高三生物一輪復習課件第5課時 細胞器之間的分工合作

第5課時

細胞器之間的分工合作課標要求1.闡明細胞內具有多個相對獨立的結構，擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動。2.舉例說明細胞各部分結構之間相互聯(lián)系、協(xié)調一致，共同執(zhí)行細胞的各項生命活動。3.活動：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動?？记榉治?.細胞器的結構和功能2024·安徽卷，2；2024·浙江6月選考，7；2024·江西卷，1；2023·福建卷，9；2023·浙江1月選考，3；2023·全國甲卷，29；2023·山東卷，2；2023·廣東卷，4；2023·湖南卷，2；2023·天津卷，10～12；2023·重慶卷，1；2023·江蘇卷，2；2022·江蘇卷，1；2022·廣東卷，8；2022·全國甲卷，4；2022·河北卷，22.用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動2024·湖南卷，8；2024·北京卷，14；2023·江蘇卷，15；2022·浙江1月選考，23.細胞器之間的協(xié)調配合2024·黑吉遼卷，12；2024·北京卷，3；2024·浙江1月選考，12；2024·山東卷，3；2023·浙江6月選考，6；2023·海南卷，3；2022·河北卷，2；2022·廣東卷，9；2022·浙江6月選考，74.生物膜系統(tǒng)2024·安徽卷，1；2023·海南卷，3命題點一

細胞器的結構和功能1.細胞器的分離細胞質基質細胞骨架細胞器組成功能蛋白質纖維維持著細胞形態(tài)，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。細胞質中具有一定形態(tài)，結構、功能的結構細胞質呈溶膠狀，細胞代謝的主要場所。（1）細胞質細胞骨架

細胞骨架是一個動態(tài)且自適應的結構網(wǎng)絡，由微絲（肌動蛋白絲）、微管和中間絲三種主要聚合物組成，在細胞內執(zhí)行多種重要功能，包括空間組織、與外部環(huán)境連接以及產生力使細胞移動和變形，其功能通過眾多細胞質蛋白和細胞器的整合活動實現(xiàn)。

結合有秋水仙素或長春花堿的微管蛋白亞基組裝到微管末端后,其他亞基就不能在該處組裝。

紫杉醇作與微管蛋白亞基結合后可以阻止微管的去組裝,增強微管的穩(wěn)定性。3種藥物處理細胞的結果都是終止細胞周期的正常運行。（2）細胞器分離方法命題點一

細胞器的結構和功能1.細胞器的分離--差速離心法差速離心法主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。此法適用于混合樣品中各結構大小差別較大組分的分離。密度梯度離心法

通過向溶液中加入蔗糖、氯化銫等惰性介質，在離心管中形成從頂部到底部逐漸遞增的密度梯度。梯度介質需不影響目標顆粒的理化性質。

根據(jù)顆粒的沉降速度差異（與顆粒大小、形狀相關），在離心力作用下，顆粒沉降到對應密度的梯度區(qū)域，形成不連續(xù)區(qū)帶。實例：DNA半保留復制的驗證。命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（1）線粒體雙層膜結構，基質中含有DNA、RNA和有氧呼吸相關酶，以及核糖體；線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，是細胞的"動力車間"。細胞生命活動所需的能量，大約95%來自線粒體；內膜向內腔折疊形成嵴增大膜面積。注意：葡萄糖不會通過任何方式進入線粒體。命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（2）葉綠體雙層膜結構，基質中含有DNA、RNA和暗反應相關的酶,以及核糖體。光合作用的場所。葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器，是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”。葉綠體通過類囊體堆疊形成基粒來增大膜面積。線粒體和葉綠體起源的內共生學說證據(jù)：外膜與真核細胞膜成分相似，可能來源于吞噬泡膜；內膜則與細菌質膜結構一致。線粒體和葉綠體均含有獨立的環(huán)狀DNA，結構與細菌相似，且不與組蛋白結合，能自主復制和轉錄。線粒體和葉綠體通過類似于細菌的二分裂方式增殖，而非依賴宿主細胞的分裂機制，這與內共生起源的“獨立生存”特性一致。線粒體和葉綠體的核糖體大?。?0S）以及對氯霉素等抗生素的敏感性均與原核生物一致，而與真核細胞（80S）不同。線粒體和葉綠體是半自主性細胞器

線粒體和葉綠體均含有自身的環(huán)狀雙鏈DNA，其結構與細菌DNA相似，能夠以半保留方式進行復制。

兩者擁有轉錄和翻譯所需的全套組件，包括RNA聚合酶、核糖體（70S型）、tRNA及氨基酸活化酶等，可獨立合成部分蛋白質。

線粒體和葉綠體的基因組僅編碼少量蛋白質，絕大多數(shù)蛋白質由核基因編碼，并在細胞質核糖體合成后轉運至細胞器內。命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（3）內質網(wǎng)內質網(wǎng)是單層膜圍成的不規(guī)則網(wǎng)狀結構。內質網(wǎng)分為糙面內質網(wǎng)（附著大量核糖體）和滑面內質網(wǎng)（沒有附著核糖體）。內質網(wǎng)是蛋白質合成和加工的場所，還是脂質合成的車間。內質網(wǎng)腔內質網(wǎng)膜細胞質內質網(wǎng)合成細胞所需包括磷脂和膽固醇在內的幾乎全部膜脂，其中最主要的磷脂是磷脂酰膽堿（卵磷脂）。內質網(wǎng)脂質合成的場所命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（4）高爾基體單層膜圍起的扁平囊狀結構。高爾基體主要是對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。與植物細胞壁的形成有關。和動物細胞的分泌物形成有關（突觸小泡的形成也與高爾基體有關）。高爾基體與植物細胞壁的形成有關

高爾基體在植物細胞分裂時與細胞壁的形成有關（合成半纖維素和果膠）。纖維素是在細胞膜上合成。命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（5）溶酶體溶酶體由單層膜圍繞而成。溶酶體含有酸性水解酶，可以分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的細菌的病毒。命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（6）液泡由單層膜圍成的泡狀結構。液泡主要存在于植物細胞中，內有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質，可以調節(jié)植物細胞內的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺。原生質層細胞膜、液泡膜以及他們之間的細胞質構成原生質層。命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（7）核糖體核糖體由rRNA和蛋白質構成，包括兩個亞基。核糖體是蛋白質合成場所。核糖體通常附著在內質網(wǎng)或者游離在細胞質中。核糖體形成過程注意：細胞中核糖體的形成不一定與核仁有關。命題點一

細胞器的結構和功能2.細胞器（8）葉綠體由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍物質組成（蛋白質）。中心體存在于動物細胞和某些低等植物細胞。中心體與細胞的有絲分裂有關。2.細胞器命題點一

細胞器的結構和功能命題點一

細胞器的結構和功能3.細胞器的分類不含某些細胞器的特殊細胞：無葉綠體：洋蔥鱗片葉表皮細胞、植物根尖分生區(qū)細胞等；無大液泡：植物根尖分生區(qū)細胞等；無線粒體：哺乳動物成熟的紅細胞等。練習：(2024·江西卷，1)溶酶體膜穩(wěn)定性下降，可導致溶酶體中酶類物質外溢，引起機體異常，如類風濕性關節(jié)炎等。下列有關溶酶體的說法，錯誤的是(

)A.溶酶體的穩(wěn)定性依賴其雙層膜結構B.溶酶體中的蛋白酶在核糖體中合成C.從溶酶體外溢出的酶主要是水解酶D.從溶酶體外溢后，大多數(shù)酶的活性會降低A細胞質基質中的pH為7.0，在這種環(huán)境中溶酶體酶的活性很低。練習：(2023·湖南卷，2)關于細胞結構與功能，下列敘述錯誤的是(

)A.細胞骨架被破壞，將影響細胞運動、分裂和分化等生命活動B.核仁含有DNA、RNA和蛋白質等組分，與核糖體的形成有關C.線粒體內膜含有豐富的酶，是有氧呼吸生成CO2的場所D.內質網(wǎng)是一種膜性管道系統(tǒng)，是蛋白質的合成、加工場所和運輸通道C練習：(2025·湖北荊州調研)如圖是陽生植物蒲公英某細胞器的電鏡照片，下列相關敘述正確的是(

)A.結構①有兩層生物膜，內膜面積比外膜面積大B.結構②上分布著吸收、傳遞、轉換光能的光敏色素C.結構③中含有核糖體，能翻譯出與光合作用有關的酶D.適當遮陰后，結構②的數(shù)量和膜面積急劇減少C練習：

下列關于細胞器的敘述錯誤的有（

）A.葉綠體的類囊體膜上具有葉綠素和酶B.葉綠體基質中含有核酸和參與光合作用的酶C.細胞都能進行細胞呼吸但不一定發(fā)生在線粒體中D.有氧呼吸酶全部分布于線粒體中，有利于提高有氧呼吸的速率E.抑制載體的活性或添加影響線粒體功能的藥物可能會阻礙離子的吸收F.細胞生命活動所需的ATP均來自線粒體

G.線粒體和葉綠體均含有少量的DNAH.溶酶體不僅能水解外來的異物，還可水解自身細胞結構I.酵母菌在高爾基體中合成膜蛋白J.根尖成熟區(qū)的細胞具有中央大液泡，內含有糖、無機鹽、色素等，有利于根吸收水分K.中心體和高爾基體都能產生紡錘絲L.合成固醇類激素的分泌細胞的內質網(wǎng)一般不發(fā)達DFHJ命題點二

實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動1.實驗材料實驗觀察葉綠體觀察細胞質的流動選材新鮮的黑藻或蘚類葉菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮新鮮的黑藻或蘚類葉原因___________________________________，可以取整個小葉直接制片細胞排列疏松，易撕?。缓~綠體數(shù)目

，且體積___。黑藻幼嫩的小葉扁平，只有一層細胞，存在葉綠體，易觀察。黑藻蘚類菠菜葉片很薄，僅有一兩層葉肉細胞少大命題點二

實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動2.實驗原理①高等綠色植物的葉綠體存在于細胞質基質中，葉綠體一般是綠色的，扁平的橢球形或球形，可以用高倍顯微鏡觀察它的形態(tài)和分布。②活細胞中的細胞質處于不斷流動的狀態(tài)。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的葉綠體的運動作為標志。命題點二

實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動3.實驗步驟制作蘚類葉片臨時裝片低倍顯微鏡下找到葉肉細胞在潔凈的載玻片中央滴一滴清水；取放蓋看滴清水用鑷子取一片蘚類小葉（菠菜葉稍帶些葉肉下表皮）放入水滴中；蓋上蓋玻片。高倍顯微鏡下觀察葉綠體的形態(tài)和分布命題點二

實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動3.實驗步驟黑藻的培養(yǎng)制作黑藻葉片臨時裝片光照、室溫條件下培養(yǎng)。用鑷子從黑藻新鮮枝上取一片幼嫩小葉放入水滴中；蓋上蓋玻片。顯微鏡下觀察（先低倍鏡再高倍鏡觀察）當外界溫度低或者光線暗時，細胞質流動的慢，不利于觀察。在潔凈的載玻片中央滴一滴清水；4.實驗分析命題點二

實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動

高等綠色植物的葉綠體呈橢球或球形，在不同的光照條件下，葉綠體可以運動，改變橢球體的方向。在強光下，葉綠體以其橢球體的側面朝向光源，這樣既能接受較多的光照，又不至于被強光灼傷；在弱光下，葉綠體以其橢球體的正面朝向光源。命題點二

實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動4.實驗分析

植物細胞的細胞質處于不斷流動的狀態(tài)，這對于活細胞完成生命活動的意義是：細胞質是細胞代謝的主要場所。細胞質的流動，為細胞內物質運輸創(chuàng)造了條件，從而保障細胞生命活動的正常進行。

練習：某實驗小組選用菠菜、黑藻為實驗材料，觀察葉綠體的形態(tài)和分布，以及細胞質的流動，請思考下列問題：

(1)觀察葉綠體時，臨時裝片中的材料要隨時保持有水狀態(tài)的原因是什么？(2)選用黑藻的幼嫩葉片而不是幼根為實驗材料觀察細胞質流動的原因：___________________________________________________________________________________________________。提示：保持有水狀態(tài)可以保證葉綠體的正常形態(tài)，并能懸浮在細胞質基質中，否則細胞會失水皺縮，將影響對葉綠體形態(tài)的觀察。幼嫩葉片細胞中存在葉綠體，便于觀察細胞質流動，幼根細胞中細胞質流動沒有明顯的參照物，不便于觀察練習：某實驗小組選用菠菜、黑藻為實驗材料，觀察葉綠體的形態(tài)和分布，以及細胞質的流動，請思考下列問題：

(3)如果將黑藻小葉的裝片放在80℃條件下處理一段時間(裝片中的小葉保持在0.3g/mL的蔗糖溶液中)。在顯微鏡下清晰地觀察到細胞結構后，發(fā)現(xiàn)A處(如圖1)呈綠色，可能的原因是_______________________________________________________________________。(4)如圖2是光學顯微鏡下觀察的黑藻葉片細胞，清晰可見葉綠體主要分布在細胞的________(填“中央”或“周邊”)，其原因是_____________________________________________。

高溫下細胞膜、葉綠體膜等膜結構失去選擇透過性，葉綠素等色素進入A處周邊

細胞中央有大液泡，將葉綠體推擠到細胞周邊命題點三

細胞器之間的協(xié)調配合及生物膜系統(tǒng)1.細胞器之間的協(xié)調配合--分泌蛋白的合成、加工和運輸(1)分泌蛋白

在游離核糖體上合成短肽，然后游離核糖體和短肽一起轉移到內質網(wǎng)上，經(jīng)高爾基體加工最后分泌到細胞外起作用的一類蛋白質。如消化酶、抗體及部分激素。（2）實驗方法：放射性同位素標記法

向豚鼠胰腺腺泡細胞培養(yǎng)液中加入3H標記的亮氨酸。利用放射性自顯影技術研究豚鼠胰蛋白酶合成、運輸和分泌的過程。命題點三

細胞器之間的協(xié)調配合及生物膜系統(tǒng)1.細胞器之間的協(xié)調配合--分泌蛋白的合成、加工和運輸(3)分泌蛋白合成、加工和運輸過程

游離的核糖體合成一段肽鏈（隨后暫停）。合成的一段肽鏈和核糖體轉移至粗面內質網(wǎng)繼續(xù)多肽鏈的合成，并且邊合成邊轉移至內質網(wǎng)腔內。內質網(wǎng)對多肽鏈進行加工、折疊后轉運至高爾基體，高爾基體對蛋白質做進一步的修飾加工，高爾基體形成囊泡包裹著蛋白質轉運至細胞膜，與細胞膜融合分泌出去。游離的核糖體粗面內質網(wǎng)高爾基體溶酶體質膜分泌小泡線粒體葉綠體細胞核細胞質基質囊泡囊泡信號序列囊泡高爾基體是細胞內物質囊泡運輸?shù)臉屑~。信號肽序列靶向序列命題點三

細胞器之間的協(xié)調配合及生物膜系統(tǒng)1.細胞器之間的協(xié)調配合--分泌蛋白的合成、加工和運輸(3)分泌蛋白合成、加工和運輸過程內質網(wǎng)、高爾基體、細胞膜面積的變化細胞器放射性強度變化膜面積命題點三

細胞器之間的協(xié)調配合及生物膜系統(tǒng)2.生物膜系統(tǒng)的組成及特點(1)生物膜系統(tǒng)的組成細胞器膜、細胞膜和核膜等結構共同構成了生物膜系統(tǒng)。提醒：生物膜系統(tǒng)是指細胞內而不是生物體內的全部膜結構，所以口腔黏膜、胃黏膜等不屬于生物膜系統(tǒng)；原核生物沒有核膜和細胞器膜，沒有生物膜系統(tǒng)。命題點三

細胞器之間的協(xié)調配合及生物膜系統(tǒng)2.生物膜系統(tǒng)的組成及特點(2)生物膜系統(tǒng)的組成的特點生物膜在組成成分和結構上相似，結構和功能上緊密聯(lián)系。生物膜的主要成分是：脂質(磷脂)和蛋白質；每種成分所占比例不同，功能越復雜的生物膜，其蛋白質的種類和數(shù)量就越多。生物膜的基本結構：流動鑲嵌模型；生物膜結構上密切聯(lián)系：命題點三

細胞器之間的協(xié)調配合及生物膜系統(tǒng)2.生物膜系統(tǒng)的組成及特點(3)生物膜系統(tǒng)的功能功能廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點使細胞內部區(qū)域化，保證生命活動高效、有序地進行保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定；生物膜系統(tǒng)核膜細胞膜細胞器膜物質運輸、能量轉換、信息傳遞。練習：信號肽假說認為，編碼分泌蛋白的mRNA在翻譯時首先合成的是N末端帶有疏水氨基酸殘基的信號肽。由于信號肽的引導，新生的多肽就能夠通過內質網(wǎng)膜進入腔內，最終被分泌到胞外。信號肽位于分泌蛋白的N端。一般由15～30個氨基酸組成。(1)在真核細胞內，與分泌蛋白合成和加工直接有關的具膜細胞器有___________________________。在分泌過程中，以上細胞器膜面積的變化為__________________________________________________________。(2)研究發(fā)現(xiàn)，核糖體合成的分泌蛋白有信號序列，而從內質網(wǎng)輸出的蛋白質不含信號序列，推測其原因可能是_______________________________。多肽進入內質網(wǎng)腔內，信號肽會被切除，目的是____________________________。內質網(wǎng)、高爾基體內質網(wǎng)減小、高爾基體先增加后減少，面積基本不變在內質網(wǎng)中，信號肽被切除防止在內質網(wǎng)內駐留練習：信號肽假說認為，編碼分泌蛋白的mRNA在翻譯時首先合成的是N