【备考2026】高考生物一轮复习资源：第2单元 第5课时 细胞器之间的分工（讲义）（学生版）

第2单元细胞的基本结构和物质的运输第5课时细胞器之间的分工课标要求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.活动：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。考情分析1.线粒体的结构和功能2023·广东·T42022·江苏·T12022·广东·T82.溶酶体的结构和功能2024·江西·T12023·山东·T22021·重庆·T43.细胞器的综合考查2024·重庆·T12024·江苏·T22024·安徽·T22024·河北·T12023·天津·T10～122023·湖南·T22022·河北·T22022·重庆·T1考点一细胞器的结构和功能1．细胞质的组成[教材隐性知识]源于必修1P47“科学方法”：用差速离心法分离细胞器过程：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离心管中，采取逐渐________离心速率的方法分离不同大小的细胞器。2．常见细胞器的结构及功能(1)双层膜结构的细胞器(2)单层膜结构的细胞器[拓展]植物细胞中没有溶酶体，但其圆球体和液泡内含有多种酸性水解酶，具有相当于动物溶酶体的作用。(3)无膜结构的细胞器3．多角度比较各种细胞器结构与功能中的“一定”与“不一定”(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)所有生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。(4)葡萄糖→丙酮酸一定不发生在细胞器中。4．细胞骨架(1)细胞内具备运输功能的物质或结构有结合水、囊泡、细胞骨架、tRNA(2024·河北，1改编)()(2)苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖，细胞中可溶性糖储存的主要场所是叶绿体(2024·重庆，1A)()(3)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(2020·江苏，3B)()(4)差速离心法的应用促进了对细胞器的认识(2024·广东，4B)()溶酶体的特点和作用人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径，如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。结合图示思考回答下列问题：(1)从图中可以看出，与溶酶体产生直接相关的细胞器是______________，与水解酶合成和加工有关的细胞器有__________________________________________________(至少答3种)。(2)已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是______________________________。(3)衰老的线粒体功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第__________阶段。其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是______________________________。由此推测，在环境中营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是__________________________________。(4)据图分析，与溶酶体相比，自噬体在结构上的主要特征是具有________________。溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜不被分解的原因可能是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)新屠宰的家畜家禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向一细胞器的结构和功能阅读下列材料，回答1～3小题：高等生物细胞器的稳态是细胞行使正常功能的基础。细胞质核糖体由大小两个亚基组成，每个亚基由蛋白质和rRNA在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体，该类核糖体与细菌的核糖体相似，而与细胞质核糖体差别较大。线粒体和叶绿体的蛋白质有的由核基因编码，有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解，并以小膜泡形式被分配到子细胞中，细胞分裂完成后重新组装。高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡，该囊泡与前溶酶体融合后，经酸化成熟形成溶酶体。衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解，维持细胞器的平衡。1．氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥抗菌作用，大量使用会对人体产生毒副作用，原因是氯霉素可能抑制某细胞器功能，该细胞器最可能是()A．线粒体 B．内质网C．细胞质核糖体 D．中心体2．在种子萌发成幼苗的过程中，细胞不断分裂。下列叙述正确的是()A．幼苗中的叶绿体均由前质体在光下分裂而来B．细胞分裂中期可以观察到核糖体和高尔基体C．线粒体和叶绿体中遗传信息的流动遵循中心法则D．内质网、中心体和线粒体都要经历解体和重建过程3．溶酶体在维持细胞器稳态中具有重要作用。下列叙述错误的是()A．溶酶体水解酶由游离核糖体合成，经囊泡运输进入前溶酶体B．溶酶体中的水解产物一般可被细胞再利用C．溶酶体异常时，细胞质内会积累异常线粒体等细胞器D．溶酶体膜破裂后，释放到细胞质中的水解酶活性降低考点二用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1．实验原理2．选材及原因实验观察叶绿体观察细胞质的流动选材藓类叶菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮新鲜的黑藻原因叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，叶绿体较大，不需要加工可直接制片细胞排列疏松，易撕取；所含叶绿体数目少，个体大黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察3.实验步骤(1)观察叶绿体(2)观察细胞质的流动[提醒]观察细胞质的流动实验的四个注意点(1)高等绿色植物的叶绿体呈椭球或球形，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源利于接受光照进行光合作用。(2)实验过程中对装片的要求：做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。(3)植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动的意义是随着细胞质的不断旋转流动，叶绿体、线粒体等细胞器和无机盐、蛋白质、各种酶等物质遍布整个细胞，有利于细胞进行新陈代谢等各种生命活动。(4)在观察细胞质流动时，事先把黑藻放在光照、室温条件下培养，其目的是促进细胞质的流动。若观察时发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，如适度照光、适当加温、切伤叶片等，加速细胞质流动。(1)观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动，是由取材不当引起的(2024·北京，14B)()(2)在进行“观察叶绿体”的活动中，在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成(2021·浙江1月选考，6D)()考向二观察叶绿体和细胞质的流动4．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要切片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内部的各种结构5．(2025·荆州模拟)下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验叙述，正确的是()A．菠菜叶的下表皮含有丰富且体积较大的叶绿体，是观察叶绿体的理想材料B．用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态C．转动转换器由低倍镜转到高倍镜后，将待观察目标移至视野中央D．观察细胞质流动时，若看到细胞质顺时针方向流动，实际流动方向是逆时针一、过教材下列关于细胞和细胞结构的叙述，正确的是()A．差速离心法主要是采取逐渐降低离心速率来分离不同大小的细胞器B．大肠杆菌中，核糖体有的附着在内质网上，有的游离在细胞质中C．线粒体、叶绿体、核糖体都是含有核酸的细胞器D．大熊猫胰腺细胞内双层膜细胞器有线粒体和高尔基体E．溶酶体合成的水解酶用于分解衰老、损伤的细胞器和侵入细胞的病毒或病菌F．胰腺腺泡细胞中内质网和高尔基体发达，线粒体的数量也较多G．被称为“软黄金”的黑枸杞，其果实呈深黑色，是由液泡中的色素导致的H．液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素I．细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞的生命活动密切相关J．细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器，与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关K．常用藓类叶作为观察叶绿体的材料，是因为叶片薄、叶绿体多L．在高倍镜下可以观察到叶绿体基质中由类囊体堆叠形成的基粒M．黑藻叶绿体的分布不随光照强度和方向的改变而改变二、过高考(2020·全国Ⅱ·30节选)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。该实验所用溶液B应满足的条件是___________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。答案精析考点一整合1．细胞质基质差速离心法教材隐性知识提高2．(1)有氧呼吸叶绿体(2)水解酶细胞器病毒或细菌蛋白质运输通道加工、分类和包装细胞壁(3)线粒体和叶绿体生产蛋白质中心粒有丝分裂3．叶绿体中心体核糖体线粒体、叶绿体、核糖体液泡核糖体线粒体、中心体、高尔基体线粒体、叶绿体4．蛋白质纤维细胞的形态许多细胞器能量转化判断正误(1)×[结合水是细胞结构的重要成分，不具备运输功能。](2)×[苹果细胞中的可溶性糖储存的主要场所是液泡。](3)×[细胞质基质中通常不含DNA。](4)√提升(1)高尔基体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(2)细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同，导致酶活性降低或丧失(3)二、三排出细胞或在细胞内被利用癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质(4)双层膜溶酶体膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用。(5)可能与肌细胞内溶酶体的作用有关。细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，分解细胞中的蛋白质等物质，这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩，这个过程需要一定的时间。评价1．A2．C[由题干信息可知，线粒体和叶绿体均可经分裂增殖，同时植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体，所以幼苗中的叶绿体既可由分裂增殖而来，又可由前质体在光下转变而来，A错误；内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解，细胞分裂完成后重新组装，因此细胞分裂中期不能观察到高尔基体，B错误；线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体，且线粒体和叶绿体的蛋白质有的由自身基因编码，因此，线粒体和叶绿体中可进行遗传信息的流动，遵循中心法则，C正确；高等植物中没有中心体，而线粒体通过分裂增殖，只有内质网和高尔基体经历解体和重建过程，D错误。]3．A[高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡，该囊泡与前溶酶体融合后，经酸化成熟形成溶酶体，由此推断溶酶体由游离核糖体开始合成，然后一起转移到粗面内质网继续合成，A错误；溶酶体的作用是将衰老和损伤的细胞器以及吞入细胞内的病毒或细菌降解，其水解产物主要是可被细胞再利用的物质，如氨基酸、核苷酸、单糖等，B正确；由于衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解，因此溶酶体异常时，异常线粒体等细胞器无法降解，细胞质内会积累异常线粒体等细胞器，C正确；由于溶酶体内的酶为酸性水解酶，因此溶酶体膜破裂后，释放到细胞质中的水解酶因酸碱度改变，水解酶活性降低，D正确。]考点二整合1．叶绿体的运动3．(1)稍带些叶肉的下表皮清水叶绿体(2)叶绿体随细胞质判断正误(1)×[出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的。](2)×[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。]评价4．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；黑藻是一种多细胞藻类，其叶片是由单层细胞组成的，可以直接用叶片制作成临时装片，B错误；预处理的目的是有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观