2023届高三生物一轮专题复习课件：细胞器和生物膜系统

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考法四 细胞器的结构和功能的分析考法五 生物膜系统在结构和功能上的联系考法六 (实验)用高倍显微镜观察叶绿体 和细胞质的流动
考法四　细胞器的结构和功能的分析
1．叶绿体和线粒体的比较
相同点：(1)结构方面：都有双层膜，且结构相似(外膜、内膜、基质等)，内部都有核糖体；(2)遗传方面：都有少量的DNA和RNA，DNA可以复制与表达，不完全受细胞核控制，与细胞质遗传有关；(3)功能方面：光合作用与呼吸作用中都既消耗水，又产生水，均与自然界的碳循环有关；(4)都发生能量转换
2．各种细胞器按不同的划分标准归类总结
3．结构与功能相适应(1)植物细胞①根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，成熟区等不见光部位的细胞都无叶绿体。②叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。叶绿体在植物叶的向光一侧分布较集中。(2)动物细胞①肾小管、心肌、肝脏等部位的细胞代谢旺盛，线粒体含量多；肠腺等一些能合成消化酶或蛋白质类激素的细胞中，核糖体、高尔基体含量多。②蛔虫的体细胞和哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体，只进行无氧呼吸；哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，不再进行分裂。③癌细胞因能无限增殖，需要不断合成蛋白质，故核糖体的数量多，代谢旺盛，核仁较大。
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有线粒体参与，真核细胞中丙酮酸彻底氧化分解一定发生在线粒体中。③一切生物，其蛋白质合成的场所一定是核糖体。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，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。⑥一定不发生在细胞器中的反应：葡萄糖→丙酮酸。
4 [浙江2019年4月·13，2分]细胞质中有细胞溶胶和多种细胞器。下列叙述正确的是(　　)A．液泡在有丝分裂末期时分泌囊泡B．光面内质网是合成蛋白质的主要场所C．叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着D．细胞溶胶中有与细胞呼吸糖酵解有关的酶
【答案】D【解析】植物细胞有丝分裂末期产生囊泡的结构是高尔基体，与液泡无关，A错误；合成蛋白质的场所是核糖体，光面内质网的主要作用是合成脂质，B错误；叶绿体通过类囊体的堆叠形成基粒，以利于色素附着，C错误；细胞呼吸第一阶段(糖酵解)的场所是细胞溶胶(细胞质基质)，故细胞质基质中含有与其相关的酶，D正确。
题型四 细胞器的结构和功能的分析
9．[湖南长郡中学2021月考]下列关于叶绿体和线粒体的叙述，错误的是(　　)A．叶绿体和线粒体都具有双层膜结构B．叶绿体和线粒体都能进行能量转换，且都需要葡萄糖参与C．叶绿体和线粒体都能以一定的方式增大膜面积D．叶绿体和线粒体的基质中的化学成分不同，功能也不相同
【答案】B　【解析】叶绿体和线粒体都具有双层膜结构，A正确；线粒体和叶绿体都能进行能量转换，但能量来源不同，叶绿体进行光合作用的能量来源是太阳能，线粒体进行有氧呼吸的能量来源是有机物中稳定的化学能，故叶绿体中进行能量转换不需要葡萄糖的参与，B错误；叶绿体内一个个囊状结构堆叠成基粒来增大膜面积，线粒体内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积，故叶绿体和线粒体都能以一定的方式增大膜面积，C正确；叶绿体基质与线粒体基质中进行的反应不同，所以其成分与功能不相同，D正确。
10．[山东日照一中2021调研]下列关于细胞的结构与功能的相关叙述，正确的是(　　)A．人成熟红细胞中无线粒体，其有氧呼吸的场所是细胞质基质B．植物细胞叶绿体产生的ATP能用于生长、物质运输等生理过程C．核糖体是蛋白质的“装配机器”，由蛋白质和RNA组成D．根尖分生区细胞中高尔基体与分裂后期细胞壁的形成有关
【答案】C　【解析】人成熟的红细胞中无线粒体，不能进行有氧呼吸，其无氧呼吸的场所是细胞质基质，A错误；植物细胞叶绿体产生的ATP主要用于暗反应，不能用于生长、物质运输等生理过程，B错误；核糖体是蛋白质的“装配机器”，由蛋白质和RNA组成，C正确；根尖分生区细胞中高尔基体与分裂末期细胞壁的形成有关，D错误。
11．[东北师大附中2022届摸底考]结构和功能观是重要的生命观念之一。下列有关叙述正确的是(　　)A．酵母菌线粒体内膜凹陷折叠成嵴，有利于葡萄糖分解酶的附着B．吞噬细胞含丰富的溶酶体，有利于异物的消化、清除C．记忆B细胞含丰富的高尔基体，有利于抗体的分泌D．某些低等植物细胞中的中心体与有丝分裂过程中纺锤体和细胞壁的形成有关
【答案】B　【解析】本题考查细胞的结构与功能。酵母菌线粒体内膜凹陷折叠成嵴，大大增加了酶的附着面积，但葡萄糖只能在细胞质基质中被分解，线粒体内膜上没有分解葡萄糖的酶，A错误；溶酶体内部含有多种水解酶，是细胞的“消化车间”，吞噬细胞含丰富的溶酶体，有利于异物的消化、清除，B正确；浆细胞含丰富的高尔基体，有利于抗体的分泌，记忆B细胞不能分泌抗体，C错误；某些低等植物细胞中的中心体与有丝分裂过程中纺锤体的形成有关，高尔基体与细胞壁的形成有关，D错误。
考法五　生物膜系统在结构和功能上的联系
以分泌蛋白的合成和分泌为例考查细胞器之间的分工协作及生物膜系统在结构和功能上的联系。(1)常见的分泌蛋白消化酶、抗体和蛋白质类激素(如胰岛素、生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素)等。(2)分泌蛋白的运输方式通过囊泡运输，不需要载体蛋白的参与，但消耗能量。(3)与分泌蛋白合成有关的细胞器核糖体是合成的场所；内质网和高尔基体是加工修饰的场所；线粒体提供能量。
(4)分泌蛋白的合成过程①在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成多肽链。②肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，在内质网腔经加工、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。③内质网膜形成囊泡，包裹蛋白质离开内质网，到达高尔基体。④高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
(5)分泌蛋白在加工、运输和分泌过程中相关膜变化的表示方法①按放射性元素出现的先后顺序表示如图表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，图示不仅表示了放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。高尔基体中放射性元素含量下降，而分泌小泡中的放射性元素含量上升，表明分泌小泡来自高尔基体。
②按膜面积的变化表示以直方图和曲线图的形式表示在分泌蛋白的合成、加工与运输过程中，三种膜面积的变化情况，高尔基体起着交通枢纽的作用，内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可以相互转化，如图：
5 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
【答案】C【解析】分泌蛋白在核糖体上合成，A正确。分泌蛋白合成和运输所需要的能量由线粒体提供，B正确。分泌蛋白先经过内质网再经过高尔基体分泌到细胞外，C错误。包裹分泌蛋白的囊泡膜与细胞膜融合，使分泌蛋白从细胞内以胞吐的形式排出，D正确。
题型五 生物膜系统在结构和功能上的联系
12．[山东师大附中2021模拟]如图为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、抗体都属于分泌蛋白B．图中与胰岛素合成与分泌有关的结构有①②③④⑤C．若②合成的是丙酮酸脱氢酶，则该酶在⑤中发挥作用D．若②合成的是染色体蛋白，则该蛋白会运送到①⑤⑥中
【答案】D　【解析】唾液淀粉酶、胃蛋白酶、抗体都属于分泌蛋白，A正确；胰岛素是分泌蛋白，与其合成与分泌有关的结构有①细胞核、②核糖体、③内质网、④高尔基体、⑤线粒体，B正确；若②合成的是丙酮酸脱氢酶，则其发挥作用的场所应该是⑤线粒体，C正确；若②合成的是染色体蛋白，而染色体只存在于①细胞核中，因此该蛋白质只会运送到①中，D错误。
13．[湖北三校2021联考]生物膜系统在细胞的生命活动中非常重要。下列有关细胞生物膜系统的说法，正确的是(　　)A．细胞膜、叶绿体膜与小肠黏膜都属于生物膜系统B．生物膜的组成成分和结构都是相同的，在结构和功能上紧密联系C．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动D．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不易互相干扰
题型五 细胞膜的成分、结构和功能的分析
【答案】D　【解析】生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜及核膜共同构成的，小肠黏膜不属于生物膜系统，A错误；生物膜的组成成分主要是蛋白质和磷脂，不同的生物膜结构相似，但不完全相同，在结构和功能上紧密联系，B错误；有些酶分布在生物膜上(如催化有氧呼吸第三阶段的酶)，有些酶分布在基质中(如催化有氧呼吸第一、二阶段的酶)，C错误；细胞内的生物膜可以将各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，不易互相干拢，D正确。
14．[山东聊城2021期中]高尔基体是由单层膜构成的扁平囊叠加在一起组成的，意大利细胞学家卡米洛·高尔基于1898年用硝酸银染色法首次发现高尔基体是完成分泌蛋白最后加工和包装的场所，如可将胰岛素原分子水解为相同数目的胰岛素和C肽分子。胰岛素释放后在经过肝脏和肾脏时被大部分降解，而C肽则不会被肝脏和肾脏降解。下列分析错误的是(　　)
A．高尔基体膜面积在分泌蛋白的合成、加工、分泌过程中会维持相对稳定B．高尔基体对分泌蛋白进行加工所需的酶主要分布于其各扁平囊内的基质中C．同一个体不同细胞中高尔基体的数目和发达程度与细胞内基因种类无关D．临床上可通过测定C肽水平来反映胰岛的功能状态
【答案】B　【解析】高尔基体膜面积在分泌蛋白的合成、加工、分泌过程中会先增大后减小，总体维持相对稳定，A正确；据题干信息可知“高尔基体是由单层膜构成的扁平囊叠加在一起组成的”且“高尔基体是完成分泌蛋白最后加工和包装的场所”，故高尔基体对分泌蛋白进行加工所需的酶主要分布于其扁平囊上，B错误；同一个体的不同细胞都由同一个受精卵发育而来，基因都相同，故其高尔基体的数目和发达程度与细胞内基因种类无关，C正确；据题干信息可知，胰岛素原分子可水解为相同数目的胰岛素和C肽分子，且C肽不会被肝脏和肾脏降解，故临床上可通过测定C肽水平来反映胰岛的功能状态，D正确。
考法六　(实验)用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1．叶绿体的观察(1)原理：叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。可用高倍镜观察它的形态和分布。(2)方法步骤
2．细胞质流动的观察(1)原理：活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，随着细胞质基质的运动，悬浮在细胞质基质中的叶绿体等细胞器也会运动。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。(2)方法步骤①供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。②制片：载玻片滴水、放叶，加盖玻片，制成临时装片。③观察：先在低倍镜下找到黑藻叶肉细胞，然后在高倍镜下观察细胞内的叶绿体随细胞质流动的方向。
①最好选用管状或线条状靠近叶脉部位的细胞来观察，如果使用南瓜幼苗等的根表皮细胞进行观察，要将视野亮度调暗些，便于观察细胞质中颗粒的移动情况。②实验前，为了提高细胞质的流动性，可采用以下方法：一是进行光照，将细胞放在阳光或灯光下15～20 min；二是提高盛放黑藻的水温(20～25 ℃)；三是切伤部分叶片。③装片中的实验材料应始终保持有水状态。(3)结果与讨论①细胞质流动可以朝一个方向进行，也可朝不同的方向进行，其流动方式为转动式(旋转式、环流式)。细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞器的运动。②细胞质流动与新陈代谢有密切关系，呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之则越慢。
用显微镜观察的方式①原色观察：即观察材料不用染色，直接用显微镜观察即可。相关实验有使用高倍显微镜观察几种细胞、用高倍显微镜观察叶绿体、探究植物细胞的吸水和失水等。②染色观察：即观察材料要经染色剂染色后，才可用显微镜观察。相关实验有脂肪的鉴定、观察细胞的有丝分裂或减数分裂等。
6 [浙江2021年1月·6，2分]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中的基粒由类囊体堆叠而成
【答案】A【解析】本题主要考查叶绿体的结构以及观察叶绿体实验的操作步骤。叶绿体呈现绿色，可以直接用显微镜观察，因此制作临时装片时，实验材料不需要染色，A正确；黑藻是一种多细胞藻类，只是其叶片是由单层细胞组成的，可以直接制成临时装片，B错误；先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，增加叶绿体数量，有利于观察，C错误；在电子显微镜下才能观察到叶绿体中的基粒和类囊体，在高倍镜下观察不到，D错误。
题型六 (实验)用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
15．下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述，错误的是(　　)A．可选用藓类叶、黑藻叶或者紫色洋葱鳞片叶的外表皮作为实验材料B．为防止叶绿体失水，在实验过程中临时装片要始终保持有水状态C．观察细胞质的流动之前，供观察的黑藻应放在光照、室温条件下培养D．观察细胞质的流动，可先找到细胞中的叶绿体，然后以叶绿体为参照物
【答案】A　【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色大液泡，无叶绿体，不适合作为叶绿体观察的实验材料，A错误；临时装片中要一直保持有水状态，以避免细胞(叶绿体)失水，B正确；观察细胞质的流动之前，供观察的黑藻应放在光照、室温条件下培养，以增加叶绿体的数量，C正确；叶绿体呈绿色，适于作为参照物观察细胞质的流动，D正确。
16．某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动，显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图中箭头所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．可以直接用苔藓叶片做成装片观察B．高倍镜下可以观察到叶绿体的两层膜C．细胞质的流动方向是顺时针D．用菠菜叶进行实验时，应撕取上表皮制作装片
【答案】A　【解析】苔藓叶片由单层细胞构成，故可以直接用苔藓叶片做成装片观察细胞质的流动，A正确；在光学显微镜下观察不到叶绿体的两层膜，B错误；显微镜呈的是上下、左右均颠倒的倒像，故细胞质的流动方向与图示中相同，是逆时针的，C错误；用菠菜叶进行实验时，应撕取略带些叶肉的下表皮制作装片，D错误。
18．[河北2022·2，2分]关于细胞器的叙述，错误的是(　　)A．受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解B．线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质C．生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外D．附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
【答案】D　【解析】本题考查细胞器的结构和功能。溶酶体内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，A正确；线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，细胞质基质中生成的丙酮酸和[H]运输进线粒体需要穿过线粒体外膜和内膜，该过程需要与物质运输有关的蛋白质的协助，B正确；生长激素是一种分泌蛋白，经高尔基体加工、分类和包装后分泌到细胞外发挥作用，C正确；核糖体的组成成分为rRNA和蛋白质，附着在内质网上和游离分布在细胞质基质中的核糖体仅有功能上的区别而没有组分上的区别，D错误。
19．[浙江2022年1月·2，2分]以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是(　　)A．基部成熟叶片是最佳观察材料B．叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心C．叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形D．不同条件下叶绿体的位置不变
【答案】C　【解析】本题考查叶绿体的结构。由于基部成熟叶片中叶绿体数量太多，影响叶绿体的观察，因此最佳观察材料应该是幼嫩的小叶，A错误；叶绿体应该分布在液泡的四周，而不是均匀分布于叶肉细胞中心，B错误；叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形，C正确；不同条件下叶绿体的位置会改变，特别是受到光照影响时，D错误。
20．[广东2022·8，2分]将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C　【解析】本题考查线粒体的结构。线粒体是具有双层膜的细胞器，其中内膜向内折叠形成嵴，内膜里面的物质叫线粒体基质，是有氧呼吸第二阶段的场所。根据题图可知，①是线粒体内外膜之间的物质，②是线粒体内膜，③是线粒体基质，④是线粒体外膜。线粒体DNA存在于线粒体基质中，即③，C正确，A、B、D错误。
21．[浙江2022年1月·6，2分]线粒体结构模式如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．结构1和2中的蛋白质种类不同B．结构3增大了线粒体内膜的表面积C．厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在结构4中D．电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成
【答案】C　【解析】本题考查的是线粒体结构和功能。结构1和2分别属于线粒体的外膜和内膜，功能不同，所以蛋白质种类不同，A正确；结构3是内膜向内凹陷形成的嵴，增大了线粒体内膜的表面积，B正确；厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在细胞溶胶中，不是在线粒体中，C错误；[H]经电子传递链的传递，与氧在线粒体内膜上结合形成水，电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成，D正确。
22．[广东2022·9，2分]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
【答案】D　【解析】本题考查分泌蛋白的合成和运输的相关知识。分泌蛋白的合成和运输路径为核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜，由题中信息可知，突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中，不能分泌到细胞外，则在细胞内可能检测到分泌蛋白的场所还有内质网、囊泡，故选D。
27．[浙江2022年6月·7，2分]动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．光面内质网是合成该酶的场所 B．核糖体能形成包裹该酶的小泡 C．高尔基体具有分拣和转运该酶的作用 D．该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
【答案】C　【解析】本题考查分泌蛋白的合成、加工与分泌过程。胞外蛋白(如消化酶、蛋白质类激素和抗体等)由附着在内质网上的核糖体合成，A错误；核糖体为无膜细胞器，B错误；高尔基体可以对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，C正确；该酶的分泌方式为胞吐，D错误。