1、备战高考生物一轮复习第6讲 细胞器系统内的分工合作 讲义第6讲细胞器系统内的分工合作主要细胞器的结构和功能1细胞器的分离方法差速离心法：将细胞膜破坏后，利用高速离心机，在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。2细胞器的结构和功能连一连3叶绿体和线粒体的比较项目线粒体叶绿体形态短棒状、哑铃形等椭球形、球形成分内膜：与有氧呼吸有关的酶基质：与有氧呼吸有关的酶；少量DNA和RNA类囊体薄膜：与光反应有关的酶；叶绿素和类胡萝卜素基质：与暗反应有关的酶；少量DNA和RNA增大膜面积的方式内膜向内凹陷形成嵴囊状结构堆叠形成基粒功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所共同点都具有双层膜；都与能量转换有关，产生AT
2、P；都含有DNA，可以自主复制与表达，是细胞质遗传的物质基础4.多角度比较各种细胞器(必修1 P46“相关信息”改编)硅尘(SiO2)能破坏_膜，使其中的_释放出来破坏细胞结构，最终导致肺功能受损。答案：溶酶体水解酶下图为各种细胞器模式图，据图分析下列问题：(1)图中能发生碱基互补配对的细胞器有_。(2)能产生ATP的细胞器有_。(3)和的关系是_。(4)真核细胞中面积最大的膜结构是_。(5)与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有_。(6)与花瓣颜色有关的色素分布于_中。答案：(1)(2)(3)起源于(4)(5)(6) 考向1线粒体和叶绿体的结构和功能1如图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，
3、下列有关说法错误的是()A和的主要成分是蛋白质和磷脂B在甲、乙中的功能都只是控制物质出入C结构上有些物质的合成需要Mg元素D中除了含有相关生理活动需要的酶，还含有DNA解析：选B。图中和都是生物膜，它们的主要成分都是蛋白质和磷脂。是内膜，线粒体和叶绿体的内膜都能控制物质进出，另外线粒体的内膜还是有氧呼吸第三阶段的场所。结构是叶绿体类囊体薄膜，上面含有光合色素，包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素的合成需要Mg元素。是线粒体和叶绿体的基质，分别含有有氧呼吸第二阶段和光合作用暗反应所需的多种酶，还都含有少量的DNA。 考向2细胞器的识别及功能分析2(2019河北邯郸摸底考试)下列关于细胞器的结构和功
4、能的说法，正确的是()A四种结构中均可以发生AU配对现象Ba、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Da、c、d都具有双层膜结构解析：选C。图示的a、b、c、d四种细胞器分别是叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。AU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项错误；a叶绿体进行光合作用不需要c线粒体提供能量，d液泡相关的渗透失水和吸水不需要线粒体提供能量，B项错误；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
5、体，C项正确；a叶绿体和c线粒体是双层膜的细胞器，而d液泡是单层膜的细胞器，D项错误。3(2019湖南长沙一中模拟)将某植物细胞各部分结构分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示。以下有关说法正确的是()蛋白质(%)脂质(%)核酸(%)细胞器甲6720微量细胞器乙59400细胞器丙61039A.细胞器甲中可能进行氧化分解葡萄糖的反应B细胞器乙只含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关C细胞器丙中进行的生理过程产生水，产生的水中的氧来自羧基和氨基D蓝藻细胞含有丙，不含甲、乙解析：选D。甲是具膜结构的细胞器，可能是线粒体或叶绿体，可能进行呼吸作用，即葡萄糖氧
6、化分解的第二、三步，而葡萄糖氧化分解的第一步在细胞质基质，A错误；乙含有蛋白质和脂质，说明是具膜结构的细胞器，但不一定与分泌蛋白的加工和分泌有关，例如溶酶体，B错误；丙是核糖体，核糖体是翻译的场所，氨基酸脱水缩合反应过程中产生水，水中的氧来自羧基，C错误；原核细胞与真核细胞共有的细胞器是丙核糖体，蓝藻是原核生物，不含甲、乙，D正确。特殊细胞中细胞器的特别之处细胞器在不同种类细胞中的分布，最能体现结构和功能相适应的特点，举例如下：(1)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器；(2)蛔虫的体细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸；(3)具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)核糖体、线粒体的数量较
7、多；(4)内分泌腺细胞高尔基体的数量较多；(5)原核细胞只有核糖体一种细胞器。 考向3细胞亚显微结构模式图的分析4(2019云南玉溪峨山一中期末)如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中、绘出了各自区别于其他生物的标志结构，请据图判断下列说法不正确的是()A、与共同具有的无膜细胞器是B可以判断为低等植物，因为它同时具有和C、与类中都有生物可进行光合作用合成有机物D生物既可营寄生生活，也可以独立生存解析：选D。选项A，原核生物和真核生物共同具有的细胞器是核糖体；选项B，图中分别是中心体和叶绿体，只有低等植物细胞中出现两者共存；选项C，由于和中都具有叶绿体，所以能够进行光合作
8、用，而中的蓝藻含有光合色素，也可以进行光合作用；选项D，病毒类生物只能营寄生生活，不能独立生存。不同类型细胞图像的识别方法(1)显微结构与亚显微结构模式图的判断(2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统1生物膜在结构上的联系(1)各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，且具有一定的流动性。(2)生物膜在结构上具有一定的连续性，图示如下：注：直接联系是指不同膜结构之间直接相连；间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的变化。2各种细胞器之间的协调配合(显示细胞器间“功能联系”)(1)生物膜系统的组成和功能(2)在分泌蛋白
9、的合成、加工、运输过程中，生物膜系统各部分之间协调配合如下图所示： (必修1 P49“相关信息”改编)利用生物膜的特性将磷脂小球包裹的药物运输到患病部位，通过小球膜与细胞膜融合，将药物送入细胞，这一过程体现了细胞膜的结构特点是细胞膜_。答案：具有一定的流动性 (必修1 P49第三段改编)下列生理过程在生物膜上发生的是()A水绵细胞内CO2的固定B黑藻细胞内H和O2的结合C人体细胞内DNA分子的复制D人体骨骼肌产生乳酸解析：选B。水绵细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中；黑藻细胞内H和O2结合发生在线粒体内膜上；人体细胞内DNA分子的复制主要是在细胞核内；人体骨骼肌产生乳酸的场所是细胞质基质。分
10、泌蛋白在加工、运输过程中相关结构放射性及膜面积的变化如图所示，分析回答下列问题：(1)由图1分析分泌蛋白合成、加工、运输过程为：核糖体_细胞膜(2)图2为用放射性元素标记某种氨基酸，该放射性元素出现在细胞器中的先后顺序为_。(3)图3和图4分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜面积是如何变化的？答案：(1)内质网高尔基体(2)核糖体、内质网、高尔基体(3)内质网膜面积减小(只发出小泡)，高尔基体膜面积基本不变(先接受小泡，后发出小泡)，细胞膜面积相对增大(只接受小泡)。 考向1考查生物膜系统在结构与功能上的联系1(2019甘肃兰州高三诊断)下列关于
11、生物膜结构和功能的叙述，正确的是()A分泌蛋白的分泌需要消耗能量，也需要细胞膜上的载体协助B细胞膜上的受体是细胞间信息交流的必需结构C胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快D核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出解析：选C。分泌蛋白是通过胞吐的方式分泌到细胞外的，需要消耗能量，但是不需要载体的协助，A错误；细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体，如植物细胞间的胞间连丝，B错误；胰岛细胞具有分泌胰岛素、胰高血糖素、消化酶等蛋白质的功能，而高尔基体与分泌物的形成有关，因此胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快，C正确；核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，D错误
12、。2(2019福建师大二附中期末)真核细胞的结构与功能如下图所示，其不同膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流，下列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fhc途径有关解析：选D。需氧型生物细胞中不一定含有结构e(线粒体)，如好氧细菌。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
13、相同，即与fhc途径有关。生物膜间的“联系”三层面 考向2以图解形式考查囊泡分泌物的分泌过程3(2019贵州贵阳摸底考试)为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，测得与分泌蛋白合成和分泌相关的一些细胞器上放射性的变化，其相关结构如图，则下列有关说法不正确的是()A分泌蛋白合成和分泌过程中相关的一些细胞器上出现放射性的顺序依次是B在和上合成的蛋白质都可以分泌到细胞外C在分泌蛋白合成与分泌过程中的膜面积变化不大D在此图中与分泌蛋白合成和分泌相关的细胞器共有4种解析：选B。题图中，为游离的核糖体，为附着在内质网上的核糖体，为内质网，为高尔基体；上合成的蛋白质是胞
14、内蛋白，不分泌到细胞外，上合成的蛋白质可以分泌到细胞外；合成分泌蛋白的过程中，既融合内质网形成的囊泡，又形成分泌囊泡，因此膜面积变化不大；与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器除了外还有线粒体。4(2019陕西西安长安一中月考)如图中甲表示分泌蛋白的形成过程，其中a、b、c分别代表不同的细胞器，图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述，错误的是()A图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体B图甲中构成分泌蛋白的物质X最多有20种，b的产物没有生物活性C图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换D图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性的特点解析：选C。氨基酸在核糖体上通过脱
15、水缩合反应形成多肽，构成分泌蛋白的多肽要依次进入内质网和高尔基体中进行加工，最后由细胞膜释放出去，因此a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体，A正确；构成分泌蛋白的物质X为氨基酸，最多有20种，b的产物为具有一定空间结构的蛋白质，只有形成成熟空间结构的蛋白质才有生物活性，B正确；在分泌蛋白合成和分泌过程中，内质网膜以出芽的形式形成囊泡并与高尔基体膜融合，高尔基体膜以出芽的形式形成囊泡并与细胞膜融合，因此该过程中内质网膜面积减少，高尔基体膜面积不变，细胞膜面积增加，高尔基体与内质网和细胞膜之间发生了相互转换，C错误；膜之间的融合体现了生物膜具有流动性的特点，D正确。“三看法”分析分泌蛋白的合成
16、、加工、运输一看标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体内质网囊泡高尔基体囊泡细胞膜(胞外)二看膜面积变化的结果：内质网面积缩小，细胞膜面积增大三看与分泌蛋白形成有关的细胞器：核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工车间)、高尔基体(包装)和线粒体(提供能量)用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1实验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需要染色，制片后直接观察。(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。2实验步骤(1)观察叶绿体(2)观察线粒体3注意事项(1)观察叶绿体，最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大、叶片薄的植物细胞。如选择苔藓或黑藻叶片，可
17、直接在显微镜下观察其单层细胞的部位。(2)用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料的原因：靠近叶下表皮的是栅栏组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为叶片表皮细胞不含叶绿体。(3)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。(4)健那绿染液是专一性对线粒体染色的活体染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。观察线粒体要选择无色的细胞，如人的口腔上皮细胞。(5)观察线粒体时，要漱净口腔，防止杂质对显微观察造成干扰。1每日科学报道：复杂生命的进化密切依赖于线粒体这一能量工厂，线粒体是复杂生命进化的关键。下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法，错误的是()A牙签消毒、实
18、验前漱口都是为了保证该实验的准确性B制作装片时在载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态C在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色D在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂分子解析：选D。用高倍显微镜观察人的口腔上皮细胞的线粒体实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，二者都是为了保证实验的准确性。0.9%的生理盐水可以让离体的口腔上皮细胞维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活体染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层
19、磷脂分子，在高倍显微镜下看不到此结构。2(2019山西太原段考)下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法，不正确的是()A健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞B在高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体C健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色D藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体解析：选C。健那绿染液是活细胞染料，可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质则几乎无色。在高倍显微镜下可以观察到叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形。藓类叶片很薄，可直接用于制作临时装片。 清一清易错点1混淆显微结构与亚显微结构点拨(1)显微结构是光学显微镜下观察到的结构，如观察线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细
20、胞壁，观察质壁分离与复原等。(2)亚显微结构是指在电子显微镜下看到的结构凡细胞中显示出线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属“亚显微结构”。易错点2误以为有细胞膜即为有“生物膜系统”点拨生物膜系统是内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的细胞“膜系统”。只有真核细胞才具备这样的生物膜系统，原核细胞只有细胞膜，没有核膜及各种细胞器膜，因而不具备生物膜系统。易错点3关注细胞器分布的5个误区点拨误区1：盲目认为植物细胞都有叶绿体，反例：植物非绿色部位(如根尖、果肉等)的细胞无叶绿体。误区2：具有细胞壁的细胞一定是
21、植物细胞。反例：真菌细胞、细菌等都有细胞壁。(注意细胞壁的组成成分不同)误区3：没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝藻、光合细菌等。误区4：没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。反例：进行化能合成作用的细菌。误区5：没有线粒体就不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是需氧型的。判一判(1)没有叶绿体的细胞不能进行光合作用()(2)线粒体和叶绿体为双层膜结构，其内膜中酶的种类相同()(3)没有叶绿体或中央液泡的细胞一定是动物细胞()(4)叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA()(5)细胞器的数量可因细胞种类的不同和生物的不同而出现差异()(6)人体中高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体的形
22、成有关()(7)在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP(2016全国，1D)()(8)如图可表示菠菜叶肉细胞的亚显微结构模式图(2015广东，6C改编)()(9)高尔基体是肽链合成和加工的场所()(10)生物膜系统指生物体内的所有膜结构()(11)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成，病毒只有细胞膜()(12)“传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩”未体现生物膜信息传递功能()(13)靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13) (2018高考全国卷)下列有关细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是()A成熟个体中
23、的细胞增殖过程不需要消耗能量B细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆解析：选A。细胞增殖过程涉及很多生物化学反应，某些过程如DNA的复制等都会消耗能量，A错误；生物膜的基本支架是磷脂双分子层，其中含有磷元素，B正确；相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递，如受精作用，C正确；在生物体内，细胞分化一般是不可逆的，D正确。 (2018高考全国卷)生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是()A叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶B溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏C细胞
24、的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道D线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶 解析：选D。叶绿体的类囊体膜是光反应进行的场所，光反应可产生ATP，ATP合成需要相关酶的参与，因此类囊体膜上存在催化ATP合成的酶，A正确；溶酶体内部含有多种水解酶，某些情况下，溶酶体膜破裂，释放出的酶会造成细胞结构的破坏，B正确；细胞的核膜是双层膜结构，核孔的存在实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流，C正确；线粒体DNA位于线粒体基质中，它能参与编码有氧呼吸第二、三阶段的酶，D错误。 (2018高考天津卷)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是(
25、)选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C位于类囊体膜，催化ATP合成酶D位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原解析：选B。在神经调节中，位于突触后膜的受体能识别并与神经递质结合，A正确；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白，B错误；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶，C正确；癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫，D正确。 (2018高考北京卷)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述有误的是()A细胞核：遗传物质储存
26、与基因转录B线粒体：丙酮酸氧化与ATP合成C高尔基体：分泌蛋白的合成与加工D溶酶体：降解失去功能的细胞组分解析：选C。细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心，A项正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸在线粒体基质中彻底分解，产生ATP，B项正确；分泌蛋白由核糖体合成，在内质网和高尔基体中进行加工，C项错误；溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，D项正确。 (2017高考天津卷)下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是()A遗传信息翻译的场所B组成成分中含mRNAC全部游离在细胞质基质中D能识别基因的启动子解析：选A。核糖体是遗
27、传信息翻译的场所，A项正确；核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA(rRNA)组成，B项错误；有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上，C项错误；能识别基因启动子的是RNA聚合酶，而不是核糖体，D项错误。 高考应答必背1分泌蛋白研究方法：同位素标记法，但获取某细胞结构时采用差速离心法。2分泌蛋白运输的方向：核糖体内质网高尔基体细胞膜。3分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。4多肽是在核糖体上形成的，空间结构是在内质网上形成的，成熟蛋白质是在高尔基体中形成的。5真核细胞有生物膜系统，原核细胞没有，原核生物的生物膜只有细胞膜。6溶酶体是“消化车间”，内
28、部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。课时作业1(2019辽宁六校协作体期初联考)下列有关细胞结构及功能的说法，正确的是()A核糖体是噬菌体、蓝藻、酵母菌唯一共有的细胞器B性激素的合成都在内质网上，没有核糖体参与CmRNA与tRNA可通过氢键结合，发生的场所是细胞核D在植物细胞有丝分裂末期，若高尔基体被破坏，则赤道板不能形成，细胞不能分裂开解析：选B。噬菌体没有细胞结构，没有核糖体，A错误；性激素属于脂质，它的合成都在内质网上，没有核糖体参与，B正确；mRNA与tRNA可通过氢键结合，发生的场所是核糖体，C错误；在植物细胞有丝分裂末期，若高尔基体被破坏，则
29、细胞板不能形成，细胞不能分裂开，D错误。2(2019河南信阳高三考试)如图为细胞器或细胞的某一结构示意图。下列相关叙述正确的是()A组成图中各结构的主要化学元素都只有C、H、O、NB图中所有结构都含有的多聚体是蛋白质，其单体是氨基酸C原核细胞只具有图中E、G、H结构D具有双层膜的细胞器是图中C、F、H，它们与图中所有结构组成细胞的生物膜系统解析：选B。由图可知，组成图中各结构的成分中都含蛋白质，除B、G外都具有膜结构，所以各结构的主要化学元素不都只有C、H、O、N，A错误，B正确；原核细胞无核膜包被的细胞核，只含核糖体一种细胞器，所以只具有图中E、G结构，C错误；细胞器C、F、H具有双层膜，H是细胞核，但不属于细胞器，B、G无膜，不属于生物膜系统，D错误。3(2019陕西西
