高考生物一轮复习第二单元细胞的基本结构细胞的物质输入和输出第2讲细胞器之间的分工合作课件

第2讲细胞器之间的分工合作课标考情——知考向核心素养——提考能课标要求1.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2.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生命观念明确各种细胞器的分工与合作，建立生命部分与整体的观念科学思维归纳细胞结构与功能，培养逻辑思维能力、归纳总结能力和识图析图能力科学探究用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动，掌握选材原则及实验技能目录1自主学习·巩固基础2重难探究·素养达标3实验平台·专讲专练4典题演练·破解高考知识点一细胞器的结构和功能［自主学习］1.细胞质的组成细胞质包括______________和________，前者为代谢提供场所、物质和一定的环境条件，影响细胞的形态、分裂、运动及细胞器的转运等。细胞质基质细胞器2.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，在不同的转速下将各种细胞器分离开。差速离心3.8种常见细胞器的结构及功能

(1)①________：进行________的主要场所，是细胞的“动力车间”。(2)②________：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”。(3)③________：主要是对来自内质网的蛋白质进行

的“车间”及“发送站”。在植物细胞中与细胞壁的形成有关。

(4)④内质网：细胞内蛋白质

，以及________合成的“车间”。

(5)⑤________：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。线粒体有氧呼吸叶绿体高尔基体加工、分类和包装合成、加工场所和运输通道脂质液泡(6)⑥________：细胞内的“消化车间”，分解

，吞噬并杀死

。

(7)⑦________：“生产蛋白质的机器”，________细胞中唯一的细胞器。(8)⑧________：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毒或细菌核糖体原核中心体(1)显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构，如线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等。(2)亚显微结构是指在电子显微镜下才能看到的结构。线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属于亚显微结构。4.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，保持细胞内部结构的有序性蛋白质纤维［自主检测］1.思考判断(1)细胞质基质中的液体称为细胞液。(

)(2)线粒体和叶绿体都可进行能量转换。(

)(3)含有DNA的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体。(

)(4)内质网是脂质的“合成车间”。(

)(5)细胞骨架的本质就是蛋白质纤维。(

)××√√√2.深挖教材(1)溶酶体内含有多种水解酶，但溶酶体膜不被这些水解酶分解的原因可能是什么？(2)细胞骨架的成分和功能是什么？(2)提示：细胞骨架的组成成分是蛋白质纤维，其主要功能为①维持细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器；②与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关【答案】(1)提示：可能的原因是①膜的成分可能不被识别，使得水解酶不能对其发挥作用；②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使水解酶远离自身；③可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合水解酶发挥作用知识点二细胞的生物膜系统［自主学习］1.分泌蛋白和胞内蛋白

粗面内质网抗体蛋白质游离2.分泌蛋白的合成、加工、运输过程图示核糖体内质网高尔基体细胞膜［自主检测］1.思考判断(1)生物均有生物膜系统。(

)(2)生物膜系统包括细胞膜和多种细胞器膜。(

)(3)各种生物膜的基本骨架都相同，都是磷脂双分子层。(

)(4)很多生物膜是酶的附着位点，例如线粒体内膜上有有氧呼吸所需的所有酶。(

)(5)有的生物膜上可以发生能量转换，例如叶绿体类囊体薄膜上可以发生光能到化学能的转换。(

)×××√√2.深挖教材(1)生物膜使真核细胞区室化，对新陈代谢的意义____________________________________________________。(2)分泌蛋白合成过程中内质网和高尔基体的作用分别是什么？提示：①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；②高尔基体：将较成熟的蛋白质再加工(浓缩、分类、包装)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”

提示：减少彼此干扰，保证化学反应高效、有序地进行3.热图导析图1为细胞的生物膜系统概念图，图2表示的是多种生物膜及其膜上发生的物质变化。(1)图1中的a~g依次表示哪些生物膜？(2)图2中①~④依次表示哪些生物膜？(2)提示：①高尔基体膜、②内质网膜、③内质网膜、④细胞膜【答案】(1)提示：a核膜、b细胞器膜、c叶绿体的类囊体薄膜、d线粒体内膜、e内质网膜、f高尔基体膜、g细胞膜主要细胞器的结构和功能［深度讲解］1.线粒体和叶绿体的比较注：虽然线粒体是有氧呼吸的主要场所，但葡萄糖在线粒体中不能被氧化分解，因为葡萄糖氧化分解的第一阶段是在细胞质基质中进行的，线粒体中不含有氧呼吸第一阶段的酶。2.多角度比较各种细胞器

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(如蓝细菌)。(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体(如硝化细菌)。(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(神经递质、激素等)，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、细菌也都有细胞壁。(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。［考向预测］(一)考查对细胞器结构、功能的分析与判断(素养目标：生命观念)1.(2023年福建厦门统考模拟)豚鼠胰腺细胞中部分细胞器的有机物含量如下图所示。下列说法错误的是(

)A.甲是线粒体，在内膜上可产生二氧化碳和［H］B.乙是具有单层膜结构的细胞器，膜的基本支架是磷脂双分子层C.丙是核糖体，既可合成分泌蛋白又可合成载体蛋白D.豚鼠胰腺细胞合成和运输分泌蛋白需要多种细胞器协调配合A

【解析】甲的组成成分说明该细胞器是线粒体，在内膜上进行氧气和［H］结合形成水的过程，A错误；乙中含有脂质和蛋白质，说明是具有单层膜结构的细胞器，膜的基本支架是磷脂双分子层，B正确；丙中含有核酸和蛋白质，可代表核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，既可合成分泌蛋白又可合成载体蛋白，C正确；豚鼠胰腺细胞合成和运输分泌蛋白需要多种细胞器协调配合，包括核糖体、内质网和高尔基体等，D正确。(二)考查细胞的亚显微结构(素养目标：科学思维)2.下图中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类细胞的结构模式，有关说法正确的是(

)A.图中只有Ⅲ无染色体，其遗传物质主要为DNAB.四类细胞共有的膜结构是细胞膜与核糖体C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构均能氧化葡萄糖合成ATPD.含有色素的细胞器是④和⑤，光镜下看不到Ⅱ的染色体D

【解析】分析题图：Ⅰ含有中心体，不含细胞壁，属于动物细胞；Ⅱ不含中心体，含有叶绿体、液泡和细胞壁，属于高等植物细胞；Ⅲ是原核生物中的蓝细菌细胞；Ⅳ含有中心体和细胞壁，属于低等植物细胞。图中结构①~⑥依次是内质网、线粒体、中心体、叶绿体、液泡和高尔基体。图中只有Ⅲ无染色体，属于细胞生物中的原核生物，其遗传物质就是DNA，同种生物的遗传物质无主次之分；核糖体没有膜结构；Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构表示线粒体，葡萄糖首先在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解，即线粒体不能直接氧化葡萄糖；含有色素的细胞器是⑤液泡和④叶绿体，细胞Ⅱ高度分化，不进行分裂，因此无法观察到染色体。生物膜系统的结构和功能［深度讲解］1.生物膜之间的协调配合(1)在成分上的联系。①相似性：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，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。(2)在结构上的联系。(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例)。

2.“拆分法”分析分泌蛋白的合成、加工和运输过程(1)被放射性同位素标记的氨基酸出现位置的先后顺序：核糖体→内质网(→囊泡)→高尔基体(→囊泡)→细胞膜(胞吐作用)→胞外。(2)膜面积的变化：内质网膜面积相对变小，高尔基体的膜面积先增大后减小，细胞膜的膜面积相对变大。分析时要注意膜面积的变化有先后，内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积的变化不是同步的。(3)相关细胞器：核糖体(合成多肽链)、内质网(初步加工)、高尔基体(对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装及运输)和线粒体(提供能量)。在回答问题时，要看准是“相关”还是“直接相关”，是“细胞器”“细胞结构”还是“具膜结构”。(4)囊泡的“来龙去脉”：可来自内质网和高尔基体，也可以来自细胞膜；囊泡与溶酶体融合可实现“消化”，与细胞膜融合可实现胞吐，囊泡运输的物质不一定是大分子的蛋白质，还可能是小分子物质(如神经递质)。3.各种膜结构增大膜面积的方式及意义

4.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化图(1)图1和图2都表示膜面积随时间的变化，图1表示分泌前后两个时间点的变化，图2表示一定时间段内相关结构膜面积的变化。(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。分泌蛋白的合成、加工和运输过程分析下列图1为豚鼠胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸后，细胞内相关结构放射性的变化。图2为分泌蛋白加工和分泌过程中相关膜面积的变化。(1)图1表示放射性元素标记的氨基酸，在不同时间内放射性元素在细胞中先后出现的顺序是什么？(2)图2是以柱状图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化，其中①~③依次表示什么膜？(3)分泌蛋白在加工、运输过程共穿过多少层膜？【答案】(1)提示：附有核糖体的内质网→高尔基体→囊泡。(2)提示：①内质网膜②高尔基体膜③细胞膜(3)提示：0层［考向预测］(一)从各种生物膜结构和功能联系的角度考查(素养目标：科学思维)1.真核细胞的结构与功能如图所示，其不同膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流。关于细胞的结构及膜流的叙述正确的是(

)A.需氧型生物细胞中均含有结构eB.所有细胞均能发生膜流现象C.膜流体现了生物膜的结构特点，质壁分离与复原过程中发生了膜流D.细胞膜蛋白的更新与f→h→c途径有关D

【解析】需氧型生物细胞中不一定含有结构e(线粒体)，如需氧细菌。不是所有细胞都能发生膜流现象，如原核细胞、哺乳动物成熟的红细胞等。膜流可体现生物膜具有一定的流动性，但质壁分离与复原过程中没有膜结构的转移，没有发生膜流。细胞膜蛋白的更新过程即为蛋白质的合成、运输过程，和分泌蛋白合成和运输的路径相同，即与f→h→c途径有关。(二)结合分泌蛋白的形成，考查细胞器的分工合作(素养目标：科学思维)2.(2023年广东惠州高三校联考阶段练习)细胞内的囊泡能够附着在细胞骨架上定向转移。下图是正常酵母菌和两种突变型酵母菌的蛋白质分泌途径，据图分析下列有关叙述不合理的是(

)A.分泌突变体甲的内质网中积累了大量成熟的蛋白质B.分泌突变体乙可能伴随着高尔基体的膨大C.分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与D.将突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对，可研究囊泡定向运输的分子机制A

【解析】分泌突变体甲由于内质网异常，因而其中积累了大量的蛋白质，且其中积累的蛋白质不具有活性，A错误；分泌突变体乙由于高尔基体异常，导致蛋白质在高尔基体堆积，从而导致高尔基体膨大，B正确；分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成多肽→内质网进行初加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量，故分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与，C正确；将突变型酵母菌与正常酵母菌进行基因比对，可从DNA分子水平研究囊泡定向运输的分子机制，D正确。用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动［实验理论］1.实验原理原理绿色参照物2.实验步骤(1)观察叶绿体。选材藓类的小叶叶肉清水低倍镜高倍镜形态和分布(2)观察细胞质的流动。培养：将黑藻放在光照、室温条件下培养。制片：载玻片中央滴一滴清水，用镊子取一片黑藻叶片放入水滴中，加盖玻片。观察：低倍镜下找到黑藻叶肉细胞，高倍镜下观察细胞内的叶绿体随细胞质定向流动。3.实验结论(1)叶绿体在细胞质中呈绿色、扁平的椭球形或球形；(2)叶绿体在细胞质中按

运动。

一定方向［方法透析］注意事项：(1)观察细胞质流动时，首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物，在观察时眼睛注视叶绿体，再来观察细胞质的流动。最后，再来仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。(2)细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，则越慢。细胞质流动可朝一个方向，也可朝不同的方向，其流动方式为转动式。这时细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞质的运动。(3)寻找黑藻的最佳观察部位：应寻找靠近叶脉处的细胞进行观察，此处细胞水分供应充足，容易观察到细胞质的流动。(4)选用藓类的小叶或者菠菜叶的下表皮(稍带叶肉)做观察叶绿体的实验材料是实验成功的关键，因为藓类属阴生植物，菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面，这样的细胞中的叶绿体大且数目少，便于观察。实验深化探究(1)为什么在观察叶绿体实验中，直接取用藓类的小叶的效果会优于菠菜叶？(2)取用菠菜叶的下表皮时，为何要稍带些叶肉？(3)怎样加快黑藻细胞质的流动速度？最适温度是多少？(4)若视野中某细胞中细胞质的流动方向为顺时针，则在装片中该细胞的细胞质的实际流动方向是怎样的？【答案】(1)提示：藓类的小叶很薄，只由一层细胞组成，而菠菜叶由很多层细胞构成。(2)提示：表皮细胞除保卫细胞外，一般不含叶绿体，而叶肉细胞含较多的叶绿体。(3)提示：进行光照、提高水温、切伤部分叶片；25℃左右。(4)提示：仍为顺时针。实验成功的3个关键点(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，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，将影响对叶绿体的观察。(2)叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源，便于接受较多的光照；在强光下则以侧面朝向光源，以避免被灼伤。(3)盖上盖玻片时，一定要缓慢且与载玻片成45°夹角，盖玻片一侧先接触液滴，然后慢慢放平，防止装片中产生气泡。［诊断小练］(一)考查实验原理和操作1.下列有关用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动的叙述，正确的是(

)A.用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时，可见叶绿体呈绿色椭球形，具有双层膜，且内部结构清晰可见B.制作藓类叶片临时装片时，叶片应保持干燥C.取菠菜叶一小块置于载玻片上制成临时装片，在高倍显微镜下可观察到呈绿色的叶绿体D.临时装片要随时保持有水状态D

【解析】高倍显微镜下看到的是叶绿体的基本形态，具体的双层膜以及内部结构看不到，A错误；藓类临时装片中的叶片应随时保持有水状态，以使叶片保持正常生活状态，B错误；菠菜叶片较厚，不能直接放在显微镜下观察，实验时可撕取菠菜叶稍带少量叶肉细胞的下表皮，因为下表皮近于无色透明，所黏附的叶肉细胞一般为单层的，C错误；临时装片要随时保持有水状态，D正确。(二)考查实验结果的分析2.下图为显微镜下黑藻细胞的细胞质环流示意图。下列关于黑藻的叙述正确的是(

)A.观察黑藻用成熟的叶片，叶绿体分布四周，细胞质环流实际的方向为顺时针B.观察黑藻用幼嫩的叶片，叶绿体分布四周，细胞质环流实际的方向为逆时针C.观察黑藻用幼嫩的叶片，叶绿体随机分布，细胞质环流的实际方向为逆时针D.观察黑藻用成熟的叶片，叶绿体随机分布，细胞质环流的实际方向为顺时针B

【解析】黑藻叶肉细胞的叶绿体分布在四周。与成熟的叶片相比，黑藻幼嫩的叶片代谢旺盛，细胞质的流动速度快，实验现象明显，因此以黑藻为实验材料观察细胞质环流时，应选用幼嫩的叶片。图中显示的显微镜下黑藻细胞的叶绿体是逆时针方向流动的，说明细胞质也是逆时针方向流动的，由于显微镜下观察到的是倒立的虚像，所以细胞质环流实际的方向为逆时针。综上分析，B正确，A、C、D均错误。1.(2022年广东卷)将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是(

)A.①

B.②

C.③

D.④C

【解析】①来自线粒体的内外膜之间，②来自线粒体内膜，③来自线粒体基质，④来自线粒体外膜，线粒体中的DNA分布于线粒体基质。2.(2023年海南卷)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。

主要成分的相对含量生物膜红细胞质膜神经鞘细胞质膜高尔基体膜内质网膜线粒体内膜蛋白质/%4918646278脂质/%4379262822糖类/%831010少下列有关叙述错误的是(

)A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有