第06讲 细胞器和生物膜系统（复习课件）-2026年高考生物一轮复习讲练测（全国通用）

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第06讲 细胞器和生物膜系统
第二单元 细胞的结构、功能和物质运输
【上好课】2026年高考生物一轮复习备课系列
考点一 细胞器的结构和功能 知识点1 细胞质和细胞骨架 知识点2 常见的细胞器 重难点透析  溶酶体的特点和作用考向 知识点3 细胞器综合 考向1  细胞器的结构和功能 考向2  细胞骨架
考点二 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 知识点 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 考向  高倍显微镜观察叶绿体的实验考点三 细胞器之间的协调配合及生物膜系统 知识点1 生物膜系统 知识点2 细胞器之间的协调配合 考向  分泌蛋白的合成和运输过程
教材知识链接+教材深挖拓展+情境材料之蛋白质的分选
01 考情解码·考点定标
02 体系构建·思维领航
功能：合成蛋白质结构：蛋白质+rRNA
分布：动物、低等植物细胞功能：与细胞的有丝分裂有关
液泡 调节植物细胞内环境，使细胞保持坚挺
功能：蛋白质的合成、加工和运输的通道类型：粗面内质网和光面内质网
植物：与细胞壁的形成有关动物：与分泌物的形成有关
内含许多水解酶，能分解衰者、损伤的细胞器
叶绿体 功能：光合作用的场所线粒体 有氧呼吸的主要场所
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
维持细胞形态，锚定并支撑细胞器，与细胞运动、分裂、分化信息传递等相关。
呈溶胶状，处于不断的流动状态，活细胞进行新陈代谢的主要场所
常用放射性同位素：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性同位素：15N、18O等。）
03 考点突破·考向探究
近日邕江绿藻爆发水华导致大量的鱼类死亡。
毒素本质：环状七肽化合物（分泌蛋白类）；邕江水体毒素超标，含量达0.08μg/L（超安全值 8 倍），长期接触诱发肝损伤。
思考：微囊藻毒素的产生需要经历‘氨基酸组装→加工修饰→运输释放’三个阶段，每个阶段由哪些细胞结构负责？”
水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
①活细胞新陈代谢的主要场所
②为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件，如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
由蛋白质纤维组成的网架结构
其他功能：锚定并支撑着细胞器，与细胞运动、分裂、分化及物质运输 、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
支撑细胞形态（绿藻呈椭球）物质运输（囊泡沿微管移动）驱动细胞质流动（带动叶绿体向光移动）
（主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法）
思考：怎么得到细胞器呢？
离心速率较低时，让较大颗粒沉降到管底，小颗粒仍悬浮在上清液中；收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，将较小的颗粒沉降
思考：这个实验中用到差速离心法吗？
差速离心、密度梯度离心有何区别？
DNA半保留复制的实验 15N/14N
拓展：密度梯度离心法VS差速离心法
①原理不同：密度梯度离心法：不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带的方法。②转速不同：差速离心法：用多个离心转速。密度梯度离心法：只用一个离心转速。
获得细胞器后，怎样才能看得到细胞器呢？
（壁、膜、细胞核、液泡、线、叶、染）
注意：光学显微镜仅观察到外部形态结构，要看内部结构需要电子显微镜才行
(线内外膜、叶内外膜及类囊体薄膜、核、内、高、中、核膜等)
思考：哪些细胞器是绿藻‘疯长’的核心执行者？
归纳：毒素生产线的 “成员清单”—— 细胞器分类
学习任务： “分泌蛋白（如抗体）的产生过程”，迁移推测微囊藻毒素产生可能涉及的细胞器：
思考：毒素生产线的第一步 —— 氨基酸如何组装成肽链？
思考：核糖体合成的线性肽链(毒素前体)，没有活性，怎么办？
思考：若合成过程中出现错误肽链，细胞如何处理？
此处有超链接，链接线粒体和叶绿体
此处有超链接，链接溶酶体和液泡
此处有超链接，链接核糖体
此处有超链接，链接内质网和高尔基体
此处有超链接，链接中心体
从成分分析①含有少量DNA的细胞器：②含有色素的细胞器：③含有RNA的细胞器：④含有蛋白质的细胞器：⑤含有磷脂的细胞器：
活动：对细胞器进行分类总结
从功能分析①能产生ATP的细胞器：②动物和低等植物细胞特有的细胞器：③原核细胞和真核细胞都有的细胞器：④与蛋白质合成有关的细胞器：⑤能发生碱基互补配对的细胞器：
1.从成分分析①含有少量DNA的细胞器：叶绿体、线粒体；②含有色素的细胞器：叶绿体、液泡；③含有RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；④含有蛋白质的细胞器：线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体；⑤含有磷脂的细胞器：线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体。
2.从功能分析①能产生ATP的细胞器：线粒体、叶绿体。②动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体；③原核细胞和真核细胞都有的细胞器：核糖体。④与蛋白质合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。⑤能发生碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。
核仁大、核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
内质网、高尔基体发达→蛋白质等的合成与分泌功能强。
细胞膜上糖蛋白减少→细胞间黏着性降低，易于扩散和转移。
多突起(微绒毛)→增大吸收面积
具有突起，提高兴奋传导的效率,且高度分化，不分裂
无细胞核,不分裂;无核糖体,不合成蛋白质;无线粒体，只能进行无氧呼吸;血红蛋白含量丰富
3.利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
【易错辨析】(1)溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构。( × )(2)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。( × )(3)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。( × )(4)受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解。( √ )(5)葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量。( × )(6)线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。( × )(7)酵母菌和白细胞都有细胞骨架。( √ )(8)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。( × )(9)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。( × )
例1．科学家发现一种海洋藻类细胞内的固氮细菌内共生体正在进化成一种固氮细胞器（硝质体）。硝质体的结构与线粒体、叶绿体相似，且含有从海洋藻类细胞核基因编码的蛋白质。下列有关藻类、固氮细菌和硝质体的叙述错误的是（　　）A．硝质体可能含有双层膜结构B．硝质体内含有DNA、RNAC．藻类和固氮细菌内含有核糖体D．硝质体内的蛋白质全由内质网上的核糖体合成
【变式训练1·变载体】电镜下显示线粒体外膜与内质网之间距离保持在约10～25纳米，两者间存在一个特殊区域，特定的膜蛋白MFN1和MFN2可跨越内质网和线粒体间的空隙，此特殊区域称为“MAMs”膜接触位点。MAMs介导两个细胞器间的通讯并参与蛋白质和代谢物的交换，破坏MAMs可导致线粒体钙离子过载和细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ）
 A．线粒体与内质网保持各自细胞器独立结构，使多种化学反应同时进行互不干扰B．通过MFN1和MFN2可直接将内质网中的蛋白质运输到线粒体中C．线粒体结构异常可能会通过MAMs影响内质网加工蛋白质D．膜蛋白MFN1和MFN2由附着在内质网上的核糖体合成后即可发挥作用
【变式训练2·变考法】新型膜性细胞器——迁移体内含许多50~100mm的微小囊泡，是细胞迁移过程中向外传递生物信息的重要载体，不同迁移体的微小囊泡内含有蛋白质、RNA等不同的物质。下列相关推测不合理的是（　　）
A．图示迁移体中的微小囊泡可能来自高尔基体B．迁移体和COPⅡ囊泡均为双层膜结构的细胞器C．微小囊泡被包装到迁移体的过程依赖细胞骨架D．迁移体的功能可能由其所携带的“货物”决定
例2．研究发现原核细胞也有细胞骨架，Ftsz、MreB和Cres是构成细菌细胞骨架的主要蛋白，其中FtsZ是一种微管蛋白，可形成细丝并聚集到细胞膜中部内侧形成环，驱动细胞膜内陷和细胞分裂。下列有关构成细菌细胞骨架三种主要蛋白的叙述正确的是（     ）A．三种蛋白的基本单位都有一个磷酸基团与C原子相连B．细菌细胞骨架有利于维持细胞形态，参与细菌有丝分裂C．FtsZ蛋白合成后，依赖高尔基体运输至细胞膜中部内侧D．用药物抑制FtsZ蛋白的活性，可导致细菌细胞分裂停止
【变式训练1·变载体】秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体，但成熟精子中的线粒体数量明显低于精细胞。我国科学家在秀丽隐杆线虫体内首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡，并命名为“线粒体囊”。研究表明，生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号，依赖细胞内的SPE-12和SPE-8等酶的作用，触发精细胞释放线粒体囊，过程如图所示。下列推测中不合理的是（　　）
A．精细胞中线粒体的清除过程中没有细胞自噬的参与B．蛋白酶和胞内酶SPE-12从合成到发挥作用经过的细胞器类型不同C．线粒体的数量可能和精子的运动能力与可育性有关D．蛋白质构成的细胞骨架可参与物质的定向运输
【变式训练2·变考法】微管是细胞骨架的重要结构，在细胞有丝分裂过程中微管起着极其重要的作用，秋水仙素可阻止微管聚合。下列有关叙述错误的是（　 　）A．微管的化学成分为蛋白质纤维 B．微管只在动植物细胞中存在C．多种物质和结构的移动与微管有关 D．秋水仙素可能抑制癌细胞分裂
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志。
低等植物的叶绿体形态多样，如螺旋状
叶肉细胞含叶绿体，表皮细胞不含
提醒：这些材料的叶片薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片。
3、实验步骤(1)观察叶绿体
先用 ，找到需要观察的叶绿体。再换用 观察叶绿体的形态与分布
用镊子取一片藓类的小叶(或者取菠菜叶稍带些 )放入盛有清水的培养皿中
往载玻片中央滴一滴 .
用镊子夹住所取的叶放入水滴中
(2)观察细胞质的流动
将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入水滴中
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞，高倍镜下可见叶绿体随细胞质绕液泡流动(不同细胞中流动方向可能不同)
（1）叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形；（2）叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动；（3）黑藻叶片处于饱含水分的状态时，每个细胞中叶绿体绕液泡进行定向循环流动，视野中与实际流动方向一致。不同细胞中流动方向可能不同。
1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
2.选用黑藻的幼嫩叶片而不是幼根为实验材料观察细胞质流动的原因是？
叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向，有利于接受更多的阳光。
弱光：椭球形的正面朝向光源——接受更多的阳光强光：椭球形的侧面朝向光源——避免被灼伤
幼嫩叶片中存在叶绿体，便于观察细胞质流动，幼根中细胞质流动没有明显的 参照物，不便于观察
【易错提醒】(1)观察顺序：首先要找到叶肉细胞中的叶绿体，然后以叶绿体作为参照物，在观察时眼睛注视叶绿体，再观察细胞质的流动。最后，再仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。(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。(3)细胞质流动方向：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，并非只是细胞质基质的运动。(4)叶绿体的分布和流动：叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源，实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。若观察时发现细胞质不流动，或者流动很慢，可采取措施加速细胞质流动，如适度照光、适当升温、切伤叶片等。(5)观察结果分析：若显微镜下观察到叶绿体的运动方向如下图所示，则实际的流动方向为逆时针，叶绿体的位置是位于液泡左下方。
例1.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箭头所示，下列有关叙述错误的是（    ）
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不同细胞中叶绿体的运动方向相同C．细胞质的实际流动方向是逆时针流动D．用菠菜叶进行实验，应撕取带有叶肉细胞的下表皮制作装片
【变式训练1·变考法】科研人员在研究细胞质的流动方向时发现，在具有多个液泡的植物细胞中，每个液泡周围的细胞质流动方向都是固定的，但不同液泡周围的细胞质流动方向并不统一。下列说法错误的是（    ）A．细胞质围绕液泡的流动可能与细胞骨架有关B．细胞质的流动有利于营养物质在细胞内的均匀分布C．菠菜叶下表皮细胞和黑藻叶肉细胞都是观察细胞质流动的理想材料D．就具有单一液泡的不同细胞而言，细胞质的流动方向可能并不一致
【变式训练2·变考法】某实验小组利用黑藻的叶肉细胞，探究了光照强度对黑藻细胞质流动速率的影响，实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（    ）
A．叶肉细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标B．光照可增强细胞代谢，但光照过弱或过强均可导致细胞代谢减弱C．适当提高环境温度可能使各组实验光照前后细胞质流动速率均增加D．可以用洋葱根尖成熟区细胞代替黑藻叶肉细胞来观察细胞质环流
任务：绘制毒素生产线的 “全流程协作链”
思考：“参与毒素分泌发细胞结构特点？
都具有膜结构（核糖体此外）
★生物膜系统 ≠ 生物膜
【易错提示】①生物膜系统是指细胞内所有膜结构，而不是生物体内②只有真核细胞才有生物膜系统，原核细胞有生物膜，不具备生物膜系统
原核生物没有核膜和细胞器膜等，没有生物膜系统。
（1）生物膜的组成成分和结构很相似。（2）在结构和功能上紧密联系、协调配合。
（提醒：都具有一定的流动性）
（提醒：主要成分为脂质、蛋白质）
3.生物膜在结构上的联系
所参与合成的蛋白质主要是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用或溶酶体或细胞膜上的蛋白质
4.生物膜在功能上的联系
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行
保障细胞内部环境的相对稳定
物质运输、能量转换、信息传递
（1）使细胞具有一个相对稳定的环境（2）保证物质运输（转运蛋白）、能量转化和信息传递（特异性免疫、受精作用）（3）酶附着的支架，把细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序地进行
【易错辨析】(1)囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器。( × )(2)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。( × )(3)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)高尔基体参与分泌蛋白的合成与加工。( × )(5)细胞膜、高尔基体、中心体都属于生物膜系统。( × )
☆思考：研究毒素（分泌蛋白）的合成与运输采用的是什么方法？
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。（如消化酶、抗体和一部分激素等）
生物膜系统参与合成的毒素属于？
分泌蛋白vs胞内蛋白区别
血红蛋白、呼吸酶、光合酶等。
粗面内质网上合成的蛋白质除了分泌蛋白外，还有在细胞膜上的蛋白质载体蛋白、受体蛋白等溶酶体中的水解酶
拓展：高中关于同位素标记法的实验
该实验应选何种同位素？标记什么物质？
用 3H 记一定量的亮氨酸，注射进豚鼠的胰腺泡细胞
观测细胞不同部位放射性强度的变化
将标记的氨基酸加入到绿藻的培养基中，追踪检测绿藻细胞内的放射性信号。
思考：其中常见细胞结构只有以下这些吗？功能？
通过基因的转录，将遗传信息从DNA传递到mRNA。
在游离核糖体上合成一段肽链，这段肽链和核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内。
3.与分泌蛋白形成有关的结构
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡 、细胞核、细胞膜
思考：在毒素合成分泌过程中，毒素运输中细胞器膜面积如何变化图？
4.分泌蛋白合成及分泌过程中的图形分析
内质网的膜面积_____
综合比较：高尔基体的膜面积__________
细胞膜的膜面积_____
标记氨基酸出现的先后顺序：_______→ _______→ ____ → _________→ ____→ ______→细胞外
在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少，细胞膜膜面积增加。
__________________
③____________
课后任务：如何利用毒素生产线的知识设计水华治理方案？”
例1.酵母菌能正常分泌蛋白质，若细胞内相关结构异常会导致分泌过程障碍，分泌蛋白会积聚在特定的部位，如图所示。下列叙述正确的是（    ）
A．不正常分泌出现的原因可能为核糖体合成的蛋白质不能进入内质网B．附着型核糖体与内质网的结合依赖于其生物膜的流动性C．用3H标记亮氨酸的羟基可追踪上述蛋白质的合成和运输过程D．若不正常分泌的原因是遗传物质发生了改变，说明细胞核与蛋白质的合成有关
【变式训练1·变载体】易位子蛋白（TRAP）是内质网膜上作为信号序列的受体蛋白，能选择性地识别多肽链的信号序列，并将新生多肽链靶向转移至内质网腔中，TRAP与神经退行性疾病的发病机制有关。下列有关TRAP的叙述错误的是（    ）A．TRAP在核糖体上合成时需要以氨基酸为原料，至少含有C、H、O、N元素B．分泌蛋白合成过程中，TRAP可识别信号肽并将多肽链转移至内质网腔，内质网对其进行加工后直接分泌到细胞外C．若基因突变导致TRAP空间结构异常，新生多肽链可能无法进入内质网腔，从而引发疾病D．内质网合成的脂质不仅参与自身膜的构建，还可通过囊泡运输至细胞膜参与细胞膜成分的更新
【变式训练2·变考法】大部分线粒体蛋白是由核基因编码的，这些蛋白质的前体蛋白无活性，肽链的一端含有信号序列（导肽），导肽能识别线粒体上的特定受体。前体蛋白合成后，需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态，在导肽的介导下转运进入线粒体。导肽及Hsp70从前体蛋白上释放后，前体蛋白折叠成活性形式。下列叙述错误的是（　　）A．Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠B．Hsp70合成开始于细胞质基质中游离的核糖体C．核基因编码的线粒体蛋白转运进入线粒体并活化需要能量D．导肽与其受体蛋白结合的过程实现了细胞间的信息交流
04 真题感知·命题洞见
1．（2025·河南·高考真题）某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中，构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中，这种细胞一定含有的是（　　）A．核糖体 B．线粒体 C．中心体 D．溶酶体
2．（2025·山东·高考真题）在细胞的生命活动中，下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是（    ）A．高尔基体 B．溶酶体 C．核糖体 D．端粒3．（2024·天津·高考真题）植物液泡含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是（    ）A．核糖体 B．溶酶体 C．中心体 D．高尔基体
4．（2024·海南·高考真题）液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是（    ）A．液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器B．内质网上附着的核糖体，其组成蛋白在细胞核内合成C．液泡和溶酶体形成过程中，内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体D．核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
5．（2024·江苏·高考真题）图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是（     ）
A．①~④构成细胞完整的生物膜系统B．溶酶体能清除衰老或损伤的①②③C．③的膜具有一定的流动性D．④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
6．（2024·重庆·高考真题）苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖，细胞中可溶性糖储存的主要场所是（    ）A．叶绿体 B．液泡 C．内质网 D．溶酶体7．（2024·北京·高考真题）关于大肠杆菌和水绵的共同点，表述正确的是（    ）A．都是真核生物B．能量代谢都发生在细胞器中C．都能进行光合作用D．都具有核糖体
8．（2024·湖南·高考真题）以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是（　　）A．该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域B．细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快C．材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键D．细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
9．（2024·浙江·高考真题）浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链（信号肽）与细胞质中的信号识别颗粒（SRP）结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是（    ）A．SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
10．（2023·海南·高考真题）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
11．（2023·浙江·高考真题）囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是（    ）A．囊泡的运输依赖于细胞骨架B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
12．（2023·浙江·高考真题）性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下，部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解，从而调节了性激素的分泌量。细胞器X是（    ）A．溶酶体 B．中心体 C．线粒体 D．高尔基体
05 学以致用·能力提升
一、教材知识链接1．溶酶体：溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，功能是(1)能分解衰老、损伤的细胞器，(2)吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。(P49)2．“动力车间”是：线粒体；“养料制造车间”和“能量转换站”是：叶绿体；“消化车间”是：溶酶体；“蛋白质的生产机器”是：核糖体；高尔基体是动植物细胞中都有，但执行功能有区别的细胞器。(P49)3．真核细胞中有维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。(P50)4．用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。(P51“科学方法”)5．生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。(P52)
水解酶，功能是(1 )能分解衰老 损伤的细胞器，(2)吞噬并杀死侵入细胞的病
线粒体；“养料制造车间”和“能量转换站”是：叶绿体；
溶酶体；“蛋白质的生产机器”是：核糖体；高尔基体
细胞器膜和细胞膜、核膜
二、教材深挖拓展1．液泡内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。2．溶酶体内部含有多种水解酶，其作用是能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。3．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。4．分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是对蛋白质进行加工、分类和包装。
1．液泡内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
2．溶酶体内部含有多种水解酶，其作用是能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
3．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关
对蛋白质进行加工、分类和包装
二、教材深挖拓展5．细胞质中含有细胞代谢所需要的原料、酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动为细胞内物质的运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。6．从功能角度分析，线粒体和内质网紧密相依的意义：线粒体为内质网提供能量，内质网为线粒体提供脂质等物质。7．生物膜系统的功能：(1)使细胞具有一个相对稳定的内部环境，并使细胞与外部环境进行物质运输、能量转化、信息传递；(2)为酶提供了大量的附着位点，为许多化学反应提供了场所；(3)把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，使得细胞能够同时进行各种化学反应而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
细胞内物质的运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行
6．从功能角度分析，线粒体和内质网紧密相依的意义：线粒体为内质网提供能量，内质网为线粒体提供脂质等物质。
7．生物膜系统的功能：(1)使细胞具有一个相对稳定的内部环境，并使细胞与外部环境进行物质运输、能量转化、信息传递；(2)为酶提供了大量的附着位点，为许多化学反应提供了场所；(3)把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，使得细胞能够同时进行各种化学反应而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
三、蛋白质的分选核糖体与内质网之间的识别信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。如图1所示，新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合，SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合，将核糖体—新生肽引导至内质网。新生肽链通过易位子进入内质网腔中进行初步加工之后，SRP脱离，肽链继续合成，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落。肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。
课后任务：请结合以上信息，利用毒素生产线的知识设计水华治理方案？
策略： 设计蓝藻特异性的 SRP/DP结合抑制剂。实施：生物抑制剂： 筛选或设计靶向蓝藻SRP/DP的小分子肽或适配体（Aptamer），通过船舶或无人机喷洒。基因沉默： 利用RNAi技术（如纳米载体递送dsRNA）特异性敲低蓝藻中SRP或DP受体基因的表达。效果： 毒素前体滞留在胞质，无法进入加工区，被胞内蛋白酶降解。
三、蛋白质的分选核糖体与内质网之间的识别
实验设计思路：通过干扰信号肽识别（SRP-DP）→ 跨膜转运（易位子）→ 信号肽切除（加工成熟） 这一与内质网协作高度相似的核心通路，可精准破坏蓝藻毒素的生产线。
三、蛋白质的分选内质网和高尔基体之间的识别 细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、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2)，其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图3所示：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。
策略： 基因沉默——RNAi 靶向 SRP/DP 基因靶点设计：针对蓝藻独有的 ffh（SRP 基因）或 ftsY（DP 受体基因）保守区设计双链 RNA（dsRNA）。递送系统：包封于阳离子脂质纳米载体，增强穿透蓝藻胶鞘能力；或利用工程化噬藻体定向递送。作用路径：dsRNA 进入细胞后触发 RNAi，降解目标 mRNA，抑制 SRP/DP 蛋白合成。
三、蛋白质的分选内质网和高尔基体之间的识别
实验设计思路：模仿细胞内精准的“识别-回收/拦截”系统，针对蓝藻的毒素合成途径（“生产线”）进行精准干扰或阻断。
三、蛋白质的分选受体介导的囊泡运输 研究人员解开了调控被运输物质在正确时间投递到细胞中正确位置的分子原理，即细胞通过囊泡精确地释放被运输的物质。图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。
策略： 干扰囊泡（如早期内体或特定分泌囊泡）识别和捕获毒素分子的过程。实验设计：设计分子诱饵/竞争性抑制剂： 设计模拟毒素分子关键结构域的小分子或多肽，使其抢先与囊泡膜上的受体或分选蛋白结合，阻止真正的毒素结合。开发靶向抗体或适配体： 针对毒素受体蛋白或分选复合物的关键亚基，开发能特异性结合并阻断其功能的抗体或核酸适配体。利用天然抑制剂： 筛选能产生干扰囊泡分选功能的化合物的微生物（如某些细菌、放线菌）或其代谢产物。
三、蛋白质的分选受体介导的囊泡运输
实验设计思路：干扰或阻断蓝藻细胞中囊泡运输毒素的关键步骤，从而阻止毒素被有效合成、包装、运输和释放到水体中。
1.毒素 “组装车间”—— 核糖体
广泛分布于真核细胞，原核细胞
无膜结构，蛋白质+rRNA
游离核糖体：游离在细胞质中
附着核糖体：附着在内质网、核膜上
（合成分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体的酶）
氨基酸发生脱水缩合形成肽链，合成蛋白质的场所,“生产蛋白质的机器”。
(附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体）
此处有超链接，链接回毒素合成路径
2.毒素“初加工车间”—— 内质网
广泛分布于真核细胞，膜面积最大
单层膜，由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构，最终连接成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。内连核膜，外连细胞膜
粗面内质网：附着有核糖体；
光面内质网：未附着核糖体；
主要与分泌蛋白的运输、加工有关
主要与脂质、糖类合成有关
蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道。以及糖类、脂质合成的场所。
通过囊泡将加工后的肽链运输至高尔基体
3.毒素 “精加工车间”—— 高尔基体
单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成
①主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。②动物细胞中，与分泌物的形成和分泌有关；③植物细胞中，与细胞壁的形成有关④与溶酶体的形成有关
思考：与未成熟毒素的加工有什么关联？
接收内质网囊泡中的未成熟毒素，进行精细修饰（激活毒性，使线性肽链环化），通过分泌囊泡将成熟毒素定向运输至细胞膜
定向运输、膜融合调控和物质保护，确保分泌蛋白从合成到发挥功能的高效与精准。
【拓展延伸】分泌蛋白的加工——前胰岛素原的切割
某些蛋白质的成熟过程需要水解掉一部分“多余肽”(如胰岛素的形成)
思考：能量？哪个细胞器提供动力？
细胞进行有氧呼吸的主要场所；（提供95%的能量）“动力车间。”
4.能量“能量供应站”—— 线粒体
（注意：厌氧菌、蛔虫、哺乳动物成熟红细胞没有）
向内折叠形成嵴，增大膜面积，其上含有氧呼吸第三阶段酶。
DNA、RNA、核糖体等
分布与 有关的酶(第二阶段)。
含少量 。
新陈代谢越旺盛的细胞含量越多
*线粒体为半自主性细胞器
【典例】为探究细胞呼吸的具体场所和过程，某科研小组进行如下系列实验。将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得上清液（只含细胞质基质）和沉淀物（只含线粒体）。
研究结果推测：葡萄糖在_____________中分解生成了丙酮酸和______________；葡萄糖_____（填“能”或“不能”）被线粒体分解，可能的原因是_______________________________________（写出1点即可）。
线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体
（或线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶，或葡萄糖不能进入线粒体）
（1）无线粒体=只能无氧呼吸？
（2）哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，也可以经行呼吸作用？
【易错辨析】线粒体的结构与功能观
（3）线粒体可利用葡萄糖进行有氧呼吸？
很多原核生物即使没有线粒体也能进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上。
哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶，因此，只能进行无氧呼吸
①线粒体膜上没运输葡萄糖的载体②线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶
5.能量“源头发动机”—— 叶绿体
叶肉细胞、保卫细胞和幼嫩的茎
（但表皮细胞、根部细胞等不含叶绿体）
类囊体堆叠形成基粒（增大了膜面积）
类囊体膜上有光合色素（脂溶）和和光反应酶
含暗反应酶、DNA、RNA、核糖体
绿色植物细胞进行光合作用的场所
“养料制造车间”和“能量转换站”
学习任务：绘制叶绿体结构模式图（标注外膜、内膜、类囊体、基质）,出光反应与暗反应的场所及关键物质
思考：叶绿体制造的有机物如何转化为直接供能物质？
归纳：线粒体和叶绿体的比较
无色素，有氧呼吸第二阶段有关的酶（线粒体基质）、第三阶段酶（线粒体内膜）
色素（类囊体薄膜），与光反应有关的酶（类囊体薄膜），与暗反应有关的酶（基质）
将有机物分解成二氧化碳和水；将有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能,用各项生命活动
是光合作用的场所，完成光合作用的全过程（叶绿体内膜光滑，不参与光合作用）
①具双层膜②都含少量DNA(环状)、RNA还有核糖体，可进行转录和翻译合成部分蛋白质，控制细胞质遗传，能自我复制，半自主性细胞器。③都能产生ATP，与能量转换有关。④共同参与自然界的碳循环
由囊状结构的类囊体堆叠形成基粒
【拓展】叶绿体与线粒体的起源——内共生起源学说
古生物学家推测：线粒体和叶绿体起源于需氧细菌和蓝细菌。它们被原始真核生物吞噬后的未被完全消化，反而依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质和能量，逐渐进化为叶绿体和线粒体。
（1）按照这一推测，叶绿体的外膜、内膜的来源分别是 。
（2）进一步推测，线粒体的形成过程是： 。
原始真核生物细胞膜；蓝细菌细胞膜
原始真核生物吞噬需氧细菌形成的
（3）在你的知识范围内找出支持古生物学家推测的两条证据。
①线粒体和叶绿体的基因组与原核生物的基因组相似②线粒体和叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体，能够进行DNA复制、转录和翻译(半自主细胞器)③线粒体、叶绿体DNA不与蛋白质结合形成染色质，DNA为环状。④线粒体、叶绿体的分裂方式与原核细胞相似。
6.毒素“质检与回收车间”—— 溶酶体
主要分布于动物细胞，酵母菌等真菌也有
单层膜的囊状体，起源于 ，内含有多种 酶。这些酶在 上合成，溶酶体只是储存场所。
①是细胞的“消化车间”，②内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，③吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
拓展：溶酶体的特点和作用
其在自噬溶酶体内被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用
推测，营养物质缺乏时，癌细胞仍能存活的原因可能是癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质。
胞仍能存活的原因可能是癌细胞中自噬作用强，可获得更多的能量和物质
（1）溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器。( )
（3）溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?
①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用。
（2）少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？
细胞质基质中的pH为7.0，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。
硅尘破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。
（4）造成硅肺的原因是什么？
（5）新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，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？
提醒：肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜。
与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时，细胞内的溶酶体破裂，释放其中的水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。
7.毒素“备用回收车间”—— 液泡
成熟的植物细胞（根尖分生区细胞无液泡）
内有细胞液，含糖类、氨基酸、色素、无机盐、和蛋白质等
主要是花青素，可决定花和果实的颜色，但不可用于光合作用
①调节植物细胞内的环境；②充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。
③植物细胞在生长过程中液泡数量由多变少，最后合并成一个大液泡。
②植物根尖分生区细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。
注：① 液泡内部呈酸性环境，含有多种酸性水解酶，发挥类似动物细胞的溶酶体的功能。