第2講細胞器之間的分工合作課標考情——知考向核心素養——提考能課標要求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系、協調一致，共同執行細胞的各項生命活動生命觀念明確各種細胞器的分工與合作，建立生命部分與整體的觀念科學思維歸納細胞結構與功能，培養邏輯思維能力、歸納總結能力和識圖析圖能力科學探究用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動，掌握選材原則及實驗技能知識點一細胞器的結構和功能[自主學習]1.細胞質的組成細胞質包括__________和________，前者為代謝提供場所、物質和一定的環境條件，影響細胞的形態、分裂、運動及細胞器的轉運等。

2.細胞器的分離方法方法：________法，將細胞膜破壞后，利用高速離心機，在不同的轉速下將各種細胞器分離開。

細胞器細胞質基質差速離心3.8種常見細胞器的結構及功能(1)①________：進行________的主要場所，是細胞的“動力車間”。

(2)②________：能進行光合作用的植物細胞所特有，是“養料制造車間”和“能量轉換站”。

(3)③________：主要是對來自內質網的蛋白質進行________________的“車間”及“發送站”。在植物細胞中與細胞壁的形成有關。

(4)④內質網：細胞內蛋白質________________________，以及________合成的“車間”。

(5)⑤________：內有細胞液，可調節植物細胞內的環境，使植物細胞保持堅挺。

線粒體有氧呼吸葉綠體高爾基體加工、分類和包裝合成、加工場所和運輸通道脂質液泡(6)⑥________：細胞內的“消化車間”，分解__________________，吞噬并殺死_____________________。

(7)⑦________：“生產蛋白質的機器”，________細胞中唯一的細胞器。

(8)⑧________：與細胞的有絲分裂有關。

溶酶體衰老、損傷的細胞器侵入細胞的病菌或病毒核糖體原核中心體(1)顯微結構是指在光學顯微鏡下觀察到的結構，如線粒體、葉綠體、液泡、細胞核、細胞壁等。(2)亞顯微結構是指在電子顯微鏡下才能看到的結構。線粒體內外膜、葉綠體內外膜及類囊體薄膜、核糖體、內質網、高爾基體、中心體、核膜等結構均屬于亞顯微結構。4.細胞骨架(1)存在：________細胞中。

(2)作用：________________________________________。

(3)結構：由____________組成的網架結構。

真核維持細胞形態，保持細胞內部結構的有序性蛋白質纖維[自主檢測]1.思考判斷(1)人體細胞的線粒體內膜蛋白質和脂質的比值大于外膜蛋白質和脂質的比值。(

)(2)溶酶體合成和分泌多種酸性水解酶。(

)(3)核糖體有的附著在高爾基體上。(

)(4)內質網是脂質的合成車間。(

)(5)性激素主要是由內質網上的核糖體合成的。(

)√√×××2.深挖教材(1)溶酶體內含有多種水解酶，但溶酶體膜不被這些水解酶分解的原因可能是什么?____________________________________________-__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：可能的原因是①膜的成分可能被修飾，使得水解酶不能對其發揮作用；②溶酶體膜可能因為所帶電荷或某些特定基團的作用而能使水解酶遠離自身；③可能因膜轉運物質使得膜周圍的環境(如pH)不適合水解酶發揮作用(2)細胞骨架的成分和功能是什么?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：細胞骨架的組成成分是蛋白質纖維，其主要功能為①維持細胞形態，錨定并支撐著許多細胞器；②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知識點二細胞的生物膜系統[自主學習]1.分泌蛋白和胞內蛋白游離粗面內質網抗體蛋白質2.分泌蛋白的合成、加工、運輸過程圖示

核糖體內質網高爾基體細胞膜[自主檢測]1.思考判斷(1)生物均有生物膜系統。(

)(2)生物膜系統包括細胞膜和多種細胞器膜。(

)(3)各種生物膜的基本骨架都相同，都是磷脂雙分子層。(

)(4)很多生物膜是酶的附著位點，例如線粒體內膜上有有氧呼吸所需的各種酶。(

)(5)有的生物膜上可以發生能量轉換，例如葉綠體類囊體薄膜上可以發生光能到化學能的轉換。(

)√√×××2.深挖教材(1)生物膜使真核細胞區室化，對新陳代謝的意義：_______________________________________________________。

提示：減少彼此干擾，保證化學反應高效、有序地進行(2)分泌蛋白合成過程中內質網和高爾基體的作用分別是什么?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：①內質網：對多肽進行初步加工(如盤曲、折疊、糖基化等)，形成較成熟的蛋白質，再以囊泡的方式運送至高爾基體；②高爾基體：將較成熟的蛋白質再加工(濃縮、分類、包裝)為成熟的蛋白質，并以囊泡的方式運輸到細胞膜。高爾基體為轉化的“樞紐”。3.熱圖導析圖1為細胞的生物膜系統概念圖，圖2表示的是多種生物膜及其膜上發生的物質變化。圖1

圖2(1)圖1中的a~g依次表示哪些生物膜?(2)圖2中①~④依次表示哪些生物膜?【答案】提示：a核膜、b細胞器膜、c葉綠體的類囊體薄膜、d線粒體內膜、e內質網膜、f高爾基體膜、g細胞膜【答案】提示：①高爾基體膜、②內質網膜、③內質網膜、④細胞膜。圖1

圖2主要細胞器的結構和功能[深度講解]1.線粒體和葉綠體的比較注：雖然線粒體是有氧呼吸的主要場所，但葡萄糖在線粒體中不能被氧化分解，因為葡萄糖氧化分解的第一階段是在細胞質基質中進行的，線粒體中不含有氧呼吸第一階段的酶。2.多角度比較各種細胞器細胞結構與功能中的“一定”“不一定”與“一定不”(1)能進行光合作用的生物，不一定有葉綠體(如藍細菌)。(2)能進行有氧呼吸的生物不一定有線粒體(如硝化細菌)。(3)一切生物，其蛋白質合成場所一定是核糖體。(4)有中心體的生物不一定為動物，但一定不是高等植物。(5)高爾基體經囊泡分泌的物質不一定為分泌蛋白(神經遞質、激素等)，但分泌蛋白一定經高爾基體分泌。(6)具有細胞壁的細胞不一定是植物細胞，真菌、細菌也都有細胞壁。(7)沒有葉綠體和中央液泡的細胞不一定是動物細胞，如根尖分生區細胞。[考向預測](一)考查對細胞器結構、功能的分析與判斷(素養目標：生命觀念)1.(2022年江蘇灌南模擬)下圖為五種細胞器的模式圖，下列說法中錯誤的是(

)A.同時具有這五種細胞器的細胞是低等植物細胞B.若需單獨觀察圖中①~⑤的結構和功能，可用差速離心法分離各種細胞器C.若細胞中④受損，則植物細胞中細胞核的數量可能會增加D.這五種細胞器中，能復制的細胞器是①和②【答案】D【解析】中心體存在于動物和低等植物細胞內，葉綠體存在于植物的綠色細胞內，內質網、高爾基體和線粒體普遍存在于動植物細胞內，因此同時具有這五種細胞器的細胞是低等植物細胞，A正確；分離細胞器的方法是差速離心法，B正確；④是高爾基體，在細胞分裂末期可形成細胞壁，若細胞中④受損，則植物細胞分裂末期不能分裂形成兩個子細胞，因此細胞中細胞核的數量可能會增加，C正確；線粒體和葉綠體內含有少量DNA和RNA，是半自主復制的細胞器，中心體在細胞分裂的間期也能復制，因此能復制的細胞器是①②⑤，D錯誤。(二)考查細胞的亞顯微結構(素養目標：科學思維)2.下圖中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類細胞的結構模式，有關說法正確的是(

)A.圖中只有Ⅲ無染色體，其遺傳物質主要為DNAB.四類細胞共有的膜結構是細胞膜與核糖體C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②結構均能氧化葡萄糖合成ATPD.含有色素的細胞器是④和⑤，光鏡下看不到Ⅱ的染色體【答案】D【解析】分析題圖：Ⅰ含有中心體，不含細胞壁，屬于動物細胞；Ⅱ不含中心體，含有葉綠體、液泡和細胞壁，屬于高等植物細胞；Ⅲ是原核生物中的藍細菌細胞；Ⅳ含有中心體和細胞壁，屬于低等植物細胞。圖中結構①~⑥依次是內質網、線粒體、中心體、葉綠體、液泡和高爾基體。圖中只有Ⅲ無染色體，屬于細胞生物中的原核生物，其遺傳物質就是DNA，同種生物的遺傳物質無主次之分；核糖體沒有膜結構；Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②結構表示線粒體，葡萄糖首先在細胞質基質中分解成丙酮酸才能進入線粒體中進一步分解，即線粒體不能直接氧化葡萄糖；含有色素的細胞器是⑤液泡和④葉綠體，細胞Ⅱ高度分化，不進行分裂，因此無法觀察到染色體。生物膜系統的結構和功能[深度講解]1.生物膜之間的協調配合(1)在成分上的聯系。①相似性：各種生物膜都主要由脂質和蛋白質組成。②差異性：每種成分所占的比例不同，功能越復雜的生物膜，其蛋白質的種類和數量就越多。(2)在結構上的聯系。(3)在功能上的聯系(以分泌蛋白的合成、加工、分泌為例)。2.“拆分法”分析分泌蛋白的合成、加工和運輸過程(1)被放射性同位素標記的氨基酸出現位置的先后順序：核糖體→內質網(→囊泡)→高爾基體(→囊泡)→細胞膜(胞吐作用)→胞外。(2)膜面積的變化：內質網膜面積相對變小，高爾基體的膜面積先增大后減小，細胞膜的膜面積相對變大。分析時要注意膜面積的變化有先后，內質網、高爾基體和細胞膜的膜面積的變化不是同步的。(3)相關細胞器：核糖體(合成多肽鏈)，內質網(初步加工)、高爾基體(對來自內質網的蛋白質進行加工、分類，包裝及運輸)和線粒體(提供能量)。在回答問題時，要看準是“相關”還是“直接相關”，是“細胞器”“細胞結構”還是“具膜結構”。(4)囊泡的“來龍去脈”：可來自內質網和高爾基體，也可以來自細胞膜；囊泡與溶酶體融合可實現“消化”，與細胞膜融合可實現胞吐，囊泡運輸的物質不一定是大分子的蛋白質，還可能是小分子物質(如神經遞質)。3.各種膜結構增大膜面積的方式4.分泌蛋白的加工和運輸過程中膜面積變化圖(1)圖1和圖2都表示膜面積隨時間的變化，圖1表示分泌前后兩個時間點的變化，圖2表示一定時間段內相關結構膜面積的變化。(2)圖1和圖2分別以直方圖和曲線圖的形式表示在分泌蛋白加工和運輸過程中，內質網膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積相對增大的現象。分泌蛋白的合成、加工和運輸過程分析下列圖1為豚鼠胰腺細胞中注射3H標記的亮氨酸后，細胞內相關結構放射性的變化。圖2為分泌蛋白加工和分泌過程中相關膜面積的變化。(1)圖1表示放射性元素標記的氨基酸，在不同時間內放射性元素在細胞中先后出現的順序是什么?(2)圖2是以柱直方的形式顯示分泌蛋白分泌前后相關結構膜面積的變化，其中①~③依次表示什么膜?(3)分泌蛋白在加工、運輸過程共穿過多少層膜?【答案】(1)提示：附有核糖體的內質網→高爾基體→囊泡【答案】(2)提示：①內質網膜

②高爾基體膜③細胞膜【答案】(3)提示：0層A.需氧型生物細胞中均含有結構eB.所有細胞均能發生膜流現象C.膜流體現了生物膜的結構特點，質壁分離與復原過程中發生了膜流D.細胞膜蛋白的更新與f→h→c途徑有關[考向預測](一)從各種生物膜結構和功能聯系的角度考查(素養目標：科學思維)1.真核細胞的結構與功能如下圖所示，其不同膜結構間相互聯系和轉移的現象稱為膜流。關于細胞的結構及膜流的敘述正確的是(

)【答案】D【解析】需氧型生物細胞中不一定含有結構e(線粒體)，如需氧細菌。不是所有細胞都能發生膜流現象，如原核細胞、哺乳動物成熟的紅細胞等。膜流可體現生物膜具有一定的流動性，但質壁分離與復原過程中沒有膜結構的轉移，沒有發生膜流。細胞膜蛋白的更新過程即為蛋白質的合成、運輸過程，和分泌蛋白合成和運輸的路徑相同，即與f→h→c途徑有關。(二)結合分泌蛋白的形成，考查細胞器的分工合作(素養目標：科學思維)2.(2022年廣東湛江模擬)如圖代表蛋白質的分泌途徑：核基因編碼的mRNA在細胞質基質的游離核糖體上起始合成，然后在信號肽及其結合的SRP引導下與內質網膜結合并完成蛋白質的合成。途徑2表示在糙面內質網完成蛋白質的合成，途徑3表示以膜泡運輸方式轉運至高爾基體，途徑4a、4b、4c表示以膜泡運輸方式分選至細胞表面、(細胞膜)質膜和溶酶體。下列有關說法錯誤的是

(

)A.該過程說明生物膜是可以相互轉化的B.進入內質網的蛋白質都具有信號肽C.如圖所示說明高爾基體具有分選蛋白質的功能D.不分泌到細胞外的蛋白質不需要經過內質網和高爾基體的加工【答案】D【解析】如題圖所示，細胞膜及細胞器膜可以通過囊泡進行相互轉化，A正確；由題干“在信號肽及其結合的SRP引導下與內質網膜結合并完成蛋白質的合成”可知，進入內質網的蛋白質都具有信號肽，B正確；根據題干可知，內質網合成蛋白質后以膜泡運輸方式轉運至高爾基體，然后高爾基體以膜泡運輸方式分選至細胞表面、質膜和溶酶體，說明高爾基體具有分選蛋白質的功能，C正確；某些細胞內的蛋白質，如溶酶體內的酶，也會發生題圖所示的過程，不分泌到細胞外的蛋白質有的也需要經過內質網和高爾基體的加工，D錯誤。[實驗理論]1.實驗原理用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動綠色參照物2.實驗步驟(1)觀察葉綠體。(2)細胞質流動與新陳代謝有密切關系，呼吸越旺盛，細胞質流動越快，反之，則越慢。細胞質流動可朝一個方向，也可朝不同的方向，其流動方式為轉動式。這時細胞器隨細胞質基質一起運動，并非只是細胞質的運動。(3)尋找最佳觀察部位：應尋找靠近葉脈處的細胞進行觀察，此處細胞水分供應充足，容易觀察到細胞質的流動。(4)選用蘚類的小葉或者菠菜葉的下表皮(稍帶葉肉)做觀察葉綠體的實驗材料是實驗成功的關鍵，因為蘚類屬陰生植物，菠菜葉的下表皮是菠菜葉的背陽面，這樣的細胞中的葉綠體大且數目少，便于觀察。實驗深化探究(1)為什么直接取用蘚類的小葉的效果會優于菠菜葉?(2)取用菠菜葉的下表皮時，為何要稍帶些葉肉?(3)怎樣加快黑藻細胞質的流動速度?最適溫度是多少?(4)若視野中某細胞中細胞質的流動方向為順時針，則在裝片中該細胞的細胞質的實際流動方向是怎樣的?【答案】(1)提示：蘚類的小葉很薄，只由一層細胞組成，而菠菜葉由很多層細胞構成。(2)提示：表皮細胞除保衛細胞外，一般不含葉綠體，而葉肉細胞含較多的葉綠體。(3)提示：進行光照、提高水溫、切傷部分葉片；25℃左右。(4)提示：仍為順時針。實驗成功的3個關鍵點(1)實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態，以保證葉綠體的正常形態，并能懸浮在細胞質基質中，否則，細胞失水收縮，將影響對葉綠體的觀察。(2)葉綠體在弱光下以橢球形的正面朝向光源，便于接受較多的光照；在強光下則以側面朝向光源，以避免被灼傷。(3)蓋蓋玻片時，一定要緩慢且與載玻片成45°夾角，蓋玻片一側先接觸液滴，然后慢慢放平，防止裝片中產生氣泡。[診斷小練](一)考查實驗原理和操作1.(2021年浙江選考)在進行“觀察葉綠體”的活動中，先將黑藻放在光照、溫度等適宜條件下預處理培養，然后進行觀察。下列敘述正確的是(

)A.制作臨時裝片時，實驗材料不需要染色B.黑藻是一種單細胞藻類，制作臨時裝片時不需切片C.預處理可減少黑藻細胞中葉綠體的數量，便于觀察D.在高倍鏡下可觀察到葉綠體中的基粒由類囊體堆疊而成【答案】A【解析】葉綠體呈現綠色，用顯微鏡可以直接觀察到，因此制作臨時裝片時，實驗材料不需要染色，A正確；黑藻是一種多細胞藻類，其葉片是由單層細胞組成，可以直接用葉片制作成臨時裝片，B錯誤；先將黑藻放在光照、溫度等適宜條件下預處理培養，有利于葉綠體進行光合作用，保持細胞的活性，更有利于觀察葉綠體的形態，C錯誤；葉綠體中的基粒和類囊體，屬于亞顯微結構，只有在電子顯微鏡下才能觀察到，光學顯微鏡下觀察不到，D錯誤。(二)考查實驗結果的分析2.下列與“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動”實驗有關的表述，正確的是(

)A.用幼根作為實驗材料可觀察到葉綠體但其細胞質不流動B.若高倍顯微鏡下細胞質流動方向是逆時針的，則細胞中細胞質流動方向是逆時針的C.細胞質流動的速度與環境溫度的變化無關D.細胞質流動的速度與該細胞新陳代謝的強度無關【答案】B【解析】幼根細胞中無葉綠體，因此用幼根作為實驗材料不能觀察到葉綠體，A錯誤；若在顯微鏡下觀察到細胞質呈逆時針方向流動，則其實際流動方向也是逆時針的，B正確；細胞質流動是所有活細胞具有的現象，細胞質流動的速度與環境溫度和細胞新陳代謝強度等因素有關，C、D錯誤。1.(2022年廣東卷)將正常線粒體各部分分離，結果見圖。含有線粒體DNA的是(

)A.①

B.②

C.③

D.④【解析】①來自線粒體的內外膜之間，②來自線粒體內膜，③來自線粒體基質，④