叶片是由单层细胞组成，可以直接用叶片制作成临时装片，B错误；C、先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观察叶绿体的形态，C错误；D、叶绿体中的基粒和类囊体，属于亚显微结构，只有在电子显微镜下才能观察到，光学显微镜下观察不到，D错误。故选A。当堂演练7．（2020·海南·高考真题）细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是（

）A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶的种类相同B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中【详解】A、线粒体有两层膜，内膜和外膜，外膜隔绝细胞质与线粒体，使线粒体内反应有序进行，内膜则是为有氧呼吸的酶提供着位点，二者的功能不同，上面所附着的酶也不一样，A错误；B、线粒体是最主要的供能细胞器，存在于几乎所有的真核细胞中，维持细胞和生物体基础生命代谢和各项生命活动，B正确；C、在线粒体不断地分裂融合，选择性排除异常的线粒体，被细胞内的溶酶体自噬清除，C正确；D、正常情况下，线粒体的数量不是不变的，而是不断变化的，维持相对稳定的状态，D正确。故选A。当堂演练8．（2020·山东·高考真题）经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（）A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D．M6P