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高考一轮复习第5讲 细胞器与生物膜系统课件PPT
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这是一份高考一轮复习第5讲 细胞器与生物膜系统课件PPT，共60页。
2.“八种”常见细胞器的结构及功能
考点一 细胞器的结构和功能
1.细胞器的分离方法: 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。
(1)① :细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、 损伤的 ,吞噬并杀死侵入细胞的 。(2)② :与细胞的有丝分裂有关。(3)③ :是“生产蛋白质的机器”, 细胞中唯一的细胞 器。(4)④ :主要是对来自内质网的蛋白质进行 的“车间”及“发送站”。
(5)⑤内质网:细胞内蛋白质等大分子物质的 、 场所和运输 通道。(6)⑥ :细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。(7)⑦ :能进行光合作用的植物细胞所特有,是“养料制造车间” 和“能量转换站”。(8)⑧ :内有细胞液,可调节植物细胞内的环境,充盈的液泡可使植物 细胞保持坚挺。
3.细胞骨架(1)概念:由 组成的网架结构。(2)意义: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、能量变化、信息传递等生命活动密切相关。
1.差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率来分离不同大小颗粒的方法。 (必修1 P47科学方法) ( )2.细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面,可以控制物质进出细胞。(必修1 P48 图3-6) ( )3.植物细胞都含有叶绿体,动物细胞都含有线粒体。(必修1 P48图3-6) ( )4.高尔基体是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。(必修1 P 48图3-6) ( )
5.液泡中含有糖类、无机盐和色素,但不含蛋白质。(必修1 P48图3-6) ( ) 6.溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。(必修1 P48 图3-6) ( )7.中心体和核糖体不含有脂质,都只存在于真核细胞中。(必修1 P48图3-6) ( )8.细胞骨架与细胞运动、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。(必修1 P50正文) ( )
1.(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 。
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
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① ;② 。
溶酶体膜的成分经过修饰,不被这些水解酶识别
溶酶体内的酶大多
在酸性条件下才能发挥作用,而溶酶体膜生活的细胞质基质为中性且不断地
运动着,分解它们的酶难以起作用
1.叶绿体和线粒体的比较
[特别提醒] 线粒体、叶绿体中都含有DNA、RNA和核糖体,能独立地进行 基因表达合成部分蛋白质,但其绝大多数蛋白质由核基因编码,在细胞质核糖 体上合成后转移至线粒体或叶绿体内,因此二者被称为半自主性细胞器。
2.归类比较各种细胞器
[特别提醒] (1)真核细胞中的核糖体有两类：附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等)；游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。(2)内质网有两类:粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;光面内 质网与脂质(如某些激素)的合成有关。(3)动物细胞内的高尔基体与细胞的分泌功能有关,是各种膜成分相互转化中 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)高尔基体与溶酶体的形成有关。
考向一 围绕细胞器的结构与功能,考查结构与功能观1.(2021河南信阳高三调研)下列关于细胞结构和功能的叙述,不正确的是 ( )A.硝化细菌代谢过程中既有O2的产生又有O2的消耗B.高尔基体膜是单层膜,与内质网膜可通过囊泡联系C.溶酶体膜上的蛋白质可通过修饰从而不被其中的水解酶水解D.叶绿体是所有生物进行光合作用的场所,含有DNA、RNA、蛋白质、磷脂 等成分
解析 蓝细菌能够进行光合作用,但是蓝细菌细胞中没有叶绿体,D错 误。
2.(不定项选择)(2020山东日照期末)下列有关真核细胞结构与功能的描述,正 确的是 ( )A.细胞质基质是细胞内许多代谢反应发生的场所B.真核细胞分裂过程中,纺锤体的形成都离不开中心体C.内质网合成的细胞分泌物都要经过高尔基体的加工D.液泡可以调节植物细胞内的环境并保持细胞的形态
解析 细胞内许多代谢反应都在细胞质基质中进行,A正确;动物细胞 纺锤体的形成与中心体发出的星射线有关,高等植物细胞从细胞两极发出纺 锤丝形成纺锤体,B错误;内质网分为光面内质网和粗面内质网,其中有核糖体 附着的为粗面内质网,分泌蛋白在粗面内质网上加工后,需要经高尔基体再加 工才能运输到膜外,而光面内质网合成的分泌物不需要经高尔基体的加工,C 错误;充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺,其内的细胞液可以调节植物细胞 内的环境,D正确。
题后悟道·归纳归纳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。(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)真核细胞光合作用一定发生在叶绿体中,丙酮酸彻底氧化分解一定发生在 线粒体中。(4)一切生物的蛋白质合成场所一定是核糖体。(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞,但一定不是高等植物细胞。
(6)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。(7)一定不发生在细胞器中的反应为:葡萄糖→丙酮酸。
考向二 借助细胞结构模式图的分析,考查模型与建模等科学思维能力3.(2020河南信阳调研)如图是在显微镜下观察到的某细胞内的某些结构,下 列判断正确的是 ( )A.这些结构是在光学显微镜下观察到的植物细胞结构B.以上七种结构均参与了生物膜系统的构成C.与基因表达有关的结构有a、b、f、g,但不一定都能发生A—T,G—C之间 的互补配对D.在a内能合成葡萄糖,而在b内能将葡萄糖分解
解析 图中a是叶绿体、b是线粒体、c是内质网、d是高尔基体、e是中 心体、f是核糖体、g是核膜。这些结构均是亚显微结构模式图,必须在电子 显微镜下才能看到,A错误。图中e中心体和f核糖体两种细胞器没有膜结构, 不属于生物膜系统,B错误。叶绿体能合成葡萄糖,但是葡萄糖的分解发生在 细胞质基质中,D错误。
4.(不定项选择)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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区分其他生物的标志结构,请据图判 断下列说法正确的是 ( )
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ比较,共同具有的无膜细胞器是⑨核糖体B.可以判断Ⅲ为低等植物,因为它同时具有①和⑥C.Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物D.Ⅴ生物一定营寄生生活,由蛋白质和核糖核酸构成
解析 Ⅴ是病毒,没有细胞结构,只能营寄生生活,病毒只有一种核酸, 核糖核酸或者脱氧核糖核酸,故病毒不一定由蛋白质和核糖核酸构成,D错 误。
题后悟道·方法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是否表示出细胞器的结构 (2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断
考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统
1.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输(1)分泌蛋白:指在 合成后,分泌到 起作用的蛋白质,如 消化酶、抗体和一部分激素等。(2)研究手段——放射性同位素标记法在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射 ,检测放射性依次出现的 部位。
① (真核细胞):基因的转录,将遗传信息从DNA传递到mRNA。② :通过翻译将氨基酸合成多肽链。
③内质网:对来自核糖体的多肽进行初步加工形成 ,再以囊泡的方式将其运送至高尔基体。④ :对来自内质网的蛋白质进一步 ,并以囊泡的方式运输到细胞膜。⑤ :通过胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外。⑥ :提供能量。
2.细胞的生物膜系统(1)组成: 、细胞器膜和 等结构,共同构成细胞的生物膜 系统。(2)联系:生物膜的组成成分和结构 ,在结构和功能上 ,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
1.消化酶、抗体、血浆蛋白和性激素等分泌蛋白经过囊泡运输到细胞外。 (必修1 P51思考·讨论) ( )2.肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质。(必修1 P52正文) ( )3.囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,其中起重要交通枢纽作用 的是内质网。(必修1 P52正文) ( )4.生物膜系统指生物体内的所有膜结构。(必修1 P52正文)( )5.生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新。(必修1 P52图3-8) ( )
1.(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 。(2)a、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。
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线
蛋白质加工、分类、包装及发送
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 。
物理性质特殊的同位素
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.(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。
1.生物膜系统成分和结构上的联系(1)成分上的联系①各种生物膜组成成分基本相似:均主要由脂质、蛋白质等组成,体现了生物 膜系统的统一性。②每种成分所占的比例不同,体现了生物膜系统的差异性。
(2)结构上的联系①各种生物膜在结构上大体相同,都由磷脂双分子层构成基本骨架,蛋白质分 子镶嵌在其中,磷脂分子和大多数蛋白质分子都具有一定的流动性。②在结构上具有一定的连续性
2.分泌蛋白合成和运输的实验结果分析(1)放射性强度变化情况放射性首先出现在核糖体中，然后依次出现在内质网、高尔基体和分泌小泡等结构上。
（2）膜面积变化情况
图3是以柱形图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化,其中①～③依次表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。图4是以坐标图的形式显示分泌蛋白分泌过程中相关结构膜面积的变化,其中a、b、c依次表示内质网膜、细胞膜、高尔基体膜。
考向一 借助分泌蛋白的合成和运输过程,考查科学思维能力1.(2020福建莆田一中期末)实验表明细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中有一 类相同的蛋白质,而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少,在内质网中含量较 多,在高尔基体中的含量介于两者之间。据此判断正确的是 ( )A.这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网膜直接转化而来的B.这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同C.这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行加工D.这类蛋白质的分布说明生物膜在结构上具有统一性和差异性
解析 根据题意可知,内质网、高尔基体和细胞膜都有这种蛋白质,说明 生物膜在结构上具有统一性,但在不同膜中的含量不同,说明生物膜具有差异 性,D正确。
题后悟道·归纳有关分泌蛋白合成与分泌的几个注意点(1)核糖体只是肽链的合成场所,肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装 才能形成具有生物活性的蛋白质,也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。(2)除分泌蛋白外,存在于细胞膜上的蛋白质也是由附着在内质网上的核糖体 合成的,经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上,如转运蛋白和受体蛋白 等。(3)分泌蛋白出细胞的方式为胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性,并未体现 出细胞膜的选择透过性,并且该过程中穿过“0”层膜。
考向二 围绕生物膜系统的组成、结构和功能,考查结构与功能观2.(2021山东济宁微山二中高三开学考)下列有关生物膜系统的叙述中,正确 的是 ( )A.细胞膜、小肠黏膜等都属于细胞的生物膜系统B.所有的酶都附着在生物膜上C.分泌蛋白合成和运输过程中,内质网膜面积减小,细胞膜的面积增大D.生物膜的组成成分和结构都是一样的
解析 细胞膜、细胞器膜和核膜等都属于细胞的生物膜系统,小肠黏膜 不属于生物膜系统,A错误;生物体内的消化酶没有附着在生物膜上,B错误;生 物膜的组成成分和结构相似,D错误。
3.(不定项选择)下图为关于细胞的生物膜系统的概念图,下列相关叙述不正 确的是 ( )A.图中m、p依次指叶绿体内膜、线粒体内膜B.细胞内,g在细胞中穿梭往来,繁忙运输,g在其中起重要的交通枢纽作用C.生物膜上的蛋白质有的与物质交换有关,有的与信息交流有关,有的与生物催化作用有关D.在腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,一段时间后,最先在a检测到放射性,随 后可以在f、h检测到放射性
解析 分析概念图,m表示叶绿体的类囊体膜,p是线粒体内膜,A错误; g是囊泡,h是高尔基体,在细胞内,囊泡穿梭往来,进行运输,高尔基体在其中起 着重要的交通枢纽作用,B错误;a是核膜,b是细胞器膜,c是细胞膜,f是内质网, 在腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,亮氨酸是蛋白质合成的原料,注射一段时 间后,最先在核糖体中检测到放射性,而不是在a核膜上,D错误。
题后悟道·归纳三个角度理解生物膜系统结构和功能的统一性
实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理(1)高等绿色植物的叶绿体主要存在于 细胞中,叶绿体一般是绿色、 扁平的椭球或球形,可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质 基质中的 作为标志。
2.实验步骤(1)观察叶绿体
(2)观察细胞质的流动
3.实验注意事项(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态,避免细胞的活性受到影响。(2)加速细胞质流动的三种方法①进行光照,即在阳光或灯光下放置15~20分钟。②提高盛放黑藻的水温,可加入热水将水温调至25 ℃左右。③切伤一小部分叶片,因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快,由于保护 性适应,伤口周围细胞代谢加快,细胞质流动加快。
1.观察细胞中的叶绿体的形态使用低倍物镜,观察叶绿体的结构使用高倍物 镜。(必修1 P50探究·实践) ( )2.叶绿体呈绿色,可作为观察细胞质流动的参照物。(必修1 P50探究·实践) ( )
(必修1 P50探究·实践拓展)观察叶绿体的实验中选择藓类或黑藻叶片比较适 合,原因是 。
藓类或黑藻叶肉细胞内,叶绿体数量较少、体积较大且叶片薄,
只有一层细胞,可直接在显微镜下观察
考向 围绕用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动实验,考查科学探究能力1.下列关于用高倍镜观察叶绿体实验的说法,错误的是 ( )A.实验过程中临时装片要始终保持有水状态B.藓类叶片无需染色,可用高倍镜直接观察C.用菠菜叶作实验材料时,最好取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮D.在高倍显微镜下,可看到呈绿色、扁平的椭球或球形的叶绿体
解析 藓类叶片无需染色即可观察,先用低倍镜找到需要观察的叶绿体, 再换用高倍镜观察,B错误。
2.(不定项选择)下列关于观察细胞质流动实验的叙述,正确的是 ( )A.植物活细胞的细胞质有的能流动,有的不能流动,所以要选好实验材料B.制作临时装片时,先在载玻片上滴一滴生理盐水C.在不同的温度等环境条件下,细胞质的流动速度有所不同D.显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际环流方向一致
解析 活细胞中的细胞质都处于不断流动的状态,A错误;制作临时装 片时,应先在载玻片上滴一滴清水,滴加生理盐水可能会造成细胞失水,B错 误。
1.(2020海南单科,3,2分)细胞可以清除功能异常的线粒体,线粒体也可以不断 地分裂和融合,以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述,错误的 是 ( )A.线粒体具有双层膜结构,内、外膜上所含酶的种类相同B.线粒体是真核细胞的“动力车间”,为细胞生命活动提供能量C.细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体D.细胞内的线粒体数量处于动态变化中
解析 线粒体有两层膜,外膜隔绝细胞质与线粒体,使线粒体内反应有序 进行,内膜则为有氧呼吸的酶提供附着位点,二者的功能不同,其上所附着的 酶也不同,A错误;线粒体是最主要的供能细胞器,几乎存在于所有的真核细胞 中,维持细胞和生物体各项生命活动,B正确;功能异常的线粒体,可被细胞内 的溶酶体清除,C正确;正常情况下,线粒体的数量是不断变化的,维持相对稳 定的状态,D正确。
2.(2020北京,14,2分)下列高中生物学实验中,用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶 片作为实验材料均可完成的是 ( )A.观察叶绿体和细胞质流动B.提取和分离叶绿素C.观察细胞质壁分离及复原D.观察细胞的有丝分裂
解析 紫色的洋葱鳞片叶没有叶绿体且细胞质基质很少,不能用于观察 叶绿体和细胞质流动和提取和分离叶绿素;黑藻叶片含有叶绿体,可以用于叶 绿体的观察实验,叶绿体中含有叶绿素,该叶片也可以用于提取和分离叶绿 素,而且可用叶绿体的运动为标志观察其细胞质流动,A、B错误。紫色的洋 葱鳞片叶和黑藻叶片细胞均为高度分化的细胞,一般无分裂能力,均不能用于 观察细胞的有丝分裂,D错误。
3.(2020江苏单科,3,2分)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是 ( )A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖B.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C.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D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
解析 活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位, 有利于能量供应,线粒体的增殖在真核细胞内经常发生,常见于细胞的分裂或 填补已老化的线粒体造成的空缺,A正确;细胞质基质中的核酸是RNA,线粒 体基质和叶绿体基质中的核酸是DNA和RNA,所以它们所含核酸的种类不完 全相同,B错误;人体胰腺外分泌细胞可分泌胰液,胰液内含多种消化酶,消化 酶是分泌蛋白,故胰腺外分泌细胞中的内质网比未分化细胞中的内质网更发 达,C错误;分泌蛋白的合成场所是核糖体,高尔基体与分泌蛋白的加工、分 类、包装及膜泡运输有关,D错误。
4.(2020山东,1,2分)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的 某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6 P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中, 带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊 泡运往细胞膜。下列说法错误的是 ( )A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
解析 根据题意可知,M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白 质可经囊泡运往细胞膜,不会聚集在高尔基体内,D错误。
5.(2019课标全国Ⅲ,1,6分)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述,正确 的是 ( )A.三者都存在于蓝藻中B.三者都含有DNAC.三者都是ATP合成的场所D.三者的膜结构中都含有蛋白质
解析 蓝藻(蓝细菌)细胞为原核细胞,原核细胞中不含高尔基体、线粒 体、叶绿体等细胞器,A错误;线粒体和叶绿体中含有DNA,高尔基体中不含 DNA,B错误;线粒体和叶绿体分别可以通过细胞呼吸和光合作用合成ATP,高 尔基体内不能合成ATP,C错误;三者都含生物膜,生物膜的主要成分是脂质和 蛋白质,D正确。
6.(多项选择)(2019江苏单科,21,3分)如图为高等动物细胞结构示意图,下列相 关叙述正确的是 ( )A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
2.“八种”常见细胞器的结构及功能
考点一 细胞器的结构和功能
1.细胞器的分离方法: 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。
(1)① :细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、 损伤的 ,吞噬并杀死侵入细胞的 。(2)② :与细胞的有丝分裂有关。(3)③ :是“生产蛋白质的机器”, 细胞中唯一的细胞 器。(4)④ :主要是对来自内质网的蛋白质进行 的“车间”及“发送站”。
(5)⑤内质网:细胞内蛋白质等大分子物质的 、 场所和运输 通道。(6)⑥ :细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。(7)⑦ :能进行光合作用的植物细胞所特有,是“养料制造车间” 和“能量转换站”。(8)⑧ :内有细胞液,可调节植物细胞内的环境,充盈的液泡可使植物 细胞保持坚挺。
3.细胞骨架(1)概念:由 组成的网架结构。(2)意义: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、能量变化、信息传递等生命活动密切相关。
1.差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率来分离不同大小颗粒的方法。 (必修1 P47科学方法) ( )2.细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面,可以控制物质进出细胞。(必修1 P48 图3-6) ( )3.植物细胞都含有叶绿体,动物细胞都含有线粒体。(必修1 P48图3-6) ( )4.高尔基体是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。(必修1 P 48图3-6) ( )
5.液泡中含有糖类、无机盐和色素,但不含蛋白质。(必修1 P48图3-6) ( ) 6.溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。(必修1 P48 图3-6) ( )7.中心体和核糖体不含有脂质,都只存在于真核细胞中。(必修1 P48图3-6) ( )8.细胞骨架与细胞运动、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。(必修1 P50正文) ( )
1.(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 。
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
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① ;② 。
溶酶体膜的成分经过修饰,不被这些水解酶识别
溶酶体内的酶大多
在酸性条件下才能发挥作用,而溶酶体膜生活的细胞质基质为中性且不断地
运动着,分解它们的酶难以起作用
1.叶绿体和线粒体的比较
[特别提醒] 线粒体、叶绿体中都含有DNA、RNA和核糖体,能独立地进行 基因表达合成部分蛋白质,但其绝大多数蛋白质由核基因编码,在细胞质核糖 体上合成后转移至线粒体或叶绿体内,因此二者被称为半自主性细胞器。
2.归类比较各种细胞器
[特别提醒] (1)真核细胞中的核糖体有两类：附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等)；游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。(2)内质网有两类:粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;光面内 质网与脂质(如某些激素)的合成有关。(3)动物细胞内的高尔基体与细胞的分泌功能有关,是各种膜成分相互转化中 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)高尔基体与溶酶体的形成有关。
考向一 围绕细胞器的结构与功能,考查结构与功能观1.(2021河南信阳高三调研)下列关于细胞结构和功能的叙述,不正确的是 ( )A.硝化细菌代谢过程中既有O2的产生又有O2的消耗B.高尔基体膜是单层膜,与内质网膜可通过囊泡联系C.溶酶体膜上的蛋白质可通过修饰从而不被其中的水解酶水解D.叶绿体是所有生物进行光合作用的场所,含有DNA、RNA、蛋白质、磷脂 等成分
解析 蓝细菌能够进行光合作用,但是蓝细菌细胞中没有叶绿体,D错 误。
2.(不定项选择)(2020山东日照期末)下列有关真核细胞结构与功能的描述,正 确的是 ( )A.细胞质基质是细胞内许多代谢反应发生的场所B.真核细胞分裂过程中,纺锤体的形成都离不开中心体C.内质网合成的细胞分泌物都要经过高尔基体的加工D.液泡可以调节植物细胞内的环境并保持细胞的形态
解析 细胞内许多代谢反应都在细胞质基质中进行,A正确;动物细胞 纺锤体的形成与中心体发出的星射线有关,高等植物细胞从细胞两极发出纺 锤丝形成纺锤体,B错误;内质网分为光面内质网和粗面内质网,其中有核糖体 附着的为粗面内质网,分泌蛋白在粗面内质网上加工后,需要经高尔基体再加 工才能运输到膜外,而光面内质网合成的分泌物不需要经高尔基体的加工,C 错误;充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺,其内的细胞液可以调节植物细胞 内的环境,D正确。
题后悟道·归纳归纳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。(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)真核细胞光合作用一定发生在叶绿体中,丙酮酸彻底氧化分解一定发生在 线粒体中。(4)一切生物的蛋白质合成场所一定是核糖体。(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞,但一定不是高等植物细胞。
(6)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。(7)一定不发生在细胞器中的反应为:葡萄糖→丙酮酸。
考向二 借助细胞结构模式图的分析,考查模型与建模等科学思维能力3.(2020河南信阳调研)如图是在显微镜下观察到的某细胞内的某些结构,下 列判断正确的是 ( )A.这些结构是在光学显微镜下观察到的植物细胞结构B.以上七种结构均参与了生物膜系统的构成C.与基因表达有关的结构有a、b、f、g,但不一定都能发生A—T,G—C之间 的互补配对D.在a内能合成葡萄糖,而在b内能将葡萄糖分解
解析 图中a是叶绿体、b是线粒体、c是内质网、d是高尔基体、e是中 心体、f是核糖体、g是核膜。这些结构均是亚显微结构模式图,必须在电子 显微镜下才能看到,A错误。图中e中心体和f核糖体两种细胞器没有膜结构, 不属于生物膜系统,B错误。叶绿体能合成葡萄糖,但是葡萄糖的分解发生在 细胞质基质中,D错误。
4.(不定项选择)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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区分其他生物的标志结构,请据图判 断下列说法正确的是 ( )
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ比较,共同具有的无膜细胞器是⑨核糖体B.可以判断Ⅲ为低等植物,因为它同时具有①和⑥C.Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物D.Ⅴ生物一定营寄生生活,由蛋白质和核糖核酸构成
解析 Ⅴ是病毒,没有细胞结构,只能营寄生生活,病毒只有一种核酸, 核糖核酸或者脱氧核糖核酸,故病毒不一定由蛋白质和核糖核酸构成,D错 误。
题后悟道·方法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是否表示出细胞器的结构 (2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断
考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统
1.细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输(1)分泌蛋白:指在 合成后,分泌到 起作用的蛋白质,如 消化酶、抗体和一部分激素等。(2)研究手段——放射性同位素标记法在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射 ,检测放射性依次出现的 部位。
① (真核细胞):基因的转录,将遗传信息从DNA传递到mRNA。② :通过翻译将氨基酸合成多肽链。
③内质网:对来自核糖体的多肽进行初步加工形成 ,再以囊泡的方式将其运送至高尔基体。④ :对来自内质网的蛋白质进一步 ,并以囊泡的方式运输到细胞膜。⑤ :通过胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外。⑥ :提供能量。
2.细胞的生物膜系统(1)组成: 、细胞器膜和 等结构,共同构成细胞的生物膜 系统。(2)联系:生物膜的组成成分和结构 ,在结构和功能上 ,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
1.消化酶、抗体、血浆蛋白和性激素等分泌蛋白经过囊泡运输到细胞外。 (必修1 P51思考·讨论) ( )2.肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质。(必修1 P52正文) ( )3.囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,其中起重要交通枢纽作用 的是内质网。(必修1 P52正文) ( )4.生物膜系统指生物体内的所有膜结构。(必修1 P52正文)( )5.生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新。(必修1 P52图3-8) ( )
1.(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 。(2)a、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。
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线
蛋白质加工、分类、包装及发送
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 。
物理性质特殊的同位素
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.(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。
1.生物膜系统成分和结构上的联系(1)成分上的联系①各种生物膜组成成分基本相似:均主要由脂质、蛋白质等组成,体现了生物 膜系统的统一性。②每种成分所占的比例不同,体现了生物膜系统的差异性。
(2)结构上的联系①各种生物膜在结构上大体相同,都由磷脂双分子层构成基本骨架,蛋白质分 子镶嵌在其中,磷脂分子和大多数蛋白质分子都具有一定的流动性。②在结构上具有一定的连续性
2.分泌蛋白合成和运输的实验结果分析(1)放射性强度变化情况放射性首先出现在核糖体中，然后依次出现在内质网、高尔基体和分泌小泡等结构上。
（2）膜面积变化情况
图3是以柱形图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化,其中①～③依次表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。图4是以坐标图的形式显示分泌蛋白分泌过程中相关结构膜面积的变化,其中a、b、c依次表示内质网膜、细胞膜、高尔基体膜。
考向一 借助分泌蛋白的合成和运输过程,考查科学思维能力1.(2020福建莆田一中期末)实验表明细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中有一 类相同的蛋白质,而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少,在内质网中含量较 多,在高尔基体中的含量介于两者之间。据此判断正确的是 ( )A.这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网膜直接转化而来的B.这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同C.这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行加工D.这类蛋白质的分布说明生物膜在结构上具有统一性和差异性
解析 根据题意可知,内质网、高尔基体和细胞膜都有这种蛋白质,说明 生物膜在结构上具有统一性,但在不同膜中的含量不同,说明生物膜具有差异 性,D正确。
题后悟道·归纳有关分泌蛋白合成与分泌的几个注意点(1)核糖体只是肽链的合成场所,肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装 才能形成具有生物活性的蛋白质,也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。(2)除分泌蛋白外,存在于细胞膜上的蛋白质也是由附着在内质网上的核糖体 合成的,经内质网和高尔基体加工后转移至细胞膜上,如转运蛋白和受体蛋白 等。(3)分泌蛋白出细胞的方式为胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性,并未体现 出细胞膜的选择透过性,并且该过程中穿过“0”层膜。
考向二 围绕生物膜系统的组成、结构和功能,考查结构与功能观2.(2021山东济宁微山二中高三开学考)下列有关生物膜系统的叙述中,正确 的是 ( )A.细胞膜、小肠黏膜等都属于细胞的生物膜系统B.所有的酶都附着在生物膜上C.分泌蛋白合成和运输过程中,内质网膜面积减小,细胞膜的面积增大D.生物膜的组成成分和结构都是一样的
解析 细胞膜、细胞器膜和核膜等都属于细胞的生物膜系统,小肠黏膜 不属于生物膜系统,A错误;生物体内的消化酶没有附着在生物膜上,B错误;生 物膜的组成成分和结构相似,D错误。
3.(不定项选择)下图为关于细胞的生物膜系统的概念图,下列相关叙述不正 确的是 ( )A.图中m、p依次指叶绿体内膜、线粒体内膜B.细胞内,g在细胞中穿梭往来,繁忙运输,g在其中起重要的交通枢纽作用C.生物膜上的蛋白质有的与物质交换有关,有的与信息交流有关,有的与生物催化作用有关D.在腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,一段时间后,最先在a检测到放射性,随 后可以在f、h检测到放射性
解析 分析概念图,m表示叶绿体的类囊体膜,p是线粒体内膜,A错误; g是囊泡,h是高尔基体,在细胞内,囊泡穿梭往来,进行运输,高尔基体在其中起 着重要的交通枢纽作用,B错误;a是核膜,b是细胞器膜,c是细胞膜,f是内质网, 在腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,亮氨酸是蛋白质合成的原料,注射一段时 间后,最先在核糖体中检测到放射性,而不是在a核膜上,D错误。
题后悟道·归纳三个角度理解生物膜系统结构和功能的统一性
实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理(1)高等绿色植物的叶绿体主要存在于 细胞中,叶绿体一般是绿色、 扁平的椭球或球形,可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质 基质中的 作为标志。
2.实验步骤(1)观察叶绿体
(2)观察细胞质的流动
3.实验注意事项(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态,避免细胞的活性受到影响。(2)加速细胞质流动的三种方法①进行光照,即在阳光或灯光下放置15~20分钟。②提高盛放黑藻的水温,可加入热水将水温调至25 ℃左右。③切伤一小部分叶片,因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快,由于保护 性适应,伤口周围细胞代谢加快,细胞质流动加快。
1.观察细胞中的叶绿体的形态使用低倍物镜,观察叶绿体的结构使用高倍物 镜。(必修1 P50探究·实践) ( )2.叶绿体呈绿色,可作为观察细胞质流动的参照物。(必修1 P50探究·实践) ( )
(必修1 P50探究·实践拓展)观察叶绿体的实验中选择藓类或黑藻叶片比较适 合,原因是 。
藓类或黑藻叶肉细胞内,叶绿体数量较少、体积较大且叶片薄,
只有一层细胞,可直接在显微镜下观察
考向 围绕用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动实验,考查科学探究能力1.下列关于用高倍镜观察叶绿体实验的说法,错误的是 ( )A.实验过程中临时装片要始终保持有水状态B.藓类叶片无需染色,可用高倍镜直接观察C.用菠菜叶作实验材料时,最好取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮D.在高倍显微镜下,可看到呈绿色、扁平的椭球或球形的叶绿体
解析 藓类叶片无需染色即可观察,先用低倍镜找到需要观察的叶绿体, 再换用高倍镜观察,B错误。
2.(不定项选择)下列关于观察细胞质流动实验的叙述,正确的是 ( )A.植物活细胞的细胞质有的能流动,有的不能流动,所以要选好实验材料B.制作临时装片时,先在载玻片上滴一滴生理盐水C.在不同的温度等环境条件下,细胞质的流动速度有所不同D.显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际环流方向一致
解析 活细胞中的细胞质都处于不断流动的状态,A错误;制作临时装 片时,应先在载玻片上滴一滴清水,滴加生理盐水可能会造成细胞失水,B错 误。
1.(2020海南单科,3,2分)细胞可以清除功能异常的线粒体,线粒体也可以不断 地分裂和融合,以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述,错误的 是 ( )A.线粒体具有双层膜结构,内、外膜上所含酶的种类相同B.线粒体是真核细胞的“动力车间”,为细胞生命活动提供能量C.细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体D.细胞内的线粒体数量处于动态变化中
解析 线粒体有两层膜,外膜隔绝细胞质与线粒体,使线粒体内反应有序 进行,内膜则为有氧呼吸的酶提供附着位点,二者的功能不同,其上所附着的 酶也不同,A错误;线粒体是最主要的供能细胞器,几乎存在于所有的真核细胞 中,维持细胞和生物体各项生命活动,B正确;功能异常的线粒体,可被细胞内 的溶酶体清除,C正确;正常情况下,线粒体的数量是不断变化的,维持相对稳 定的状态,D正确。
2.(2020北京,14,2分)下列高中生物学实验中,用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶 片作为实验材料均可完成的是 ( )A.观察叶绿体和细胞质流动B.提取和分离叶绿素C.观察细胞质壁分离及复原D.观察细胞的有丝分裂
解析 紫色的洋葱鳞片叶没有叶绿体且细胞质基质很少,不能用于观察 叶绿体和细胞质流动和提取和分离叶绿素;黑藻叶片含有叶绿体,可以用于叶 绿体的观察实验,叶绿体中含有叶绿素,该叶片也可以用于提取和分离叶绿 素,而且可用叶绿体的运动为标志观察其细胞质流动,A、B错误。紫色的洋 葱鳞片叶和黑藻叶片细胞均为高度分化的细胞,一般无分裂能力,均不能用于 观察细胞的有丝分裂,D错误。
3.(2020江苏单科,3,2分)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是 ( )A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖B.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C.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D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
解析 活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位, 有利于能量供应,线粒体的增殖在真核细胞内经常发生,常见于细胞的分裂或 填补已老化的线粒体造成的空缺,A正确;细胞质基质中的核酸是RNA,线粒 体基质和叶绿体基质中的核酸是DNA和RNA,所以它们所含核酸的种类不完 全相同,B错误;人体胰腺外分泌细胞可分泌胰液,胰液内含多种消化酶,消化 酶是分泌蛋白,故胰腺外分泌细胞中的内质网比未分化细胞中的内质网更发 达,C错误;分泌蛋白的合成场所是核糖体,高尔基体与分泌蛋白的加工、分 类、包装及膜泡运输有关,D错误。
4.(2020山东,1,2分)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的 某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6 P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中, 带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊 泡运往细胞膜。下列说法错误的是 ( )A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
解析 根据题意可知,M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白 质可经囊泡运往细胞膜,不会聚集在高尔基体内,D错误。
5.(2019课标全国Ⅲ,1,6分)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述,正确 的是 ( )A.三者都存在于蓝藻中B.三者都含有DNAC.三者都是ATP合成的场所D.三者的膜结构中都含有蛋白质
解析 蓝藻(蓝细菌)细胞为原核细胞,原核细胞中不含高尔基体、线粒 体、叶绿体等细胞器,A错误;线粒体和叶绿体中含有DNA,高尔基体中不含 DNA,B错误;线粒体和叶绿体分别可以通过细胞呼吸和光合作用合成ATP,高 尔基体内不能合成ATP,C错误;三者都含生物膜,生物膜的主要成分是脂质和 蛋白质,D正确。
6.(多项选择)(2019江苏单科,21,3分)如图为高等动物细胞结构示意图,下列相 关叙述正确的是 ( )A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
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