第9讲 细胞器之间的分工合作-高考生物一轮复习讲义（生物学必修1）（解析版）

第9讲细胞器之间的分工合作考点一细胞器之间的分工一、细胞质的组成细胞器：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、核糖体、中心体。：存在状态：呈胶质状态。在活细胞中，细胞质基质呈流动状态。细胞质基质成分：含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。功能：多种化学反应进行的场所，活细胞进行新陈代谢的主要场所。二、细胞器1.分离细胞器的方法：差速离心法。2.细胞器之间的分工：各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。(1)双层膜结构的细胞器图示名称功能线粒体①分布：动植物细胞中。②结构:双层膜，内膜折叠成嵴（增大内膜面积）、线粒体基质③成分：含少量DNA（分布在基质上,被称为半自主性细胞器）、RNA和有氧呼吸有关的酶，有氧呼吸的酶分布在内膜和基质上。④功能：细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为细胞的“动力车间”叶绿体①形状:扁平的椭球形或球形，分布：主要分布在绿色植物细胞中。②结构:双层膜、基粒（类囊体叠成，增大__膜_面积）、__叶绿体基质_。③成分：含少量DNA（被称为半自主性细胞器）、___RNA__和与光合作用相关的酶。④功能：绿色植物细胞进行光合作用的场所，被称为细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”(2)单层膜结构的细胞器图示名称功能内质网①形态结构：单层膜围成的膜性管道系统。②分布：动植物细胞中，与细胞膜、核膜相连。③功能：粗面内质网：蛋白质合成、加工、运输的车间光面内质网：脂质和蛋白质的合成车间。高尔基体①形态结构：扁平囊状结构，单层膜。②分布：动植物细胞中③功能：动物细胞:对来自内质网的蛋白质进行加工进行分类、加工、包装的“车间”及“发送站”。植物细胞：与植物细胞壁的形成有关溶酶体①形态结构：单层膜包裹的小泡，来源于高尔基体。②分布：主要存在动物细胞中③功能：是“消化车间”，内部含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病原体。液泡①形态结构：单层膜，内有细胞液,是体积最大的细胞器。②分布：主要存在于植物细胞中③功能：储存营养物质（内含糖类、无机盐和蛋白质等）；维持细胞形状；调节细胞内的渗透压。(3)无膜结构的细胞器图示名称功能中心体①结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成②成分:蛋白质纤维③分布：动物细胞和低等植物细胞中④功能：与细胞的分裂有关核糖体①形态结构：无膜椭球形粒状小体。②分布：附着在内质网上或游离在细胞质中。③功能：细胞内合成蛋白质的场所,是“产生蛋白质的机器”细胞骨架（1）成分：蛋白质纤维。（2）形态：网架结构。（3）作用：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、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。4..【实验】用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体（1）观察叶绿体①材料是藓类叶或黑藻叶或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，不需要染色。②叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形观察线粒体：①材料是人口腔上皮细胞。②健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。5.关于细胞器的几点提醒(1)低等植物(如衣藻等)既含有叶绿体，也含有中心体，所以它们的细胞器种类最全，故不能认为含有中心体的一定是动物细胞。(2)据分布位置不同，核糖体有两类：一类是附着在内质网上的核糖体，一类是游离的核糖体。(3)动植物细胞中高尔基体的作用不同：植物细胞中与细胞壁的形成有关；动物细胞中与分泌物的形成有关。(4)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。(5)没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。(6)有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些低等植物细胞也含有中心体。(7)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。考点二细胞器之间的协调配合以分泌蛋白为例1.概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和蛋白质类激素等。2.分泌蛋白形成过程研究方法：放射性同位素标记法。3.分泌蛋白的形成过程一定结构细胞成熟核糖体线粒体内质网高尔基体一定结构细胞成熟核糖体线粒体内质网高尔基体内质网分泌蛋白形成过程中：内质网膜面积减小，高尔基体膜面积先增大后减小(基本不变)，细胞膜膜面积增大。内质网细胞膜细胞膜高尔基体高尔基体内质网细胞膜细胞膜高尔基体高尔基体内质网考点三细胞的生物膜系统1.组成：细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构共同构成细胞的生物膜系统。2.特点：（1）各种生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。（2）内质网膜内连核膜，外连细胞膜，在结构上直接联系。3.功能（1）细胞膜在维持细胞内部环境的相对稳定，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起决定性作用。（2）许多化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。（3）细胞内的生物膜将细胞区域化，把各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。【典型真题训练】一、单选题1．（2022·广东·高考真题）酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（

）A．线粒体、囊泡 B．内质网、细胞外C．线粒体、细胞质基质 D．内质网、囊泡【答案】D【详解】AC、线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，AC错误；B、根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；D、内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。2．（2022·广东·高考真题）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．④【答案】C【详解】线粒体DNA分布于线粒体基质，故将正常线粒体各部分分离后，线粒体DNA应该位于线粒体基质③中，C正确。3．（2022·浙江·高考真题）以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是（

）A．基部成熟叶片是最佳观察材料 B．叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心C．叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形 D．不同条件下叶绿体的位置不变【答案】C【详解】A、黑藻基部成熟叶片含有的叶绿体多，不易观察叶绿体的形态，应选用黑藻的幼嫩的小叶，A错误；B、叶绿体呈扁平的椭球形或球形，围绕液泡沿细胞边缘分布，B错误；C、观察到的叶绿体呈扁平的椭球形或球形，C正确；D、叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变，D错误。4．（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【答案】C【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、内质网形成的囊泡包裹着蛋白质于高尔基体膜融合，高尔基体形成的囊泡包裹蛋白质与细胞膜融合，所以囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换，B正确；C、生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜，而不仅仅是细胞器膜，C错误；D、分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，D正确。5．（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【答案】C【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。6．（2021·河北·高考真题）下列叙述正确的是（

）A．酵母菌和白细胞都有细胞骨架 B．发菜和水绵都有叶绿体C．颤藻、伞藻和小球藻都有细胞核 D．黑藻、根瘤菌和草履虫都有细胞壁【答案】A【详解】A、酵母菌属于真菌，是真核生物，白细胞是真核细胞，这两种细胞都具有细胞骨架，细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，与细胞的运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等多种功能有关，A正确；B、发菜属于蓝藻，是原核生物，其细胞中没有叶绿体，水绵细胞中具有叶绿体，B错误；C、颤藻属于蓝藻，是原核生物，没有细胞核，只有拟核，伞藻和小球藻是真核生物，它们细胞中具有细胞核，C错误；D、黑藻是植物，其细胞具有细胞壁，根瘤菌是细菌，其细胞也具有细胞壁，草履虫是单细胞动物，不具有细胞壁，D错误。7．（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【答案】A【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。8．（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【答案】A【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。9．（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【答案】A【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。10．（2020·江苏·高考真题）下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是（

）A．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖B．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同C．人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少D．高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关【答案】A【详解】A、线粒体是细胞的“动力车间”，根据细胞代谢的需要，线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖，A正确；B、细胞质基质中含有RNA，不含DNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，所含核酸种类不同，B错误；C、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道，在未分化的细胞中数量较少，而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液，细胞中的内质网数量较多，C错误；D、分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关，D错误。11．（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受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内【答案】D【详解】A、酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；B、由分析可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确；C、由分析可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；D、M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。12．（2020·浙江·高考真题）溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是

（）A．高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体B．中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解C．溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡D．大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变【答案】C【详解】A、溶酶体是由高尔基体断裂后的囊泡结构形成，其内包裹着多种水解酶，A正确；B、溶酶体的功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣，因此中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种水解酶降解，B正确；C、溶酶体是由脂双层构成的单层膜包被的小泡，C错误；D、酶的活性会受到pH的影响，大量碱性物质进入溶酶体会使其中的酶活性发生改变，D正确。二、解答题13．（2020·全国·高考真题）为了研究细胞器的功能，某同学将正常叶片置于适量的溶液B中，用组织捣碎机破碎细胞，再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题：（1）该实验所用溶液B应满足的条件是_____________（答出2点即可）。（