2025届高中生物高考复习学案：细胞器之间的分工合作

探究案2细胞器之间的分工合作（答案在最后）
考点一细胞器的结构和功能
任务1多角度归类比较细胞器
(1)能进行光合作用的生物，不一定有，如蓝细菌。

(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在中。

(3)真核细胞的光合作用一定发生于，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于。

(4)一切生物，其蛋白质合成场所一定是。

(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是细胞。

(6)经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经加工、分类和包装。

(7)“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于中。

任务3研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养
(1)【科学思维】(必修1 P53“概念检测”4拓展)心肌细胞比皮肤表皮细胞有更多的线粒体，原因是什么？
(2)(必修1 P53“拓展应用”)溶酶体内的水解酶不分解溶酶体膜的可能原因是什么？
①
②
(3)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。

②离心沉淀出细胞核后，上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解，原因是此上清液中含有。

1.利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
2．释疑：差速离心后细胞器如何分布？
用低渗匀浆、超声波破碎或研磨等方法可使细胞质膜破损，形成细胞核、线粒体、叶绿
体、内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器和细胞组分组成的混合匀浆，再通过差速离心，即利用不同的离心速度所产生的不同离心力，将各种质量和密度不同的亚细胞组分和各种颗粒分开，分离结果见下图。

图中显示，随着离心力(g)大小和离心时间不同，各种细胞组分沉淀在不同的离心管中。

3．纤维素是在高尔基体合成的吗？
高尔基体合成的是构成细胞壁的非纤维素多糖(如果胶、半纤维素等)，纤维素则是在细胞膜上合成的。

在细胞膜上分布有纤维素合酶复合体，它能利用尿苷二磷酸­葡萄糖(UDP­G)，催化β­1，4糖苷键的形成。

这样，纤维素糖链就像头发一样从细胞膜外表面“长”出来，参与细胞壁
结构的形成(见上图)。

考向一高考真题对点归类练
1.(1)[广东卷，8]线粒体DNA分布于线粒体基质。

()
(2)[湖北卷，1]细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。

()
(3)[辽宁卷，1D]线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。

()
(4)[湖北卷，1C]溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解。

()
(5)[河北卷，1A]酵母菌和白细胞都有细胞骨架。

()
(6)[北京卷，3C]原核细胞和真核细胞都在核糖体上合成蛋白质。

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

()
考向二以文字为载体直接考查细胞器的结构和功能
2.[2024·东营模拟]我国科研人员发现线粒体外膜蛋白FUNDCl能够介导衰老、受损的线粒体通过自噬方式清除，在维持细胞线粒体稳态中发挥关键作用。

线粒体自噬可以抑制炎症小体的激活从而抑制肝癌的发生。

下列有关叙述错误的是()
A．线粒体外膜蛋白FUNDCl在真核细胞中普遍存在
B.FUNDCl缺失会引起受损线粒体在肝脏细胞中的积累
C．与线粒体自噬过程密切相关的细胞器有溶酶体和线粒体等
D．通过敲除小鼠细胞内的FUNDCl基因可以抑制小鼠肝癌的发生
3．[2024·湖南长沙模拟]有两瓶酵母菌培养液，A瓶中含有32P，B瓶中含有35S，将两份酵母菌分别置于A、B两瓶中培养一段时间，则在A、B瓶中都会带上放射性的细胞结构包括()
①染色体②线粒体③内质网④高尔基体
⑤核糖体⑥细胞膜
A．②③④⑥B．①②⑤
C．②③④⑤⑥D．①②③④⑤⑥
考向三结合细胞亚显微结构模式图考查细胞器的结构及功能
4.动物细胞自噬的具体过程如下图所示，下列有关叙述不正确的是()
A．自噬溶酶体的形成体现了生物膜的结构特点
B．直接参与水解酶合成和加工的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C．细胞自噬有利于维持细胞内部的稳态
D．图中自噬体的膜由4层磷脂分子组成
5．用差速离心法分离出某动物细胞的甲、乙、丙三种细胞器，测定其中三种有机物的含量，结果如图所示。

下列有关叙述不正确的是()
A．葡萄糖进入甲分解为CO2和H2O
B．乙可能与分泌蛋白的加工修饰有关
C．细胞器丙的成分与烟草花叶病毒的相近D．酵母菌与该细胞共有的细胞器包括甲、乙、丙
考点二细胞的生物膜系统
任务1补充完整各种生物膜在结构和功能上的联系
(1)下面为细胞生物膜系统的概念图，请填出a～g各部分名称，并写出推断理由。

(2)上述生物膜可为许多化学反应提供酶的附着位点，下图显示了其中三类生物膜上的生化反应，请指出A～C所述反应依次对应上图中的哪个字母所示生物膜。

(3)细胞的生物膜系统中各生物膜之间的联系
①在成分上的联系
a.相似性：各种生物膜都主要由组成。

b.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。

②在结构上的联系
a．各种生物膜在结构上大致相同，都是由构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有流动性。

b.在结构上具有一定的连续性，图示如下：
③在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)
任务2分泌蛋白合成和运输的实验分析
(1)研究手段——放射性同位素标记法
将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含3H标记的亮氨酸的培养液中培养，检测放射性依次出现的部位。

(2)实验结果
放射性首先出现在上，然后出现在上，再依次出现在等结构上。

任务3研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养
(1)【科学思维】(必修1 P51“思考·讨论”拓展)如图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物质X代表氨基酸，a、b、c、d、e表示细胞结构)，请分析回答问题：
①图中a、b、c、d、e依次表示。

②a、b、c分别担负的功能是a：；b：；c：。

③图中(填字母)参与了生物膜系统的构成。

(2)(必修1 P51“科学方法”)同位素标记法是指用来标记化学反应中。

同位素标记可用于示踪物质的。

通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚。

(3)(必修1 P52图3－8拓展)分泌蛋白的合成和运输过程中，内质网形成的囊泡可以与高尔基体融合，高尔基体形成的囊泡可以与细胞膜融合，囊泡与膜的融合过程体现了细胞膜的。

(4)【社会责任】(必修1 P53“与社会的联系”拓展)当肾功能发生障碍时，目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，人工肾利用了细胞膜的性。

两类蛋白质的合成总结：
师说突破1图示常见分泌蛋白
师说突破3图示
师说突破5图示
1.图析蛋白质的分泌过程及相关膜面积的变化
[图示解读]——见图文智连
[信息解读]
(1)图B、C是用图析法表示分泌蛋白的加工与运输过程。

该过程用放射性同位素3H标记亮氨酸，放射性最先出现在图A中的②上，然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上，相应结构的作用表示如图F。

(2)图D和图E分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中，内质网膜面积减小、高尔基体膜面积基本不变、细胞膜面积相对增大的现象。

[读图技法]
(1)分析此类问题要注意横坐标和纵坐标表示的含义和每一个柱状图代表的物质(结构)，要对同一物质(结构)变化前后进行比较。

(2)解答此类问题时，要先判断该物质是否是分泌蛋白，并结合分泌蛋白的合成、加工和运输过程进行综合分析。

2．对细胞结构认识的两个易混点
(1)混淆两种内质网的功能
(2)混淆与分泌蛋白形成的“有关细胞器”、“有关结构”和“有关膜结构”等概念
3．释疑：分泌蛋白的修饰加工
(1)蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。

三种囊泡介导不同途径的运输(图①)，其中COPⅠ被膜小泡及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图②所示。

(图①②见图文智连)
(2)驻留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有KDEL序列，如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡，就会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网。

4．“三个角度”透析囊泡类问题
5．释疑：信号肽假说
分泌蛋白的合成一开始也是在游离核糖体上，但其mRNA在AUG之后有一段45～90个碱基的信号序列，能翻译出一段15～30个非极性的疏水氨基酸残基构成的肽链，称为信号肽；细胞质中存在信号肽识别颗粒SRP，能结合在信号肽和核糖体上，SRP会占据核糖体的“A”位点，使翻译过程暂停；SRP本质是一种核糖核蛋白复合体，由6种蛋白质和1个7 S RNA构成；SRP还可以与内质网膜上的特异性受体—DP蛋白结合，将新生肽链通过移位子(内质网膜上的通道蛋白)运入内质网腔；SRP自身离开核糖体，翻译得以继续；移位子旁边的信号肽酶发挥作用，将信号肽剪除；蛋白质边翻译边转运；翻译结束后，肽链彻底进入内质网中，核糖体的大小亚基离开，说明附着核糖体与粗面内质网的结合不是结构性的，而是特异性的、暂时性的、功能性的。

考向一高考真题对点归类练
1.(1)[福建卷，2D]胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工。

()
(2)[海南卷，2]囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换。

()
(3)[江苏卷，3C]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。

()
(4)[江苏卷]细胞膜、高尔基体、中心体都属于生物膜系统。

()
考向二生物膜系统的组成及功能考查
2.科学家发现了囊泡运输的调控机制。

如图是囊泡膜与靶膜融合过程的示意图，囊泡上有一种特殊的V­SNARE蛋白，它与靶膜上的T­SNARE蛋白结合形成稳定的结构后，囊泡膜和靶膜才能融合，从而将物质准确地运送到相应的位点。

下列叙述不正确的是()
A.囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统
B．内质网、高尔基体、细胞膜依次参与RNA聚合酶的分泌过程
C．分泌蛋白的运输需要囊泡的参与，该过程中高尔基体的膜面积先增大后减小
D．图中T­SNARE与V­SNARE的结合存在特异性
考向三蛋白质合成、分泌的过程分析
3.如图表示用3H­亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。

其中正确的是()
教材实验——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
任务1实验原理
任务2实验步骤
(1)观察叶绿体
(2)观察细胞质流动
[实验分析]细胞质流动与细胞代谢的关系
细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动，反之，
则。

细胞质流动可朝一个方向，也可朝不同的方向，其流动方式为转动式。

这时细胞器随细胞质(基质)一起运动，并非只是细胞质的运动。

取材部位：幼嫩的小叶
沉水草本。

茎分枝，长达2米。

叶4～8轮生，质薄，条形或条状矩圆形，长8～20毫米，宽1～2毫米，具1脉。

边缘有细刺状锯齿，稀全缘，无柄。

生态习性和地理分布：
常见于水田、池塘或溪流等淡水中，有时甚茂密，成为优势种；匐枝的顶芽肥大，越冬繁殖，断体也能繁殖。

在我国广布各地。

1.观察叶绿体和细胞质流动时的三个注意点
适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成玻片标本。

常用的方法有：
(1)压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂)。

压片的一般过程是：取材→固定→解离(对不易分散的材料用盐酸处理)→漂洗→染色→压片→观察。

(2)装片法(如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动)。

其过程是：将材料在载玻片水滴中展平→放盖玻片时应从一侧以45°角盖在水滴上慢慢放平，防止气泡的产生→对材料染色或改变溶液浓度→观察。

考向一实验原理的考查
1.[2024·青岛月考]用显微镜观察黑藻(其叶片较薄、叶绿体较多)叶片细胞的细胞质流动，先将黑藻叶片制作成临时装片，再采取以下哪一种措施，能够使其细胞质流动得更快而有利于观察()
A．再多加水于临时装片内
B．用吸水纸小心吸干临时装片内的水分
C．往载物台吹风，加强空气流动
D．加灯光照射于临时装片上
考向二实验原理与操作的考查
2.图1表示夏季某植物叶肉细胞中叶绿体的分布情况，图中数字为一天中的时间。

请回答下列问题：
(1)中午12时左右，叶绿体的方向与其他时段不同，表现为____________，其意义为____________。

图1中其他时段显示叶绿体在不同方向的光照下能够随时改变椭球体的方向，其意义是________________________________________________________________________。

(2)图1中的现象说明叶绿体的形态和分布随________强度和方向的改变而改变。

(3)在显微镜下观察叶绿体时看到的结果如图2所示，那么，细胞内叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为()
A．左下侧、顺时针B．右上侧、顺时针
C．左下侧、逆时针D．右上侧、逆时针
(4)如果先用高倍显微镜观察，可能会出现什么情况？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

[网络建构提升]
[长句应答必备]
1．生物膜使真核细胞区室化，对新陈代谢的意义是减少彼此干扰，保证化学反应高效、有序地进行。

2．分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。

3．生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。

4．生物膜系统由内质网、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。

1．[2023·海南卷]不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。

下列有关叙述错误的是()
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性
B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C．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
D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单2．[广东卷]将正常线粒体各部分分离，结果见图。

含有线粒体DNA的是()
A．①B．②
C．③D．④
3．[广东卷]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
温馨提示：请完成检测案6
探究案2
考点一
【任务驱动】
任务1核糖体叶绿体、大液泡中心体高尔基体细胞壁细胞分泌物高尔基体线粒体、叶绿体核糖体、中心体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体叶绿体、液泡高尔基体内质网叶绿体中心体核糖体内质网线粒体叶绿体、核糖体、线粒体
任务2(1)叶绿体(2)线粒体线粒体(3)叶绿体线粒体(4)核糖体(5)高等植物(6)高尔基体(7)细胞器
任务3(1)提示：心肌细胞收缩需要大量的能量，线粒体是供应能量的“动力车间”，所以线粒体数量较多。

(2)提示：①溶酶体膜的成分经过修饰，不被这些水解酶识别；②溶酶体内的酶大多在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜生活的环境为中性且溶酶体不断地运动着，分解它们的酶难以起作用。

(3)①pH应与细胞质基质的相同；渗透压应与细胞内的相同②细胞质基质组分和线粒体
【过程评价】
1．(1)提示：√
(2)提示：√
(3)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。

(4)提示：√
(5)提示：√
(6)提示：√
(7)提示：×发生在线粒体内膜。

2．解析：真核细胞普遍存在线粒体，因此线粒体外膜蛋白FUNDCl在真核细胞中普遍存在，A正确；FUNDCl能够介导衰老、受损的线粒体通过自噬方式清除，因此当FUNDCl 缺失会引起受损线粒体在肝脏细胞中的积累，B正确；线粒体自噬过程需要溶酶体中的水解酶发挥作用，并且需要线粒体提供能量，C正确；当敲除小鼠细胞内的FUNDCl基因后，则线粒体无法自噬，则不能抑制小鼠肝癌的发生，D错误。

答案：D
3．解析：32P可以参与DNA、RNA和磷脂的合成，35S可以参与蛋白质的合成，因此在细胞中含有上述物质的结构均可以检测到放射性物质，D正确。

答案：D
4．解析：自噬溶酶体的形成体现了生物膜的结构特点，A正确；直接参与水解酶合成和加工的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体，线粒体提供能量是间接参与，B错误；细胞自噬能分解老化的蛋白质以及衰老、损伤的细胞器，有利于维持细胞内的稳态，C正确；图中自噬体有2层膜，由4层磷脂分子组成，D正确。

答案：B
5．解析：由题图可知，甲细胞器的成分有蛋白质、脂质和核酸，且在动物细胞中，甲是线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，但进入线粒体的不是葡萄糖而是丙酮酸，A错误；由题图可知，乙细胞器的成分有蛋白质、脂质，属于具膜细胞器，可能与分泌蛋白的加工修饰有关，B正确；由题图可知，丙细胞器的成分有蛋白质、核酸，与烟草花叶病毒的化学成分相近，C正确；酵母菌是真核生物，与该细胞共有的细胞器包括甲、乙、丙，D正确。

答案：A
考点二
【任务驱动】
任务1(1)提示：由c、d生物膜系统中分别发生水光解和水合成的反应可推断c为叶绿体类囊体薄膜、d为线粒体内膜；由e产生囊泡至f，f产生囊泡至g可推断e为内质网膜，f为高尔基体膜，g为细胞膜，则b为细胞器膜，a为核膜。

(2)提示：A可将肽链加工形成一定空间结构，则A为内质网膜，对应“e”；B可合成纤维素，应为高尔基体膜，对应“f”；C具载体蛋白，且可水解ATP，为K＋进入细胞提供能量，则C为细胞膜，对应“g”。

(3)①脂质和蛋白质蛋白质②磷脂双分子层③细胞核内质网高尔基体脱水缩合
任务2(2)游离的核糖体粗面内质网高尔基体和细胞膜
任务3(1)①核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体②生产蛋白质合成、加工、运输蛋白质加工、分类、包装及发送蛋白质③b、c、d、e
(2)物理性质特殊的同位素原子的去向运行和变化规律化学反应的详细过程
(3)流动性
(4)选择透过
【过程评价】
1．(1)提示：√
(2)提示：√
(3)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。

(4)提示：×中心体是无膜结构，不属于生物膜系统。

2．解析：生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等结构，同时也包括囊泡膜；RNA 聚合酶是在细胞内发挥作用的酶，不会分泌到细胞外；分泌蛋白的运输过程中高尔基体的膜面积先增大后减小最后恢复到原来大小；由题意知，V­SNARE蛋白与靶膜上的T­SNARE 蛋白结合具有特异性。

答案：B
3．解析：3H­亮氨酸首先在游离的核糖体上合成多肽链，然后多肽链与核糖体一起转移到内质网腔内，经内质网初步加工后，再转移到高尔基体中进一步修饰加工，最后形成分泌小泡与细胞膜融合后排出细胞，所以放射性颗粒数依次增加的顺序为附有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。

答案：C
教材实验
【任务驱动】
任务1叶绿体的运动
任务2(1)中央水滴中低倍高倍(2)低高越快越慢
【过程评价】
1．解析：灯光照射会加快细胞的代谢，从而使细胞质流动加快。

答案：D
2．解析：(1)在强光下叶绿体往往以较小的受光面积正对太阳，弱光下则相反，这可有效避免叶绿体被强光灼伤。

(2)叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变。

(3)显微镜下的物像为倒像。

(4)使用高倍镜前宜先在低倍镜下找到图像并移至视野中央，否则可能会找不到观察对象，还可能出现高倍镜镜头压破玻片，损坏镜头的情况。

答案：(1)以较小的受光面积正对阳光避免被强光灼伤使叶绿体能够接受较多的光照进行光合作用(2)光照(3)C(4)可能会找不到观察对象，还可能会出现高倍镜镜头压破玻片，损坏镜头的情况
课堂总结网络聚焦大概念
①中心体、核糖体②内质网、高尔基体、溶酶体、液泡③叶绿体、线粒体④细胞膜、核膜
历届真题分类集训培素养
1．解析：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确；糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，B正确；哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质含量最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质含量最少，其功能最简单，D正确。

答案：C
2．解析：线粒体DNA分布于线粒体基质中，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。

答案：C
3．解析：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，A、C错误；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；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，因此内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。

答案：D。