人教通用版高考生物大一轮复习第二单元细胞的基本结构和物质的运输第5讲细胞器和生物膜系统讲义.docx

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人教通用版高考生物大一轮复习第二单元细胞的基本结构和物质的运输第5讲细胞器和生物膜系统讲义

第5讲　细胞器和生物膜系统

[考纲要求]　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。

考点一　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

归纳总结

（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

（1）溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器（　×　）

（2）中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增（　×　）

（3）液泡内细胞液浓度的升高导致植物细胞质壁分离（　×　）

（4）叶绿体中构成基粒的类囊体扩展了捕获光能的膜面积（　√　）

（5）具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体和细胞核（　×　）

（6）人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜（　√　）

（7）性激素主要是由内质网上的核糖体合成（　×　）

（8）含中心体的细胞一定是动物细胞（　×　）

（9）线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同（　×　）

（10）叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA（　×　）

据图分析细胞器的功能

（1）图中能发生碱基互补配对的细胞器有①②⑦。

（2）能产生ATP的细胞器有①②。

（3）③和⑥的关系是⑥起源于③。

（4）真核细胞中面积最大的膜结构是④。

（5）与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有①③⑦⑧。

（6）与花瓣颜色有关的色素分布于⑤中。

命题点一　主要细胞器的结构与功能分析

1．（2018·天水高三一模）下列关于真核细胞结构和功能的叙述，正确的是（　　）

A．内质网上核糖体合成的性激素与第二性征的维持有关

B．纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关

C．线粒体与有氧呼吸过程中CO2和H2O的产生有关

D．吞噬细胞中的溶酶体可合成、储存各种水解酶，用于分解侵入细胞的多种病菌

答案　C

解析　性激素为固醇类物质，在卵巢和睾丸相应细胞的内质网上合成，不在核糖体上合成，性激素有促进动物生殖器官发育、维持第二性征等作用，A错误；真核细胞中维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，B错误；有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，并释放少量能量，此过程发生在线粒体基质中，有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]经过一系列反应与O2结合形成H2O，同时放出大量能量，此过程发生在线粒体内膜上，C正确；吞噬细胞中的溶酶体储存着多种水解酶，用于分解侵入细胞的多种病菌和吞入的细胞碎片等，但这些酶不是在溶酶体内合成的，而是在核糖体上合成的，D错误。

2．（2018·安庆高三二模）下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是（　　）

A．细胞间传递信息的分子均是在核糖体上合成的

B．线粒体内膜折叠成嵴提高了有氧呼吸的效率

C．没有高尔基体的细胞中蛋白质的空间结构简单

D．蓝藻有丝分裂所需能量来自线粒体产生的ATP

答案　B

命题点二　细胞亚显微结构模式图的分析

3．（2018·中山质检）下列分析正确的是（　　）

A．该图为光学显微镜下所观察到的动物细胞结构图

B．外界溶液浓度大于③内液体浓度时，可能发生质壁分离现象

C．该细胞中能产生ATP的部位是⑤、⑥、⑨和⑩

D．该细胞可能取自茎尖或根尖成熟区

答案　B

解析　该图是植物细胞的亚显微结构模式图，在普通光学显微镜下无法观察到，A项错误；该细胞中含有中央大液泡，为成熟的植物细胞，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时可能发生质壁分离现象，B项正确；该细胞能产生ATP的部位有⑩细胞质基质、⑨线粒体和⑤叶绿体，C项错误；此细胞有叶绿体，不可能是根尖细胞，D项错误。

4．（2018·湖北咸宁高三联考）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绘出了各自区别于其他生物的标志结构，请据图判断下列说法不正确的是（　　）

A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ共同具有的无膜细胞器是⑨

B．可以判断Ⅲ为低等植物，因为它同时具有①和⑥

C．Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物

D．Ⅴ生物既可营寄生生活，也可以独立生存

答案　D

解析　原核生物和真核生物共同具有的细胞器是⑨核糖体；图中①⑥分别是中心体和叶绿体，同时存在于低等植物细胞中；由于Ⅱ和Ⅲ中都具有叶绿体，所以能够进行光合作用，而Ⅳ类中的蓝藻含有光合色素，也可以进行光合作用；病毒类生物只能营寄生生活，不能独立生存。

科学思维

　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．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—

1．判断关于生物膜系统的叙述

（1）生物膜系统指生物体内的所有膜结构（　×　）

（2）生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新依赖于生物膜的选择透过性（　×　）

（3）CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行（　×　）

（4）原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成，病毒只有细胞膜（　×　）

2．判断有关分泌蛋白合成、加工和运输的叙述

（1）蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外（　√　）

（2）造血干细胞中合成的细胞膜蛋白运输的途径可能是高尔基体→核糖体→细胞膜（　×　）

（3）分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外（　×　）

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：

（1）图中a、b、c、d、e依次表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体。

（2）a、b、c分别担负着怎样的功能？

提示　a的功能为合成蛋白质，b的功能为初步加工蛋白质，c的功能为蛋白质加工、分类、包装及发送。

（3）图中b、c、d、e（填字母）参与了生物膜系统的构成。

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。

命题点一　分泌蛋白的合成、加工和分泌过程的分析

1．（2018·北京东城区高三二模）储存在真核细胞囊泡中的某些分泌蛋白只有在受到特定信号（催分泌剂）刺激时才被分泌到细胞外。

下列表示细胞中某种消化酶的“浓缩”和运输过程，相关推测不合理的是（　　）

A．“浓缩”过程有利于集中释放分泌蛋白

B．催分泌剂作用后，囊泡会与细胞膜融合

C．膜的再循环途径保证了细胞器膜含量的相对稳定

D．消化酶分泌到细胞外是主动运输过程

答案　D

解析　据图分析可知，不同的囊泡浓缩成一个囊泡，有利于集中释放分泌蛋白，A正确；催分泌剂作用后，囊泡会与细胞膜融合，释放分泌蛋白，B正确；图中不同的囊泡融合后会有一部分囊泡返回内质网和高尔基体，保证了细胞器膜含量的相对稳定，C正确；消化酶分泌到细胞外的方式是胞吐，利用了生物膜的流动性，D错误。

2．下图A、B、C、D表示细胞内几种蛋白质的合成和转运过程，图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构。

下列叙述正确的是（　　）

A．在①结构上发生的是转录和翻译的过程

B．B物质可能为RNA聚合酶

C．有氧呼吸第二阶段的酶、ATP合成酶属于A类物质，胃蛋白酶属于D类物质

D．③和④结构可以对蛋白质进行加工，蛋白质每次进出均需要穿过一层生物膜

答案　B

解析　①结构是核糖体，是翻译过程的发生场所，转录主要在细胞核中进行，A项错误；B物质从细胞质通过核孔进入细胞核中，可能是细胞核需要的RNA聚合酶，B项正确；有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，故有氧呼吸第二阶段的酶应该属于C类物质，胃蛋白酶是分泌蛋白，属于D类物质，C项错误；内质网和高尔基体对蛋白质进行加工，分泌蛋白的加工和分泌穿过0层生物膜，D项错误。

命题点二　生物膜系统的组成和功能分析

3．（2018·全国Ⅰ，1）生物膜的结构与功能存在密切的联系。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶

B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏

C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道

D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶

答案　D

解析　叶绿体的类囊体膜上可进行光反应合成ATP，所以其上存在催化ATP合成的酶，A项正确；溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜破裂后水解酶释放出来，会破坏部分细胞结构，B项正确；细胞的核膜是双层膜结构，其上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道，C项正确；线粒体DNA位于线粒体中，而不是线粒体外膜上，可编码参与呼吸作用的酶，D项错误。

4．（2018·天津高三六校联考）下图为细胞中生物膜系统的概念图，A～K为结构名