高三一轮复习专题22细胞器精讲生物.docx

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高三一轮复习专题22细胞器精讲生物

1.主要细胞器的结构和功能（Ⅱ）。

2.细胞膜系统的结构和功能（Ⅱ）。

3.实验：

观察线粒体和叶绿体。

通过对各种细胞器进行比较和分析，能按照不同的标准进行分类和归纳。

用科学的方法观察细胞中的线粒体和叶绿体。

知识点一主要细胞器的结构和功能

1．细胞质的组成

细胞质包括细胞质基质和细胞器，前者为代谢提供场所、物质和一定的环境条件，影响细胞的形态、分裂、运动及细胞器的转运等。

2．细胞器之间的分工

（1）线粒体和叶绿体的比较

项目

线粒体

叶绿体

结构模式图

增大膜面积方式

内膜向内腔折叠形成嵴

由囊状结构的薄膜堆叠形成基粒

生理功能

有氧呼吸的主要场所，完成有氧呼吸的第二、三阶段

光合作用的场所，完成光合作用的全过程

酶的种类和分布

与有氧呼吸有关的酶主要分布于内膜和基质中

与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜和基质中

相同点

①均具有双层膜；②都含有少量DNA，是半自主性细胞器；③都能产生ATP，与能量转换有关

（2）其他细胞器的功能分析

内质网

蛋白质合成和加工、脂质合成的“车间”

高尔基体

蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”

溶酶体

“消化车间”“酶仓库”，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

液泡

调节植物细胞内的环境，使细胞保持坚挺

核糖体

蛋白质的合成场所

中心体

与细胞的有丝分裂有关

【重点突破】

（1）线粒体、叶绿体中含有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）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。

（3）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（如某些激素）的合成有关。

（4）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中的“枢纽”。

植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。

（5）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。

（6）溶酶体起源于高尔基体。

3．细胞器的不同分类

知识点二细胞器之间的协调配合及生物膜系统

1．各种生物膜之间的联系

（1）在成分上的联系

①相似性：

各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。

②差异性：

每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。

（2）在结构上的联系

①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。

②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）

①过程

②图解

分泌蛋白依次经过图中①②③④⑤⑥⑦，依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、细胞外，⑧是线粒体，为该过程提供能量。

2．细胞的生物膜系统

（1）组成：

细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

（2）功能

②其他膜—

【重点突破】

1．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

在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测放射性依次出现的部位。

（2）实验结果

放射性最先出现在附着在内质网上的核糖体中，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

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。

知识点三用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1．实验原理

（1）叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需要染色，制片后直接观察。

（2）线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染液将活细胞中线粒体染成蓝绿色后制片观察。

2．实验步骤

（1）观察叶绿体

考点一主要细胞器的结构与功能

【典例1】（2019·浙江选考）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细胞板周围会聚集许多小囊泡，产生这些囊泡的结构是高尔基体，与液泡无关，A选项错误；合成蛋白质的主要场所是粗面内质网，光面内质网主要作用是合成脂质，B选项错误；叶绿体膜是通过基粒的堆积形成类囊体，从而有利于色素附着，C选项错误；细胞呼吸糖酵解的场所是细胞溶胶，故细胞溶胶中含有相关的酶，D选项正确。

【变式1】（2019全国卷III·1）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DNA

C．三者都是ATP合成的场所

D．三者的膜结构中都含有蛋白质

【答案】D

【解析】蓝藻是原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，没有高尔基体、叶绿体和线粒体，A错误；线粒体和叶绿体含有少量的DNA，而高尔基体不含DNA，B错误；线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，叶绿体是进行光合作用的场所，线粒体和叶绿体的类囊体薄膜都可以合成ATP，高尔基体参与植物细胞壁、动物分泌物的形成，消耗ATP，C错误；高尔基体、线粒体和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，而膜的主要成分中有蛋白质，D正确。

故选D。

考点二细胞结构的综合考查

【典例2】（2019·江苏高考卷）下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

【答案】BD

【解析】结构①为中心体，在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增，A错误；结构②为高尔基体，与细胞分泌物的形成有关，B正确；结构③是核孔，RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核，参与转录过程，而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质，参与翻译过程，可见，二者穿过结构③的方向不同，C错误；④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体，核糖体主要由RNA和蛋白质组成，D正确。

【归纳总结】常考的一些特殊细胞

（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）根尖分生区细胞——没有叶绿体、大液泡。

（4）植物表皮细胞——无叶绿体。

（5）具有分裂能力的细胞（包括癌细胞）——核糖体的数量较多。

（6）分泌腺细胞——高尔基体的数量较多。

（7）原核细胞——只有核糖体一种细胞器。

（8）成熟植物细胞——有大液泡。

【变式2】（2019·河北承德二中模拟）结合下图分析下列说法正确的是（　　）

A．若判断甲是否为需氧型生物，依据的是细胞中是否含有结构①

B．若判断乙是否为植物细胞，并不能仅依据细胞中是否含有结构②

C．用电子显微镜观察不能区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物

D．根据细胞中是否含有结构③，可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群

【答案】B

【解析】原核生物没有线粒体（结构①），但需氧型原核生物可进行有氧呼吸，A项错误；植物根尖等细胞不含有叶绿体（结构②），故有无叶绿体不是作为判断是否是植物细胞的唯一依据，B项正确；利用电子显微镜可观察细胞是否有成形的细胞核，从而区分真核生物和原核生物，C项错误；丙是病毒，无细胞结构，不属于真核生物或原核生物，D项错误。

考点三生物膜的结构与功能

【典例3】（2018浙江卷，8）人体细胞内存在一套复杂的膜系统。

下列叙述错误的是（　　）

A．由单位膜包被的溶酶体含多种水解酶

B．高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运

C．肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶

D．核被膜与质膜的相连可通过线粒体来实现

【答案】D

【解析】溶酶体由一层单位膜包被，内含多种水解酶，A正确；高尔基体主要是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”，即高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运，B正确；与肝脏解酒精的功能相适应，人肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶，C正确；核被膜与质膜的相连可通过线粒体来实现，D正确。

【变式3】（2017·江苏高考改编）如图为某细胞结构示意图。

下列有关叙述正确的是（　　）

（1）①②④属于生物膜系统

（2）结构③能增大细胞膜的面积

（3）⑤具有选择透过性，而⑥具有全透性

（4）细胞膜不同部位的化学成分和功能有差异

A．

（1）（3）B．

（2）（4）

C．

（2）（3）D．

（1）（4）

【答案】B

【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，

（1）错误。

结构③为细胞膜的凸起，增大了细胞膜的面积，

（2）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，（3）错误。

细胞膜不同部位的结构不同，化学成分和功能有差异，（4）正确。

考点四用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

【典例4】（2019·湖南株洲一中模拟）下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验说法不正确的是（　　）

A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性

B．制作装片时在载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态

C．在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色

D．在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂分子层

【答案】D

【解析】用高倍显微镜观察人的口腔上皮细胞的线粒体实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，二者都是为了保证实验的准确性。

0.9%的生理盐水，可以让离体的口腔上皮细胞维持正常的形态。

健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层，在高倍显微镜下看不出此结构。

【归纳总结】

①观察叶绿体，最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大且叶片薄的植物组织，如选择苔藓或黑藻叶片，可直接在显微镜下观察。

若用菠菜等高等植物叶片，撕取的下表皮上一定要稍带些叶肉细胞。

②实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。

③健那绿染液是专一性对线粒体染色的活体染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

观察线粒体要选择无色的细胞，如人的口腔上皮细胞。

④观察线粒体时，要漱净口腔，防止杂质对显微观察造成干扰。

【变式4】（2019·湖北孝感一中模拟）下列有关观察叶绿体和线粒体实验的叙述，错误的是（　　）

A．在高倍显微镜下，叶绿体和线粒体的结构清晰可见

B．观察叶绿体时，应保证临时装片中的叶片保持有水状态

C．健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色

D．高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形

【答案】A

【解析】叶绿体和线粒体的结构属于亚显微结构，必须用电子显微镜才能观察到，A项错误；观察叶绿体时，应保证临时装片中的叶片保持有水状态，以保持细胞的活性，B项正确；健那绿染液可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色，C项正确；高倍镜下看到的叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，D项正确。