高考生物一轮复习 第二单元 细胞的基本结构与物质运输 第6讲 细胞器与生物膜系统学案

第6讲细胞器与生物膜系统[最新考纲] 1.主要细胞器的结构和功能（Ⅱ）。

2.实验：观察线粒体和叶绿体。

考点一主要细胞器的结构和功能（5年6考）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（连线）3.多角度比较各种细胞器1.下图为真、原核细胞及动、植物细胞的判断概念图，你能否写出①～④内容？提示①核膜②原核细胞③细胞壁④中心体2.普通光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构？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）。

若显示出核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的结构则为电子显微镜下的亚显微结构图。

3.游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类有何不同？提示游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同：前者合成的一般是胞内蛋白，后者合成的一般是分泌蛋白。

4.请写出与分泌蛋白的合成和运输密切相关的结构有哪些？提示细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜。

下列为细胞结构图，据图回答问题：（1）上图①～⑧，哪些是具有膜结构的细胞器？①线粒体、②叶绿体、③高尔基体、④内质网、⑤液泡、⑥溶酶体。

（2）上图①～⑧中，哪些细胞器能发生碱基互补配对？①线粒体、②叶绿体、⑦核糖体。

（3）上图中哪些场所可产生ATP？①线粒体、②叶绿体、细胞质基质。

真题重组判断正误（1）大肠杆菌的细胞内有核糖体（2017·海南卷，2A）（√）（2）发生质壁分离的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞（2017·海南卷，9A）（√）（3）叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA（2013·全国卷Ⅱ，1D）（×）（4）线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成（2013·全国卷Ⅰ，1D）（√）（5）线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同（2012·全国卷，2D）（×）以上内容主要源自人教必修1教材P45～46细胞器及其功能。

准确掌握并识别8种细胞器的结构及相关分布、功能是解答本类题目的关键。

细胞器结构及其功能（2016·全国卷Ⅰ，1）下列与细胞相关的叙述，正确的是（）A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP解析核糖体无膜结构，A错误；酵母菌细胞核内存在遗传物质DNA，且存在DNA转录过程，即存在转录产物RNA，B正确；蓝藻是原核生物，不具有线粒体，C错误；叶绿体光合作用的暗反应进行CO2的固定，光反应过程产生ATP和[H]，D错误。

答案 B（1）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、线粒体的数量较多；④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；（2）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，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主要发生在线粒体中。

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高尔基体经膜泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但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、细菌也都有细胞壁。

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。

【即学即练】（原创）2016年度诺贝尔生理学或医学奖被颁发给了日本学者大隅良典，以表彰其在细胞自噬机制研究中取得的成就。

动物细胞自噬的具体过程如图所示：下列有关叙述错误的是（）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的稳态D.图中自噬体的膜由4层磷脂分子组成解析本题A项的判断依据来自题图中的“外膜与溶酶体融合”，C项的判断依据来自题图中的“老化蛋白质和线粒体等细胞器”。

答案 B细胞器的结构及成分1.（2016·海南卷，8）下列关于植物细胞中液泡的叙述，错误的是（）A.植物细胞中的液泡是一种细胞器B.液泡大小会随细胞的吸水或失水而变化C.液泡中含有糖和无机盐，不含有蛋白质D.花瓣细胞液泡中色素种类和含量可影响花色解析液泡中含有细胞液，其内有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。

答案 C2.（2018·江西金太阳全国第一次大联考，26）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。

请回答下列问题：（1）根据图示结果可知，核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于，该实验说明信号序列对所引导的蛋白质（填“有”或“没有”）特异性。

（2）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_________________________________。

分泌蛋白能通过囊泡运输的方式分泌到细胞外，这体现了细胞膜具有的结构特点。

（3）葡萄糖激酶在葡萄糖转化为丙酮酸的过程中具有重要的催化功能，则在核糖体上合成的葡萄糖激酶（填“有”或“没有”）信号序列。

在细胞中，葡萄糖激酶分布的场所是。

答案（1）蛋白质是否有信号序列没有（2）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一定的流动性（3）没有细胞质基质与细胞器有关的8个易错点（1）细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能也不同。

细胞质基质是细胞代谢的主要场所。

（2）内质网有两类：粗面型内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；滑面型内质网与糖类、脂质（如性激素）的合成有关。

（3）动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关，是各种膜成分相互转化的“枢纽”。

植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。

（4）液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素是叶绿素等，与光合作用有关。

（5）各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在。

如植物根部和其他不见光部位的细胞都无叶绿体，叶片表皮细胞也不含叶绿体，分生区细胞无大液泡；蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，且只能进行无氧呼吸。

（6）细胞的结构与功能相适应：需能量多的细胞含线粒体较多，如心肌、肝脏、肾小管等部位的细胞；分泌蛋白合成旺盛的细胞含核糖体、高尔基体较多，如肠腺、胰腺、胰岛B 细胞等。

（7）溶酶体来自高尔基体，溶酶体中的酸性水解酶是在核糖体上合成多肽链，然后进入内质网进行初步加工，再进入高尔基体最终加工形成的，溶酶体既消化外来的病毒、病菌，也消化自身衰老、损伤的细胞器。

（8）幼小的植物细胞中具有许多小而分散的液泡，随着细胞的生长，最后在细胞中央形成一个大的中央液泡。

低等动物特别是单细胞动物，其食物泡、收缩泡等均属于液泡。

考点二细胞器间的协调配合及细胞的生物膜系统（5年5考）1.生物膜的成分（1）概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

（2）相似性：各种生物膜在化学组成上大致相同，都主要由脂质和蛋白质组成。

（3）差异性：不同生物膜的功能不同，组成成分的含量有差异，如代谢旺盛的生物膜（如线粒体内膜）蛋白质含量高，与细胞识别有关的细胞膜糖类含量高。

2.生物膜之间的协调配合（1）生物膜系统的组成和功能（2）a.生物膜在结构上的联系b.在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、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：注意：（1）原核细胞只有细胞膜这种生物膜，不具备生物膜系统。

生物膜系统是对真核生物而言。

（2）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。

（3）在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为“0”层。

1.下图是分泌蛋白的加工与运输A、B图：二者都是分泌蛋白运输加工过程图示，其中A图是细胞的局部，B图则是完整细胞。

A图中①②③④⑤依次表示核膜、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜；B图中①②③④⑤⑥⑦⑧依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、分泌蛋白和线粒体。

B图中⑦物质排出细胞的方式是胞吐，该过程体现了细胞膜的流动性。

C图：该过程研究手段——放射性同位素标记法，3H标记亮氨酸，放射性最先出现在A图中②或B图中①，然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。

2.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图（1）图1和图2都表示膜面积随时间的变化，图1表示的是前后两个时间点的变化，图2表示的是一定时间段内的变化。

（2）图1和图2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。

细胞器之间的协调与配合（2016·海南卷，7）下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是（）A.分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与B.线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量C.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外D.分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合解析分泌蛋白应先经内质网初步加工，再运往高尔基体进行最终加工。

答案 C生物膜间的“联系”三层面【即学即练】（2017·河北唐山检测）图甲表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器。

某同学用放射性元素标记某种氨基酸，追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞部分结构中的分布情况，结果如图乙所示。

下列说法错误的是（）A.图甲中①②③分别表示内质网、高尔基体、线粒体B.在图甲中③具有双层膜结构C.若图乙中曲线1表示图甲中①的放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律，则图乙中的曲线2可表示图甲中②的放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律D.图甲中的过程在原核细胞中也可以进行解析图甲中的过程只能发生在真核细胞中，因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器，D错误。

答案 D生物膜系统的概念与功能1.（2017·经典高考，21）（改编）如图为某细胞结构示意图。

下列有关叙述正确的是（）A.①②④属于生物膜系统B.结构③能增大细胞膜的面积C.⑤具有选择透过性，而⑥具有全透性D.细胞膜不同部位的化学成分和功能没有差异解析①为内质网，②为细胞膜，都属于生物膜系统；④为中心体，无膜结构，不属于细胞的生物膜系统，A错误；结构③为细胞膜的凸起，增大了细胞膜的表面积，B正确；⑤为核膜，与其他生物膜一样有选择透过性；⑥为核孔，对大分子物质具有选择性，C错误；细胞膜不同部位的结构不同，化学成分和功能有差异，D错误。