2027届高三生物一轮复习课件第5讲+细胞器和生物膜系统

考情分析考点由高考知核心知识点预测细胞器和生物膜系统考点一:主要细胞器的结构和功能（3年20考，全国卷3年1考）（2023·湖南）细胞器结构与功能（2023·山东）溶酶体（2023·浙江）内质网（2023·海南）细胞器（2022·江苏）线粒体内膜成分（2022·广东）线粒体的结构题型:选择题内容:（1）常以叶绿体、线粒体结合细胞代谢考查，也以溶酶体等结合免疫考察或结合物质运输综合考查（2）分泌蛋白的合成过程细胞器的结构、功能及观察考点二:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动（3年2考，全国卷3年0考）（2022·浙江）细胞质的流动（2021·浙江）用高倍显微镜观察叶绿体考点三:细胞器之间的协调配合及生物膜系统（3年16考，全国卷3年1考）（2024·吉林）分泌蛋白的合成过程（2024·浙江）分泌蛋白的合成过程（2023·海南）生物膜（2023·浙江）囊泡运输（2022·广东）分泌蛋白的合成过程

主要细胞器的结构和功能1科学方法系列4离心法2细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统3科学方法系列5同位素标记法4实验3用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动5第5讲

细胞器和生物膜系统目录考点一

主要细胞器的结构和功能一.细胞质细胞质包括____________（呈溶胶状）和________，前者是活细胞进行细胞代谢的主要场所，后者是细胞质中悬浮着的具有特定功能的亚细胞结构的总称。细胞质基质细胞器考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能1.叶绿体(植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”)外膜内膜淀粉颗粒类囊体核糖体基粒叶绿体环DNA基质(1)分布:绿色植物能进行光合作用的细胞中(2)功能:绿色植物进行光合作用的场所【提醒】叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体，能独立地进行基因表达合成部分蛋白质，但其绝大多数蛋白质由核基因编码，在细胞质核糖体上合成后转移至线粒体或叶绿体内，因此二者被称为半自主性细胞器。考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能1.叶绿体(植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”)外膜内膜淀粉颗粒类囊体核糖体基粒叶绿体环DNA基质(3)结构:①双层膜:内膜和外膜②基粒:由囊状结构的类囊体堆叠而成(增大膜面积)，含与光合作用(光反应阶段)有关的色素和酶;③基质:含少量_____、_____以及与光合作用(暗反应阶段)有关的____，含有核糖体。酶DNARNA有关叶绿体的特别提醒:①叶绿体分布于植物的叶片和幼茎的绿色组织中如:高等植物叶片的叶肉细胞和保卫细胞。藻类植物细胞中叶绿体较少，如:水棉细胞中只有一个或几个螺旋长带状的叶绿体。芦笋别称龙须菜②植物细胞不一定都含有叶绿体，如根部细胞；能进行光合作用的细胞不一定含有叶绿体，如蓝细菌（有些原核生物含有光合色素和光合作用的酶，也可以进行光合作用。如：蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。）；植物细胞:植物叶肉细胞、保卫细胞

叶绿体，但表皮细胞

叶绿体有关叶绿体的特别提醒:含不含光照较弱保证高效光合作用叶绿体汇集到顶面最大限度吸收光能光照较强避免强光造成伤害叶绿体移动到侧面最小限度吸收光能ZZZ③细胞中的叶绿体会依光照情况而发生变化（2021，广东）有关叶绿体的特别提醒:（高考重组题）下列关于叶绿体和线粒体的比较的叙述，正确的是(

)[多选]A.叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6，

在线粒体中则会发生C6H12O6→C3→CO2B.ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生C.光能转变成化学能发生在叶绿体中，化学能转变成光能发生在线粒体中D.都具有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行E.剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体.F.线粒体是人体细胞产生CO2的唯一场所.G.叶绿体能通过光合作用合成葡萄糖，线粒体可以通过有氧呼吸分解葡萄糖H.分泌蛋白的合成与分泌与ATP水解反应相联系.I.线粒体、叶绿体的基质中都能产生ATPDEFH二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能2.线粒体

(“动力车间”)考点一

主要细胞器的结构和功能外膜内膜线粒体基质DNA/RNA嵴增大膜面积分布有氧呼吸的酶(1)结构:二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能2.线粒体

(“动力车间”)考点一

主要细胞器的结构和功能外膜内膜线粒体基质DNA/RNA嵴增大膜面积分布有氧呼吸的酶(1)结构:①双层膜:______上含大量与有氧呼吸有关的酶;②嵴(内膜向内折叠):

增大膜面积，为大量与有氧呼吸有关的酶提供附着位点;③基质:含少量的_____和_____，含大量与

有关的酶，含有核糖体;内膜DNARNA有氧呼吸(2)功能:有氧呼吸的______场所。主要考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能3.内质网(蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间”,膜面积最大的细胞器)(1)结构:光面内质网粗面内质网核糖体细胞膜①单层膜形成的膜性管道系统，外连________，内连______②粗面内质网:膜表面附着许多核糖体,参与

等的合成、加工和运输③光面内质网:无核糖体附着，参与糖类代谢、脂质的合成与分泌等细胞膜核膜分泌蛋白考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能3.内质网(蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间”,膜面积最大的细胞器)(2)功能:光面内质网粗面内质网核糖体细胞膜①粗面内质网是细胞内蛋白质等大分子合成、加工的场所；②光面内质网是脂质合成的“车间”；③蛋白质运输的通道。如:性激素等脂质的合成场所考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能4.高尔基体(蛋白质加工、分类和包装的“车间”“发送站”及“交通枢纽”)(1)结构:囊泡融合的囊泡分泌中的囊泡①由扁平囊状结构和囊状小泡组成②单层膜结构(2)功能:①是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”②植物:与________的形成有关，纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，但纤维素的合成不在高尔基体中，而在细胞膜上③动物:与________的形成有关细胞壁分泌物考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能5.液泡(1)分布:大液泡主要存在于植物细胞中(2)结构:①单层膜，囊泡状(光学显微镜下可以观察到);②细胞液:含有______、糖类、无机盐、蛋白质等色素(3)功能:①调节植物细胞内的环境；②调节植物细胞渗透压，使细胞保持坚挺。考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能6.溶酶体

(主要分布于动物细胞中，细胞的“消化车间”)水解酶(1)分布:(2)结构:(3)功能:主要存在于动物细胞中①单层膜，含有多种水解酶；②不同类型的细胞中，溶酶体的形态、大小不同，一般呈球形泡状①分解衰老、损伤的细胞器；②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。【注意】起源于高尔基体，其中的水解酶由核糖体合成。起源:

溶酶体起源于

。吞噬体的膜来自细胞膜，形成单层膜；自噬体的膜来自内质网，形成双层膜。高尔基体(1)少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中是否会引起细胞损伤，为什么？__________________________________________________________________________。

PH=7.2细胞质基质0.05-0.5㎛(2)新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，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？与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时，细胞内的溶酶体破裂，释放其中的水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。(3)溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?膜的成分可能被修饰,

使得酶不能对其发挥作用。考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能7.核糖体

(“生产蛋白质的机器”)(1)结构:①无膜结构，小颗粒状细胞器②由蛋白质和RNA组成③包括大、小两个亚单位(2)功能:蛋白质的合成场所。考点一

主要细胞器的结构和功能二.细胞器的结构、功能和分类(一)细胞器的结构和功能8.中心体

(1)分布:中心粒动物与低等植物细胞中(2)结构:(3)功能:①无膜结构②由两个相互垂直排列的中心粒(本质是蛋白质)以及__________组成。周围物质与有丝分裂有关(发出星射线形成纺锤体)。细胞核核仁粗面内质网滑面内质网核糖体中心体高尔基体溶酶体细胞质线粒体细胞膜动物细胞细胞核中心体液泡内质网高尔基体溶酶体细胞壁细胞膜叶绿体核糖体细胞骨架线粒体胞间连丝植物细胞2.细胞器的分类叶绿体、液泡中心体线粒体、叶绿体中心体高尔基体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体核糖体、线粒体考点一

主要细胞器的结构和功能依据类型实例成分含DNA的细胞器含RNA的细胞器含色素的细胞器线粒体、叶绿体核糖体、线粒体、叶绿体叶绿体、液泡考点一

主要细胞器的结构和功能

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，如需氧细菌，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。③真核细胞的光合作用一定发生在叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生在线粒体中。④蛋白质合成场所一定是核糖体。考点一

主要细胞器的结构和功能

三.细胞骨架

细胞器并非是漂浮于细胞质中，细胞质中有

细胞器的结构。由

组成的网架结构，维持细胞的

，锚定并支撑着细胞器，与细胞运动、

、

、及

、能量转化、

等生命活动密切相关。信息传递支持

蛋白纤维

形态分裂分化物质运输

【教材中的隐性知识】教材必修1P50中“细胞骨架”与P44～45中生物膜的“基本支架”在物质构成上有什么不同？细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，生物膜的基本支架由磷脂双分子层组成。PH=7.2细胞质基质0.05-0.5㎛

CA.①B.②

C.③D.④【检测】（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是()A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D.溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强D考点一

主要细胞器的结构和功能四.植物细胞的细胞壁【注意】高尔基体主要参与分泌果胶等细胞壁基质成分，但纤维素本身的合成直接由细胞膜完成。最终产物(纤维素微纤丝)被整合到细胞壁中，形成植物的结构支撑。【注意】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。考点一

主要细胞器的结构和功能五.利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性【检测】判断下列叙述的正误(1)RNA是高尔基体的结构成分。(

)(2)高尔基体是肽链合成和加工的场所。(

)(3)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶。(

)(4)核糖体含有蛋白质和核糖核酸。(

)(5)细胞骨架由蛋白质组成。(

)(6)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所。(

)(7)正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用。(

)(8)叶绿体膜由双层膜组成。(

)×××√√√×√科学方法系列4离心法1.概念:依据比重不同将不同的物质或结构分离开的技术方法。2.分类:差速离心法和密度梯度离心法。3.差速离心法概念及实例:主要是采用逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法，如:分离细胞器。科学方法系列4离心法起始的离心速率较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒悬浮在上清液中，取上清液，提高离心速率，再将较小的颗粒沉降。4.差速离心法分离物质的顺序细胞匀浆低速离心中速离心高速离心大颗粒较大颗粒小颗粒细胞核线粒体、溶酶体内质网、高尔基体更高速离心更小颗粒核糖体

C

科学方法系列4离心法5.密度梯度离心法概念及实例15N/15N-DNA15N/14N-DNA14N/14N-DNA15N/14N-DNA考点二

细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统一.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。1.分泌蛋白:如:唾液淀粉酶、胃蛋白酶、消化酶、抗体及部分激素。腺细胞分泌消化酶如:呼吸酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。非分泌蛋白:在游离核糖体上合成的蛋白质会直接释放到细胞质基质中，这些蛋白质不经过内质网-高尔基体分泌途径的修饰，只能用于构成该细胞自身结构。考点二

细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统一.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输2.研究手段——放射性同位素标记法将豚鼠的胰腺细胞放在含________________的培养液中培养，检测放射性依次出现的部位。

具有放射性的同位素:

不具有放射性的同位素:

如14C、32P、3H、35S等；如15N、18O等【思考】科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是同位素标记法，如果以人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？__________________________________________________________。不可以，因为口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白一.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输3.实验过程和结果: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。CCOHOH2NCH2CHCH3CH3附着有核糖体的内质网中高尔基体细胞膜内侧的囊泡及细胞外的分泌物中(注:红点代表标记的分泌蛋白)3.分泌蛋白的合成与运输的过程:游离核糖体①游离核糖体合成一段肽链③继续合成多肽链②多肽链与核糖体一起转移到④边合成边转移到内质网腔内加工、折叠⑤形成囊泡，包裹着较成熟蛋白质到达⑥与高尔基体膜融合，进一步的修饰加工⑦形成包裹着成熟蛋白质的囊泡转运到粗面内质网高尔基体细胞膜⑧与细胞膜膜融合,将蛋白质分泌到细胞外线粒体(主要供能）3.分泌蛋白合成与运输的过程:包括糖基化、羟基化、二硫键形成等核糖体粗面内质网高尔基体细胞膜细胞外囊泡囊泡线粒体【特别提醒】区分参与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”①有关细胞器:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体②有关结构:线粒体、核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜③有关膜结构:线粒体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜1.用模型建构法分析放射性及膜面积变化(1)图A表示分泌蛋白的合成、加工、运输过程，其中①是______，②是________，③是________，④是__________，⑤是________。核膜核糖体内质网高尔基体细胞膜

核糖体内质网高尔基体分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化内质网形成囊泡，内质网的膜面积减少高尔基体形成囊泡,高尔基体的膜面积减少囊泡与高尔基体融合，高尔基体膜面积增加综合比较:高尔基体的膜面积基本不变①②③④⑤囊泡与细胞膜融合,分泌蛋白释放到细胞外，细胞膜的膜面积增加，(3)图D、图E表示在分泌蛋白加工、运输过程中，相关结构膜面积的变化。则图E中①②③分别表示________、________和___________三种细胞结构。内质网细胞膜高尔基体2.核糖体上合成的多肽链往往是没有生物功能的，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。蛋白质的功能依赖于蛋白质的结构，多肽链需要经加工具有正确结构后才具备生物功能项目胞内蛋白分泌蛋白合成场所作用场所实例胞内蛋白与分泌蛋白的比较游离核糖体游离的核糖体合成一段肽链后,二者一起转移到粗面内质网上继续合成细胞内血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶消化酶、抗体、胰岛素细胞外需要内质网和高尔基体加工的蛋白质:①分泌蛋白②膜上使用的蛋白,如载体蛋白③溶酶体内使用的蛋白,如多种水解酶项目胞内蛋白分泌蛋白合成场所作用场所实例游离核糖体游离的核糖体合成一段肽链后,二者一起转移到粗面内质网上继续合成细胞内血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶消化酶、抗体、胰岛素细胞外不需要内质网和高尔基体加工的蛋白质:①线粒体、叶绿体中的蛋白②细胞核中的蛋白③细胞质基质中的蛋白④细胞骨架的成分胞内蛋白与分泌蛋白的比较【检测】(2023·日照模考)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可以大体分为两条途径:一是在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分,这称为翻译后转运;二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导,边合成边转入内质网中,再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,这称为共翻译转运。下列相关分析正确的是(

)A.生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径B.线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径C.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径D.细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同

性激素不属于分泌蛋白线粒体、叶绿体中有些蛋白质可线粒体,叶绿体自身合成羧基上的3H,

生成水,故无法追踪蛋白质的合成和运输过程蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的,构成信号序列的氨基酸种类、数量和排列顺序不同,导致信号序列不同D考点二

细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统二.生物膜系统1.定义:囊泡膜也是生物膜;【注意】原核生物和病毒没有生物膜系统，但是具有生物膜(细胞膜)。细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。视网膜、小肠黏膜、眼角膜、膀胱膜不是细胞的生物膜系统。考点二

细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统二.生物膜系统相对稳定的内部物质运输能量转换信息传递酶区域化2.功能:考点二

细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统二.生物膜系统1.各种生物膜之间的联系(1)在成分上的联系①相似性:各种生物膜都主要由

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

的种类和数量就越多。

脂质和蛋白质蛋白质考点二

细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统1.各种生物膜之间的联系(2)在结构上的联系内质网膜核膜细胞膜高尔基体膜内质网膜核膜细胞膜高尔基体膜囊泡(间接联系)直接联系直接联系囊泡(间接联系)考点二

细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统二.生物膜系统(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)【注意】囊泡运输需消耗能量。核膜细胞器膜细胞膜叶绿体膜线粒体膜内质网膜囊泡囊泡高尔基体膜内膜外膜类囊体膜内膜外膜生物膜系统小结【检测】下面为细胞的生物膜系统概念图，下列相关叙述正确的是(

)A.图中a、c分别是指细胞膜、具膜细胞器B.若d是叶绿体，则m、n一定是外膜和内膜C.图中p是线粒体的内膜D.图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜D核膜、细胞膜也可以是类囊体膜线粒体的外膜2H++1/2O2H2OH+H+H+H+H+H+ADP+PiATPH2O2H+1/2O2H+H+H+H+H+ADP+PiATP光细胞外图1图2图3【检测】生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1~3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题:(1)图1表示的生理过程是____________________,其主要的生理意义在于__________________________________。有氧呼吸第三阶段为生命活动提供能量(2)图2中存在3种信号分子,但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明__________________________;

若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是_______。受体蛋白具有特异性垂体2H++1/2O2H2OH+H+H+H+H+H+ADP+PiATPH2O2H+1/2O2H+H+H+H+H+ADP+PiATP光细胞外图1图2图32H++1/2O2H2OH+H+H+H+H+H+ADP+PiATPH2O2H+1/2O2H+H+H+H+H+ADP+PiATP光细胞外图1图2图3(3)图3中ATP参与的主要生理过程是_________________。暗反应(4)图1~3中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是______________________________________。含有的蛋白质不同(5)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图_________(填图序号)中的膜结构)。1、2大本P37科学方法系列5同位素标记法教材中同位素标记法应用实例:【检测】同位素标记法是生物学研究过程中常采用的技术手段，下面是几个同位素标记实验，对其结果的叙述不正确的是()A.小白鼠吸入18O2

后呼出的二氧化碳会含有18O，尿液中也会含有少量的H218O，甚至ADP或Pi中也可能含有18OB.用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，可以在细胞核和线粒体处检测到较