第6讲　细胞器之间的分工合作 高中生物第一轮总复习

SHENGWUXUE细胞器之间的分工合作第6讲(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。(3)实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。课标内容1目

录主要细胞器的结构和功能23实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动细胞器之间的协调配合与生物膜系统4关键·真题必刷考点一主要细胞器的结构和功能基础·精细梳理典例·精心深研1.细胞质组成

____________

(呈溶胶状)和细胞器。细胞质基质2.植物细胞壁不是植物细胞“系统的边界” (1)主要成分纤维素、果胶。 (2)功能对细胞起______和______作用。支持保护3.细胞器不同于密度梯度离心法 (1)细胞器的分离方法差速离心法。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。(2)细胞器的结构和功能有氧呼吸光合作用

能量转换站(2)细胞器的结构和功能蛋白质蛋白质

加工、分类和包装(2)细胞器的结构和功能蛋白质原核

多种水解酶细胞器(2)细胞器的结构和功能植物[微思考](1)溶酶体内的水解酶是由在________上合成的肽链，然后转移至粗面内质网继续合成，经__________________加工后，由高尔基体产生的分泌小泡将其包裹从而形成。 (2)原核细胞与真核细胞中均存在核糖体，在真核细胞中核糖体分布在内质网、________、________、核膜等部位，有的核糖体游离在____________中。核糖体内质网、高尔基体线粒体叶绿体细胞质基质提醒细胞结构特例归纳哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器根尖分生区细胞没有叶绿体、大液泡植物表皮细胞(保卫细胞除外)没有叶绿体具有分裂能力的细胞(包括癌细胞)核糖体的数量较多内分泌腺或外分泌细胞高尔基体的数量较多4.细胞骨架蛋白质纤维细胞的形态许多细胞器能量转化(1)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。(2023·湖南卷，2C)(

)提示

有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质。(2)受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解。(2022·河北卷，2A)(

)(3)葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量。(2021·福建卷，9A)(

)提示

线粒体不能直接利用葡萄糖。(4)线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。(2021·辽宁卷，1D)(

)提示

葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸后才能进入线粒体。×√××(5)酵母菌和白细胞都有细胞骨架。(2021·河北卷，1A)(

)(6)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)(

)提示

发生在线粒体内膜。(7)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·江苏卷，3B)(

)提示

细胞质基质中通常不含DNA。√××1.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：___________________________________________________________________ _________________________________________________________________。溶酶体细胞死亡后，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2.溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶解体膜不会被分解？提示溶酶体膜经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解。3.研究表明，若抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬，其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小，说明在肝癌发展期，细胞自噬会________(填“促进”或“抑制”)肿瘤的发生，结合图中自噬过程，推测其原因可能是___________________________________________________________________ _________________________________________________________________。促进癌细胞可利用自噬过程中的降解产物作为自身细胞代谢的原料，以满足其持续增殖和生长的需要1.线粒体和叶绿体的比较1.线粒体和叶绿体的比较2.从不同的角度，对细胞器进行归类2.从不同的角度，对细胞器进行归类结构与功能中的“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)，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，但真核细胞产生的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。考向1

围绕细胞器的结构和功能，考查结构与功能观1.(2023·天津卷，10)某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞哪个细胞器(

) A.线粒体

B.内质网 C.细胞质核糖体

D.中心体

解析

据题意可知，线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似，某种抗生素对细菌(原核生物)核糖体有损伤作用，因此推测大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞线粒体中核糖体，A正确，B、C、D错误。AA2.(2024·广东东莞模拟)生物界细胞的形态、结构和功能是多样的，但其结构与功能总是相适应的，下列观点正确的是(

) A.小肠绒毛细胞上具有很多微绒毛，其膜表面积与体积的比值增大有利于提高物质交换的效率 B.核糖体是“生产蛋白质的机器”，只在真核细胞中存在 C.癌细胞分裂异常旺盛，故其游离的核糖体较少 D.哺乳动物成熟的红细胞运输O2的能力强，线粒体含量相对多

解析

小肠绒毛细胞上具有很多微绒毛，有利于增大相对表面积，从而提高物质交换效率，A正确；核糖体是合成蛋白质的场所，是真核细胞和原核细胞共有的细胞器，B错误；癌细胞分裂异常旺盛，需要合成大量蛋白质，故其游离的核糖体较多，C错误；哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体，D错误。利用“结构与功能相统一”理解细胞的特殊性C考向2结合细胞器相关图像、曲线分析，考查科学思维3.(2024·成都七中诊断)下列关于细胞器的结构和功能的说法，正确的是(

)A.四种结构中均可以发生A—U配对现象B.a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与D.a、c、d都具有双层膜结构解析题图所示的a、b、c、d四种细胞器分别是叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。A—U的碱基互补配对发生在转录或翻译过程中，a(叶绿体)和c(线粒体)中能发生转录和翻译过程，b(核糖体)中能发生翻译过程，但在d(液泡)中不能发生转录或翻译过程，A错误；a(叶绿体)进行光合作用不需要c(线粒体)提供能量，d(液泡)进行的渗透失水和吸水也不需要c(线粒体)提供能量，B错误；与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，C正确；a(叶绿体)和c(线粒体)是具有双层膜的细胞器，而d(液泡)是具有单层膜的细胞器，D错误。C4.(2024·广东实验中学联考)用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定它们有机物的含量如图所示。下列有关说法正确的是(

)A.细胞器甲是线粒体，其能完成的生理过程是葡萄糖的氧化分解B.细胞器乙含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，一定与分泌蛋白的合成和加工有关C.细胞器丙中进行的生理过程产生水，该细胞器不一定只存在动物细胞中D.发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙解析由于该细胞为动物细胞且细胞器甲有蛋白质和脂质，说明细胞器甲有膜结构，又因其含有少量核酸，则细胞器甲为线粒体，其能完成的生理过程是丙酮酸的氧化分解，葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，A错误；细胞器乙只含有蛋白质和脂质，应具有膜结构，可能是高尔基体、内质网、溶酶体，而溶酶体与分泌蛋白的合成和加工无关，B错误；发菜细胞与此细胞共有的细胞器只有丙(核糖体)，蛋白质的合成在核糖体上进行，该过程产生水，C正确，D错误。考点二实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动基础·精细梳理典例·精心深研叶绿体的运动2.方法步骤 (1)观察叶绿体中央水滴中低倍高倍(2)观察细胞质的流动低高3.实验材料选择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________叶肉细胞，可以取整个小叶______制片①细胞排列疏松，易撕取；②含叶绿体数目____，且个体____黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察一两层直接少大1.普通光学显微镜下能看到叶肉细胞内的哪些结构？提示细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(需染色)、染色体(需染色)。2.观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么？提示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，否则细胞失水皱缩，将影响对叶绿体形态的观察。考向

结合用高倍显微镜观察叶绿体的实验，考查观察和方案实施能力1.(2021·浙江1月选考，6)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内部的各种结构A解析黑藻为高等植物，细胞中含有叶绿体，细胞质基质无色，因此观察叶绿体的活动中，用黑藻作实验材料不需要染色，A正确，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，更有利于观察叶绿体的形态，不会减少黑藻细胞中叶绿体的数量，C错误；高倍镜下观察不到叶绿体内部的各种结构，只能观察到叶绿体的形态和分布情况，D错误。A2.(2024·河北邢台模拟)如图所示，在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针。下列说法正确的是(

) A.装片中细胞内细胞质的实际流动方向为逆时针 B.观察细胞质流动的实验操作过程：取黑藻幼嫩

小叶→染色→制片→观察 C.图中叶绿体绕细胞核进行定向循环流动 D.观察细胞质流动时，应以液泡的运动作为参照物解析显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的物像，在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针，则装片中细胞内细胞质的实际流动方向也为逆时针，A正确；用黑藻幼嫩小叶观察细胞质流动时，因为细胞内含有便于观察的叶绿体，故不需要进行染色，B错误；图中叶绿体绕液泡进行定向循环流动，C错误；观察细胞质流动时，应以易观察的叶绿体的运动作为参照物，D错误。考点三

细胞器之间的协调配合与生物膜系统基础·精细梳理典例·精心深研1.分泌蛋白的合成、运输与分泌提醒研究分泌蛋白的合成、运输的方法是同位素标记法。常用的具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的稳定同位素：15N、18O等。细胞内细胞外消化酶抗体(放射性)同位素标记2.细胞器之间的协调配合①核糖体：在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上。②内质网：肽链边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体。③高尔基体：对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，并以囊泡的方式运输到细胞膜。3.细胞的生物膜系统 (1)生物膜系统的组成及特点提醒生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于生物膜系统；原核生物没有核膜和细胞器膜，没有生物膜系统。核膜细胞器膜(2)生物膜系统的功能物质运输能量转化信息传递(1)哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象。(2023·海南卷，3C)(

)提示

哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体等各种细胞器。(2)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。(2020·江苏卷，3C)(

)提示

人体未分化的细胞中内质网不发达，而胰腺外分泌细胞能产生消化酶，内质网较多。(3)高尔基体参与分泌蛋白的合成与加工。(2018·北京卷，2C改编)(

)提示

分泌蛋白的合成场所是核糖体。(4)细胞膜、高尔基体、中心体都属于生物膜系统。(2017·江苏卷，21A改编)(

)提示

中心体无膜结构，不属于生物膜系统。××××1.生物膜上的某些蛋白质不仅是膜的组成成分，还具有催化、物质运输、能量转换、接收和传递信息的功能，下面表示三种生物膜。图1、图2、图3分别表示哪一种生物膜？提示图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。2.正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列，没有进入内质网的蛋白质不含信号序列，科研小组除去内质网蛋白质的信号序列后，将信号序列和细胞质基质蛋白重组，重组前和重组后蛋白质在细胞中的分布如图所示：真核细胞中，与分泌蛋白合成和加工相关的具膜细胞器有_____________________________________。研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列，推测其原因可能是_________________________________________。内质网、高尔基体和线粒体分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了1.各种生物膜之间的联系2.细胞中蛋白质的合成及去向3.用建构模型法分析放射性及膜面积变化3.用建构模型法分析放射性及膜面积变化3.用建构模型法分析放射性及膜面积变化考向1

结合分泌蛋白的合成和运输过程，考查科学思维1.(2024·广东深圳调研)某些两亲性分子(如磷脂)，分散于水中时会自发形成一类具有封闭双层结构的有序组合体，称为囊泡(包括图中的内吞泡和分泌小泡)。在一些细胞中囊泡用来储存、运输和消化细胞产品和废物。如图表示某细胞部分结构和功能示意图。下列说法正确的是(

)BA.囊泡甲中产生的物质都通过胞吐分泌到细胞外B.内吞泡和分泌小泡的形成都要消耗细胞呼吸产生的能量C.核膜是双层膜结构，物质进出细胞核都是通过核孔进行的D.囊泡能否将物质准确运输到目的位置取决于膜的流动性解析囊泡甲中产生的氨基酸、核苷酸等有机小分子可被细胞利用，毒素等异物可通过胞吐分泌到细胞外，A错误；内吞泡和分泌小泡的形成是一个耗能过程，都需消耗细胞呼吸产生的能量，B正确；核膜为双层膜结构，核膜与核孔都具有选择性，RNA、蛋白质通过核孔出入，小分子可通过核膜进出细胞核，C错误；囊泡将物质准确运输到目的位置取决于膜上的蛋白质，不是取决于膜的流动性，D错误。D2.(2024·广东深圳调研)如图是高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图，其中a～f表示细胞结构，①～⑧表示生理过程。下列相关叙述错误的是(

) A.图示结构中，除a外其他均属于细胞的生物膜系统 B.过程①中多个结构a附着于mRNA上，可提高蛋白

质合成速率 C.生长激素的合成和转运途径是⑤→⑥→⑧ D.结构c中的蛋白质均依赖①→④过程转运解析图示结构中，a为核糖体、b为细胞核、c为线粒体、d为内质网、e为高尔基体、f为细胞膜，除a没有膜结构外，其他均有生物膜，都属于细胞的生物膜系统，A正确；过程①表示翻译，在翻译过程中多个核糖体附着于mRNA上，形成多聚核糖体，可加快细胞内蛋白质的合成，B正确；生长激素的化学本质是蛋白质，属于分泌蛋白，其合成和转运途径是⑤→⑥→⑧，C正确；c(线粒体)内的蛋白质，可以来源于核基因控制合成，即依赖①→④过程转运，也可以来源于自身DNA的转录和翻译，D错误。C考向2围绕生物膜系统的组成、结构和功能，考查生命观念3.(2021·海南卷，2)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

解析

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；分泌蛋白在合成与加工的过程中会发生膜成分的交换，B正确；生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜等结构，C错误；分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，D正确。B4.(2024·广东茂名调研)凝血酶原是由肝细胞合成的重要凝血蛋白因子，其活性可用凝血酶原时间(PT)反映。PT是指在缺乏血小板的血浆中加入过量的Ca2＋和组织凝血活酶，凝血酶原转化为凝血酶，导致血浆凝固所需的时间。下列叙述错误的是(

) A.凝血酶原的加工与肝细胞中的内质网和高尔基体等细胞器有关 B.凝血酶原以胞吐的形式进入内环境，该过程不需要膜蛋白参与 C.若肝细胞损伤严重，PT将延长 D.PT可作为临床诊断肝炎的重要指标

解析

凝血酶原是血浆中的重要凝血蛋白因子，属于分泌蛋白，其加工与肝细胞中的内质网和高尔基体等细胞器有关，A正确；凝血酶原以胞吐的形式进入内环境，该过程需要膜蛋白参与，B错误；若肝细胞损伤严重，合成的凝血酶原减少，凝血酶减少，血浆凝固所需的时间(PT)将延长，故PT可作为临床诊断肝炎的重要指标，C、D正确。D5.(2024·湖北武汉质检)细胞生命活动依赖于胞内运输系统。运输系统将大量需要运输的物质分拣、包装到囊泡中，利用动力蛋白水解ATP驱动囊泡在细胞骨架上移动，高效精确地将物质运输到相应结构中发挥功能。下列叙述正确的是(

) A.血红蛋白可通过囊泡分泌到细胞外 B.核糖体可出芽形成囊泡将肽链运往内质网进行加工 C.在胞内运输过程中，内质网起到重要的交通枢纽作用 D.动力蛋白驱动囊泡在细胞骨架上的移动伴随着能量代谢解析分泌蛋白通过囊泡分泌到细胞外，血红蛋白为胞内蛋白，A错误；核糖体是无膜结构的细胞器，无法出芽形成囊泡，附着在内质网上的核糖体合成肽链后直接进入内质网进行加工，B错误；在胞内运输过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽的作用，一方面接受内质网形成的囊泡，一方面自身形成新的囊泡运输蛋白质到细胞膜，C错误；根据题干信息可知，动力蛋白水解ATP驱动囊泡在细胞骨架上移动，因此，动力蛋白驱动囊泡在细胞骨架上的移动伴随着能量代谢，D正确。关键·真题必刷1.(2023·重庆卷，1)下列细胞结构，对真核细胞合成多肽链作用最小的是(

)A.高尔基体

B.线粒体C.核糖体

D.细胞核解析

真核细胞的肽链的合成是以在细胞核中转录生成的mRNA为模板，在核糖体上经过翻译过程生成的，此过程需要线粒体供能。高尔基体主要参与由肽链到蛋白质的加工过程，故高尔基体对真核细胞合成多肽链的作用最小。AC2.(2023·湖南卷，2)关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是(

)A.细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所D.内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道解析

细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D正确。3.(2022·广东卷，9)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