【生物】2020届 一轮复习 人教版 细胞器与生物膜系统 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 细胞器与生物膜系统 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 细胞器与生物膜系统 学案 ‎【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 ‎1.细胞器的分离方法 方法:差速离心法,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 ‎(1)①溶酶体:细胞内的“消化车间”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌或病毒。‎ ‎(2)②中心体:与细胞的有丝分裂有关。‎ ‎(3)③核糖体:“生产蛋白质的机器”,原核细胞中唯一的细胞器。‎ ‎(4)④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”。‎ ‎(5)⑤内质网:细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。‎ ‎(6)⑥线粒体:进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。‎ ‎(7)⑦叶绿体: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液泡: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叶绿体和线粒体,无膜结构的细胞器是核糖体和中心体。其余四种均为单层膜结构。‎ ‎3.细胞骨架 ‎(1)存在:真核细胞中。‎ ‎(2)作用:维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性。‎ ‎(3)结构:由蛋白质纤维组成的网架结构。‎ ‎【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。‎ ‎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嵴 由囊状结构的薄膜堆叠而成基粒 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 与光合作用有关的酶,分布于 类和分布 与有氧呼吸有关的酶,分布于内膜和基质中 类囊体薄膜和基质中 相同点 ‎①均具有双层膜;②都含少量DNA和RNA,是半自主性细胞器;③都能产生ATP,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 ‎2.多角度分析、比较细胞器 ‎(1)按 ‎ (2)按 ‎(3)按 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(　C　)‎ 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。‎ ‎2.(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(　D　)‎ 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。‎ 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(　C　)‎ 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。‎ ‎4.(2018·山东潍坊期末)下列关于细胞器的叙述,正确的是(　B　)‎ 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。‎ 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(　C　)‎ 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 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(　C　)‎ 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。‎ 考点二　细胞器之间的协调配合及生物膜系统 ‎1.细胞的生物膜系统 ‎(1)组成:细胞器膜、细胞膜和核膜等。‎ ‎(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物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。‎ ‎②为多种酶提供了大量的附着位点,是许多重要化学反应进行的场所。‎ ‎③分隔各种细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。‎ ‎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:均主要由脂质、蛋白质等组成,都具有一定的流动性,体现了生物膜系统的统一性。‎ ‎②每种成分所占的比例不同,体现了生物膜系统的差异性。‎ ‎(2)结构上的联系 ‎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)细胞核(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)核糖体:通过翻译将氨基酸合成多肽。‎ ‎(3)内质网: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)高尔基体: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)细胞膜:通过胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。‎ ‎(6)线粒体:提供能量。‎ ‎【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。‎ 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。‎ 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(　C　)‎ 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 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(　B　)‎ 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②③④‎ B.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。‎ ‎“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(　D　)‎ A.细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用 B.许多重要的化学反应都在生物膜上进行 C.生物膜将各种细胞器分隔开,使细胞内能够同时进行多种化学反应 D.各种生物膜在功能上互相独立、互不影响 解析:细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时细胞膜上含有与物质运输有关的载体蛋白,与信息交流有关的糖蛋白,以及与能量转化有关的物质,因此对物质运输、能量转换和信息交流起决定性作用;细胞内重要的生理过程如光合作用、呼吸作用等都在生物膜上进行;细胞器膜将细胞器与周围环境分隔开,可使细胞内同时进行多种化学反应,不会干扰,保证细胞生命活动高效、有序地进行;生物膜系统中的各种生物膜不仅在组成成分和结构上很相似,在功能上也紧密联系,体现了细胞内各种结构之间的协调配合。‎ ‎4.(2018·全国Ⅰ卷)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(　D　)‎ 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 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;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;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;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。‎ 考点三　实验:用高倍镜观察叶绿体和线粒体 ‎1.实验原理 ‎(1)叶绿体呈绿色,不需染色,制片后直接观察。‎ ‎(2)线粒体呈无色,用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。‎ ‎2.实验步骤 ‎(1)观察叶绿体 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 低倍显微镜下找到叶片细胞 ‎　　 ‎ 高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布 ‎(2)观察线粒体 　低倍显微镜下找到口腔上皮细胞 高倍显微镜下观察线粒体的形态和分布 ‎3.实验结果和结论 ‎(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中。‎ ‎(2)线粒体被染成蓝绿色,细胞质接近无色。‎ 观察叶绿体和线粒体的四点提醒 ‎(1)观察叶绿体时,临时装片中的材料要随时保持有水状态,否则细胞失水皱缩,将影响对叶绿体形态的观察。‎ ‎(2)用健那绿染液染色时,不需要破坏细胞,因为健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。‎ ‎(3)由于高等植物叶肉细胞中既含有叶绿体又含有线粒体,所以观察线粒体时不宜选用植物叶肉细胞,否则叶绿体的颜色会影响线粒体的观察。‎ ‎(4)制作观察线粒体的临时装片时,是滴一滴健那绿染液在载玻片中央,而不是滴一滴生理盐水。‎ 题型　实验操作和观察结果 ‎1.(2018·山东潍坊三模)下列关于用高倍镜观察叶绿体和线粒体实验的叙述,正确的是(　D　)‎ A.以黑藻叶为实验材料就可达到实验目的 B.在高倍镜下可观察到叶绿体的类囊体 C.视野中观察到的叶绿体环流方向与实际相反 D.细胞在实验过程中要始终保持活性 解析:以黑藻叶为实验材料可观察叶绿体,不能观察线粒体;叶绿体的类囊体只能在电子显微镜下才能看到;虽然显微镜下呈倒像,但叶绿体环流方向与实际方向是相同的;观察叶绿体和线粒体的实验过程中,细胞始终保持活性。‎ ‎2.下列关于高倍镜观察线粒体和叶绿体实验的说法,错误的是(　D　)‎ A.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈蓝绿色 B.观察叶绿体时选用藓类的叶或黑藻的叶,原因是叶片薄而小,叶绿体清楚 C.菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉 D.在高倍镜下观察可以看到线粒体由4层磷脂分子构成 解析:藓类和藻类的叶比较薄,易观察,且具有大的叶绿体。菠菜下表皮附近的叶肉细胞具有少的、大的叶绿体,便于观察,而下表皮无叶绿体,所以必须带叶肉。高倍镜下观察不到磷脂分子,电镜下才能看到线粒体有4层磷脂分子。‎ ‎【构建知识网络】‎ ‎【记忆核心要点】‎ ‎1.叶绿体、线粒体和细胞核都含有DNA和RNA,都能进行DNA的复制和转录,叶绿体和线粒体还能进行翻译过程,产生部分自身需要的蛋白质。‎ ‎2.核糖体:由蛋白质和rRNA组成,是蛋白质(肽链)的合成场所。‎ ‎3.中心体:由相互垂直的两个中心粒组成,与动物细胞和低等植物细胞的分裂有关。‎ ‎4.内质网:脂质的合成,蛋白质的初加工。‎ ‎5.高尔基体:蛋白质的再加工和分装,纤维素的合成。‎ ‎6.溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。‎ ‎7.分泌蛋白运输的方向:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。‎