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[高中生物一轮复习教学讲义 必修1]
第 5 讲 细胞器及生物膜系统
考点一 细胞器的结构和功能
1．细胞器的结构和功能(利用差速离心法将各种细胞器分离)
(1)双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体
细胞器 线粒体 叶绿体
模式图
增加膜面积
内膜向内凹陷形成嵴 囊状结构薄膜叠加形成基粒
的方式
内膜：有氧呼吸有关的酶
主要成分
基质 基质
有氧呼吸的主要场所，细胞的 光合作用的场所，植物细胞的“养料
主要功能
“动力车间” 制造车间”和“能量转换站”
动植物细胞中，代谢旺盛的细胞
绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的皮层
分布 和细胞内的功能旺盛区域数量较
细胞
多
①都具有双层膜
相同点 ②都与能量转换有关，产生ATP
③都含DNA、RNA和核糖体等，控制细胞质遗传
(2)单层膜结构的细胞器——内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
细胞器 内质网 高尔基体 液泡 溶酶体
模式图
由膜连接而成的网 由扁平囊和小囊泡 由液泡膜和细胞 内部含有多种水解
结构
状结构 组成 液组成 酶
①对来自内质网的
①蛋白质的合成和 蛋白质进行加工、 ①调节植物细胞
①分解衰老、损伤
加工(粗面内质 分类和包装；②与 内的环境；②储
的细胞器；②吞噬
功能 网)；②脂质和糖 细胞分泌物的形成 存多种物质，与
并杀死入侵的病毒
类的合成(光面内 有关；③在植物细 植物细胞的渗透
或病菌
质网) 胞中与细胞壁的形 作用有关
成有关
动植物细胞中分布 动植物细胞中，一 成熟的植物细胞
分布 动植物细胞中均有
广泛 般位于核附近 中比较明显
(3)无膜结构的细胞器——核糖体和中心体
细胞器 核糖体 中心体模式图
结构 由大小亚基组成 含有两个相互垂直的中心粒
组成成分 含有rRNA和蛋白质 由微管蛋白组成
游离核糖体主要合成胞内蛋白；附着核
与细胞有丝分裂有关——形成纺锤
功能 糖体主要合成分泌蛋白、膜蛋白和溶酶
体，牵引染色体向细胞两极移动
体内的蛋白
游离在细胞质基质中；附着在内质网
分布 动物细胞和低等植物细胞中
上；线粒体和叶绿体中有少量
注意说明：与细胞器有关的易错点
①没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。
②没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用，如蓝藻。
③没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物转化为有机物，如进行化能合成作用的硝化细菌。
④没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸，如需氧型的原核生物。
⑤具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，如真菌细胞、细菌细胞等都有细胞壁。
⑥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。
⑦高尔基体在植物细胞中与细胞壁的合成有关；而在动物细胞中则与细胞分泌物的形成有关，如分泌
蛋白。
⑧细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能不同。
⑨在不同细胞中，细胞器的含量是不一样的，如需能量较多的细胞含线粒体较多，合成蛋白质比较旺
盛的细胞含核糖体较多，即细胞的结构与其功能是相适应的。
(4)特殊细胞总结：
①根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，是观察有丝分裂的良好材料，成熟区等根部和其他不见光的部
位都无叶绿体。
②叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。
③肾小管、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛，线粒体含量多；肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激
素的细胞，核糖体、高尔基体多。
④蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，原料为葡萄糖，产物为乳酸，且人的
成熟红细胞无细胞核，不再进行分裂，是提取细胞膜的首选材料。
⑤癌细胞：无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故核糖体多而且代谢旺盛，
核仁较大。
⑥原核细胞只有核糖体，无其他细胞器，无核膜和核仁。
2．依据细胞结构判断细胞的类型考点二 生物膜系统在结构和功能上的联系
1．生物膜系统的概念
在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和
细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
2．生物膜系统的联系
(1)化学成分上的联系：各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质组成，有的还有少量糖类，但每
种成分在不同的膜中所占的比例不同。功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能
的细胞膜中多糖含量较多。
(2)结构上的联系
①直接联系：真核细胞中，内质网外连细胞膜，内连核膜，中间还与许多细胞器膜相连；内质网腔还
与内外两层核膜之间的腔连通。
②间接联系：内质网膜、高尔基体膜和细胞膜是可以相互转化的。
(3)功能上的联系
各种生物膜在功能上既有明确分工，又相互配合、协调工作，如分泌蛋白的合成、加工、分泌的过程
细胞内分泌蛋白的合成和运输过程，体现了生物膜在功能上的相互联系。
考点三 (实验) 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1．实验原理
（1）叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下
观察它的形态和分布。
（2）线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中。健那绿染液能专一性地使活细胞中的线粒体呈现蓝
绿色，而细胞质接近无色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体呈短棒状、圆球状、
线形或哑铃形等。
2．材料的选取实验 观察叶绿体 观察线粒体
选材 藓类叶片 菠菜稍带些叶肉的下表皮 人口腔上皮细胞
叶片很薄，仅有一
两层叶肉细胞，可 ①细胞排列疏松，易撕取； ①没有颜色，便于观察
原因
以取整个小叶直接 ②含叶绿体数目少且个体大 ②易取材
制片
3．实验流程
（1）观察叶绿体和线粒体
实验注意事项
①临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。
②要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。
③必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍物镜。
④换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。
拓展应用：走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区
①观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞，不能选择绿色组织细胞。
②观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态，并且需保持叶片有水状态，防止失水。
③制作观察线粒体的临时装片时，是滴一滴健那绿染液（0.5g健那绿溶解于50mL生理盐水中配制成
1%的健那绿染液）于载玻片中央用于染色，而不是滴一滴生理盐水。
④叶绿体不仅随细胞质的流动而流动，还随光照方向的改变而旋转，一般叶绿体以正面朝向光源，以
利于接受更多光照。
⑤用高倍显微镜可观察到叶绿体和线粒体的形态和分布，但不能观察到叶绿体和线粒体的亚显微结构。
观察叶绿体时不需染色，而观察线粒体时需要染色。1．用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器(甲、乙、丙)，经测定其中三种有机物的含量如图所示。
以下说法正确的是( )
A．附着在内质网上的甲与分泌蛋白的合成有关
B．乙是中心体，与纺锤体的形成有关
C．丙是线粒体，在其内膜上可生成CO
2
D．乳酸菌细胞也含有甲和丙
2．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
3．青蒿素能引起疟原虫的线粒体膜电位发生变化，导致线粒体肿胀而丧失功能。某科学家用分离出来的
线粒体进行如下实验：
实验结果(线粒体膜电位的相对值)
组别 实验材料 实验处理
0 s 100 s 200 s 300 s
1 对照组 54.7 52.7 51 50.7
2 疟原虫 的 青蒿素 54.7 46.8 36.6 23.4
3 线粒体 线粒体蛋白A抑制剂 54.7 52.8 50.9 50.6
4 青蒿素+线粒体蛋白A抑制剂 54.7 52.5 51.3 50.5
下列分析错误的是( )
A．线粒体是细胞的“动力车间”，可用差速离心法从细胞匀浆中分离得到
B．设置第3组实验的目的是排除线粒体蛋白A抑制剂对线粒体膜电位的影响
C．实验结果显示疟原虫的线粒体膜电位降低的原因是线粒体基质的渗透压降低
D．青蒿素能明显降低线粒体的膜电位与线粒体蛋白A有关
4．图甲表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①、②、③表示细胞器。某同学用放射性元素标记某种
氨基酸，追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞结构中的分布情况，如图乙所示，下列说法错误的是(
)
甲 乙A．图甲中①、②、③分别表示内质网、高尔基体、线粒体
B．图甲中③有双层膜结构
C．若图乙中曲线1表示图甲中①中放射性元素分布情况随追踪时间的变化规律，则图乙中的曲线2
可表示图甲中②中放射性元素分布情况随追踪时间的变化规律
D．图甲所示过程在原核细胞中也可以进行
5．如图为真核细胞中蛋白质合成和转运的示意图。下列叙述正确的是( )
A．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、抗体、神经递质都属于分泌蛋白
B．图中与胰岛素合成有关的结构有①②③④⑤
C．若②合成的是丙酮酸脱氢酶，则该酶在⑥中发挥作用
D．若②合成的是组成染色体的蛋白质，则该蛋白质会被运送到①⑤⑥中
6．生物膜上的物质或结构与其功能相适应，下列相关叙述错误的是( )
A．线粒体内膜上附着与有氧呼吸有关的酶，有利于丙酮酸的分解
B．功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多
C．细胞膜上附着ATP水解酶，有利于细胞主动吸收某些营养物质
D．核膜上有许多核孔，有利于核质之间的物质交换与信息交流
7．细胞内的“囊泡”就像”深海中的潜艇”，在细胞中“来回穿梭”，参与物质的运输过程，下列有关
细胞内囊泡运输的叙述，正确的是( )
A．分泌蛋白的合成、加工和运输过程依赖于膜的选择透过性且不消耗能量
B．抗体的运输和分泌过程需要囊泡的参与
C．囊泡只能将物质从胞内运输到胞外，而不能从胞外运输物质到胞内
D．细胞内的大分子物质都通过囊泡进行运输
8．下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法错误的是( )
A．健那绿染液可对活细胞的线粒体进行染色
B．可直接将藓类叶片放在载玻片上观察叶绿体
C．高倍显微镜下可以看到线粒体和叶绿体都有内外两层膜
D．可通过观察叶绿体或线粒体的运动间接观察细胞质的流动
