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第6讲细胞器与生物膜系统【考纲解读】最新考纲细解考点核心素养1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)2.实验:观察线粒体和叶绿体1.说出八种细胞器的结构和功能2.说出分泌蛋白合成、加工和分泌的过程3.说明什么是生物膜系统并说出生物膜系统的功能4.说出实验观察细胞中的线粒体和叶绿体的方法1.生命观念——结构与功能观:各种细胞器的结构与功能相适应2.科学思维——比较与分类:对各种细胞器进行比较和分析,按照不同的标准进行分类和归纳3.科学探究——实验观察与结果分析:用科学的方法观察细胞中的线粒体和叶绿体考点一主要细胞器的结构和功能研析教材内化基本概念1.细胞器的分离方法方法: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。2.“八种”常见细胞器的结构及功能差速离心(1)①:细胞内的“消化车间”,分解,吞噬并杀死。(2)②:与细胞的有丝分裂有关。(3)③:“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,以及合成的“车间”。(6)⑥: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,使植物细胞保持坚挺。小结:具有双层膜结构的细胞器是和,无膜结构的细胞器是和。其余四种均为单层膜结构。溶酶体衰老、损伤的细胞器侵入细胞的病菌或病毒中心体核糖体原核高尔基体加工分类和包装合成和加工脂质线粒体叶绿体液泡叶绿体线粒体核糖体中心体3.细胞骨架(1)存在:细胞中。(2)作用:。(3)结构:由组成的网架结构。真核维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性蛋白质纤维【深挖教材】(1)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质,同为基质,其成分和功能相同吗?为什么?提示:不相同,细胞质基质含有多种成分,为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质;线粒体基质中含有多种与有氧呼吸有关的酶,是进行有氧呼吸第二阶段的场所;叶绿体基质是植物进行光合作用暗反应的场所,含有与暗反应有关的酶。(2)矿工中常见的职业病——硅肺产生的病因是什么?提示:矿工肺部吸入硅尘后,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,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,造成肺功能受损。思考探究培养科学思维1.比较线粒体和叶绿体项目线粒体叶绿体亚显微结构图增大膜面积方式内膜向内腔折叠形成____由囊状结构的薄膜堆叠而成_____嵴基粒生理功能有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第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,分布于和中与光合作用有关的酶,分布于和中相同点①均具有层膜;②都含少量,是半自主性细胞器;③都能产生,与能量转换有关;④都参与碳循环;⑤都既有水消耗又有水产生二、三内膜基质类囊体薄膜基质双DNA和RNAATP2.多角度分析、比较细胞器植物特有物和低等植物共有原核和真核生物共有体、液泡分布核糖体动叶绿(1)按中心体(2)按DNARNA含有含有含色素成分体、液泡叶绿线粒体、叶绿体核糖体、线粒体、叶绿体(3)按ATP生能自主复制生水基互配粒体、体、核糖体、高基体功能产产碱补对线叶绿尔与分泌蛋白有与有分裂有核糖体、粒体、高基体、中心体关丝关线尔线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、中心体线粒体、叶绿体、核糖体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体剖析题型提升核心素养题型一叶绿体、线粒体的结构和功能1.(2018·湖北武汉模拟)下列关于线粒体和叶绿体的说法错误的是()A.两种细胞器都依靠增大膜面积来提高代谢效率B.两种细胞器中都可进行基因的表达C.线粒体中丙酮酸的氧化分解需要O2的参与D.叶绿体中C3的还原需要还原型辅酶Ⅱ解析:线粒体中丙酮酸的氧化分解需要H2O的参与。C2.(2019·山西联考)对细胞中的线粒体与叶绿体进行比较,结果正确的是()A.线粒体基质中有酶,叶绿体基质中没有B.线粒体中含有少量的DNA,叶绿体中没有C.线粒体内膜向内折叠形成嵴,叶绿体内膜形成基粒D.线粒体能为细胞吸收K+提供能量,叶绿体不能解析:线粒体基质中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶,叶绿体基质中含有与光合作用暗反应有关的酶;线粒体和叶绿体中均含有少量的DNA;线粒体内膜向内折叠形成嵴,叶绿体内的类囊体堆叠成基粒;线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸产生的ATP能为细胞吸收K+提供能量,叶绿体是光合作用的场所,在叶绿体的类囊体薄膜上进行的光反应产生的ATP用于暗反应三碳化合物的还原,不能为细胞吸收K+提供能量。D题型二主要细胞器的结构和功能3.(2018·北京卷)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛,下列细胞结构与对应功能表述有误的是()A.细胞核:遗传物质储存与基因转录B.线粒体:丙酮酸水解与ATP合成C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工D.溶酶体:降解失去功能的细胞组分解析:细胞核是细胞的遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,是转录的主要场所;在线粒体中进行的有氧呼吸第二阶段包括丙酮酸的水解与ATP合成;蛋白质的合成在核糖体中进行,而高尔基体是对蛋白质进行加工、分类、包装和运送;溶酶体内含多种水解酶,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。C4.(2018·山东潍坊期末)下列关于细胞器的叙述,正确的是()A.溶酶体内能合成多种水解酶,可吞噬处理细胞内衰老的细胞器B.中心体存在于动物、某些低等植物细胞中,与细胞的分裂密切相关C.存在碱基互补配对的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核D.酶、抗体、激素都在核糖体上合成解析:溶酶体内的水解酶不是在溶酶体中合成的,是由核糖体合成,经内质网和高尔基体加工转运而来;中心体存在于动物、某些低等植物细胞中,与细胞的分裂密切相关;细胞核不是细胞器;少部分酶是RNA,部分激素不是蛋白质,不是在核糖体上合成。B题后提升有关细胞结构的“五个”常见思维误区(1)没有叶绿体或中央液泡的细胞是动物细胞。反例:根尖分生区细胞。(2)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例:真菌细胞、细菌等都有细胞壁(注意细胞壁的组成成分不同)。(3)没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例:蓝藻。(4)没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。反例:进行化能合成作用的细菌。(5)没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例:部分原核生物是需氧型的。题型三结合图示考查细胞器5.下列关于细胞器的结构和功能的说法,正确的是()A.四种结构中均可以发生A—U配对现象B.a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与D.a、c、d都具有双层膜结构C解析:图示的a、b、c、d四种细胞器分别是叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。A—U的碱基互补配对发生在转录或翻译过程中,a叶绿体和c线粒体中能发生转录和翻译过程,b核糖体中能发生翻译过程,但在d液泡中不能发生转录或翻译过程;a叶绿体进行光合作用不需要c线粒体提供能量,与d液泡相关的渗透失水和吸水不需要线粒体提供能量;与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体;a叶绿体和c线粒体是双层膜的细胞器,而d液泡是单层膜的细胞器。6.(2018·山东德州模拟)如图为溶酶体的结构与功能示意图,下列有关分析正确的是()A.各种细胞内都含有溶酶体,该结构属于生物膜系统的范畴B.H+进入溶酶体的方式与水进入红细胞的方式相同C.溶酶体吞噬侵入细胞的病原体的过程与膜的流动性有关D.溶酶体破裂后,其内部各种水解酶的活性应升高或不变解析:原核细胞无溶酶体;H+进入溶酶体是主动运输,水进入红细胞是自由扩散;溶酶体含有水解酶,可以吞噬并杀死侵入细胞的病原体,吞噬过程体现了膜的流动性;溶酶体内各种水解酶的最适pH为5.0左右,而细胞质基质的pH为7.0,溶酶体破裂后,其内部各种水解酶的活性应降低。C考点二细胞器之间的协调配合及生物膜系统研析教材内化基本概念1.细胞的生物膜系统(1)组成:、和等。细胞器膜细胞膜核膜(2)功能:①保证细胞内部环境的相对稳定,在细胞与外部环境进行__________________________________的过程中起着决定性作用。②为多种酶提供了大量的,是许多重要化学反应进行的场所。③分隔各种细胞器,保证细胞生命活动地进行。物质运输、能量转换和信息传递附着位点高效、有序2.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:均主要由等组成,都具有一定的性,体现了生物膜系统的。②每种成分所占的比例不同,体现了生物膜系统的。(2)结构上的联系脂质、蛋白质流动统一性差异性内质网膜细胞膜3.生物膜系统功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)流程图解读:(1)(真核细胞):基因的转录,将遗传信息从细胞核传递到细胞质。(2):通过翻译将氨基酸合成多肽。(3):对多肽进行初步加工(如盘曲、折叠、糖基化等),形成较成熟的蛋白质,再以囊泡的形式运送至高尔基体。(4):将多肽再加工为成熟的蛋白质,并以囊泡的形式运输到细胞膜。(5):通过胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。(6):提供能量。细胞核核糖体内质网高尔基体细胞膜线粒体【深挖教材】(1)游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类有何不同?提示:游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同:前者合成的一般是胞内蛋白,后者合成的一般是分泌蛋白或膜蛋白。(2)原核细胞是否具有生物膜?是否有生物膜系统?提示:原核细胞具有细胞膜,没有核膜及各种细胞器膜,所以它不能构成生物膜系统。思考探究培养科学思维分泌蛋白的合成、加工和运输过程分析下列图1为豚鼠胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸后,细胞内相关结构放射性的变化。图2为分泌蛋白加工和分泌过程中相关膜面积的变化。(1)图1表示放射性元素标记的氨基酸,在不同时间内放射性元素在细胞中先后出现的顺序是什么?提示:附有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。(2)图2是以柱状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依次表示何类“膜”?提示:①—内质网膜;②—高尔基体膜;③—细胞膜。剖析题型提升核心素养题型一分泌蛋白的合成、加工和分泌1.(2018·山东潍坊期末)下图表示细胞中某种生物大分子的合成及运输路线。下列相关叙述正确的是()A.该生物大分子可能是抗体或神经递质B.①可能是核糖体也可能是中心体C.该物质经“②→③→④”的运输过程需要囊泡D.该物质运输过程体现了生物膜具有选择透过性C解析:神经递质不是生物大分子,不是蛋白质,也不在核糖体上合成;①是核糖体,不可能是中心体;该物质经“②→③→④”的运输过程需要囊泡;该物质运输过程体现了生物膜具有流动性,不能体现选择透过性。2.为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成,研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后,测得与分泌蛋白合成和分泌相关的一些细胞器上放射性的变化,其相关结构如图,则下列有关说法不正确的是()A.分泌蛋白合成和分泌过程中相关的一些细胞器上出现放射性的顺序依次是②③④B.在①和②上合成的蛋白质都可以分泌到细胞外C.在分泌蛋白合成与分泌过程中④的膜面积变化不大D.在此图中与分泌蛋白合成和分泌相关的细胞器共有4种解析:结构图中,①为游离的核糖体,②为附着在内质网上的核糖体,③为内质网,④为高尔基体;①上合成的蛋白质是胞内蛋白,不分泌到细胞外,②上合成的蛋白质可以分泌到细胞外;合成分泌蛋白过程中,④既融合内质网形成的囊泡,又形成分泌囊泡,因此膜面积变化不大;与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器除了②③④外还有线粒体。B题后提升“三看”分泌蛋白的合成、加工和运输题型二生物膜系统的结构和功能3.(2019·河北唐山月考)下列关于生物膜系统在细胞中作用的叙述中,不正确的是()A.细胞膜