第6讲 细胞器—系统内的分工合作（解析版）
本节内容着重介绍系统内怎样进行分工合作，这与各种细胞器有关，因此掌握这些细胞器的结构及各自的功能及细胞内生物膜系统是这一节的重点。是后面将要学习光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成、动物有丝分裂等知识的基础，也为学习细胞的能量供应和利用奠定细胞学基础。只有切实明确了各种细胞器的结构和功能，及细胞内生物膜系统在结构和功能上的联系，才能真正理解系统的分工合作。《细胞器----系统分工合作》这部分内容属微观水平，离学生的生活经验较远，初中虽然已经观察过叶绿体、线粒体和液泡的形态，但无法用已有知识解决在高中深入学习细胞器时遇到的认识其亚显微结构并将它与功能相联系，以及在各细胞器之间建立关联的难点问题，学习起来有一定难度和挑战性。由于该节知识微观、抽象，教学时，首先引导学生联系生活经验进行类比，认识细胞内各个细胞器及其分工，然后采用：识图——感知科学过程和方法——实验观察——解决问题的流程进行教学。
一、细胞质
显微结构：光学显微镜下看到的结构
亚显微结构：电子显微镜下看到的结构
细胞质 细胞质基质：胶状物质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器：具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。（差速离心法）
二、细胞质基质
定义：细胞质中除细胞器以外的液体部分（存在状态：胶质状态）
功能：1.细胞质基质中有多种酶，是多种代谢活动的场所。
2.为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件（如提供ATP、核苷酸、氨基酸等）。
成分：水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶。
三、细胞器结构和功能
（一）双层膜——线粒体和叶绿体：
线粒体
叶绿体
分布
动植物细胞中
主要存在于植物细胞（主要是叶肉细胞）
结构
形态
椭球形
扁平的椭球形或球形
观察
可以对活的动物细胞中的线粒体进行染色。
线粒体+健那绿→蓝绿色
叶肉细胞中的叶绿体呈绿色，可直接用高倍显微镜来观察
结
构
双
层
膜
外膜
与周围的细胞质基质分开
内膜
向内折叠形成嵴
是一层光滑的膜
基 粒
无
类囊体堆叠成，含色素和与光反应有关的酶
基 质
含与有氧呼吸有关酶
含与暗反应有关的酶
都含有少量的DNA，RNA和核糖体
功能
有氧呼吸的主要场所—“动力车间”
光合作用的场所—“养料制造车间”和“能量转换站”
【补充】
（1）线粒体的数量与细胞新陈代谢的强弱有关：一般在细胞代谢旺盛的部位比较集中。
（注意：蛔虫的体细胞内不含线粒体，因为蛔虫进行无氧呼吸）
（2）线粒体内膜向内折叠形成嵴——意义：增大膜面积有利于生化反应地进行。
（3）线粒体与叶绿体都与能量转换有关：
叶绿体：光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
线粒体：有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能
（4）线粒体与叶绿体都含少量DNA和RNA，可以自主复制与表达，不完全受细胞核控制，决定细胞质遗传.
（5）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。
单层膜
1.内质网：
①分布：动植物细胞；
②结构：单层膜连接而成的网状结构；
③类型： 粗面型内质网：有核糖体附着的内质网——蛋白质的合成、加工和运输有关
滑面型内质网：没有核糖体附着的内质网—与糖类、脂质和激素的合成有关
④功能：蛋白质合成和加工、运输以及脂质合成的“车间”。
2.高尔基体：
①分布：动植物细胞；
②结构：扁平囊状结构和大小囊泡（其中扁平囊是判断高尔基体的依据）；
对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动植物细胞）
③功能 与分泌物的形成有关（动物细胞）
与细胞壁的形成有关（植物细胞）
3.液泡：
①分布：高等植物、低等动物（主要在成熟的植物细胞内）；
成熟区有大液泡，未成熟区（不断进行分裂，如分生区）没有大液泡
②结构：单层膜（液泡膜），内含细胞液（细胞液中含有色素、无机盐、糖类、蛋白质等）；
③功能：调节植物细胞的内环境；使植物细胞保持坚挺（维持细胞形态）；和细胞的吸水失水相关
4.溶酶体：
①分布：动植物细胞；
②结构：单层膜囊状结构，内含多种水解酶；
③功能：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌—“消化车间”。
（三）无膜结构
1.核糖体：
①分布：动植物细胞；
②存在状态：游离于细胞质基质（游离核糖体），附着于粗面内质网和外层核膜上（附着核糖体），在线粒体和叶绿体内；
③结构：不具膜，呈颗粒状，其成分为RNA和蛋白质；
④功能：蛋白质合成的场所—“生产蛋白质的机器”。
中心体：
①分布：动物细胞和低等植物细胞；
②结构：不具膜结构，由两组互相垂直的中心粒及周围物质组成；
③功能：和细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成有关（发出星射线形成纺锤体）
（四）分类、总结
⑴从结构特点分析： ①具有双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体；
②不具有膜结构（不含磷脂）的细胞器：核糖体、中心体；
③具有单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
⑵从成分特点分析： ①含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体；
②含RNA的细胞器：核糖体；
③含核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体
④含色素的细胞器：叶绿体、液泡
⑶从分布特点分析： ①高等植物细胞所特有：叶绿体、液泡；
②高等动物细胞所特有：中心体；
③动植物细胞都有：线粒体、内质网、核糖体、溶酶体、高尔基体
④原核细胞中具有的细胞器：核糖体；
⑤根尖分生区没有的细胞器：叶绿体、中心体、液泡。
⑷从功能特点分析： ①能产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；
②与能量转换有关的细胞器(或产生ATP的细胞器)：线粒体、叶绿体
③产生ATP的场所：线粒体、叶绿体、细胞质基质
④动植物细胞内都有，但功能不同的细胞器：高尔基体
⑸光学显微镜下可见的结构形式有:细胞壁,细胞质,细胞核,核仁,染色体,叶绿体,线粒体,液泡.
（五）细胞骨架：蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关。
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：高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中。叶绿体一般是绿色的、呈扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。
(2)线粒体：
①线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。呈短棒状、圆球状、线形、哑铃形等多种形态。
②健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体可在健那绿染液中维持活性数小时，因而可在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。
2．实验流程
(1)观察叶绿体
观察：先用低倍显微镜观察，找到叶肉细胞后再用高倍显微镜观察
(2)观察线粒体
观察：高倍显微镜下可见被染成蓝绿色的线粒体
【注意】
1．临时装片随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。
2．使用低倍镜的正确操作顺序：取镜→对光→安装装片→下降镜筒→调焦。
3．由低倍镜换用高倍镜的正确操作顺序：将要观察的物像移到视野的中央→转动转换器，换高倍物镜→调整光圈或反光镜，使视野亮度适宜→调节细准焦螺旋，直至物像清晰。
4．健那绿染液要溶于生理盐水中的原因：维持人体口腔上皮细胞正常生命活动，维持细胞形态。
四、分泌蛋白的合成与分泌
1.分泌蛋白：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、蛋白质类激素（常考的是胰岛素和生长激素）
2.研究方法：同位素标记法
3.过程：（如图）
4.参与分泌蛋白的合成与分泌的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
五、细胞的生物膜系统
1．组成：各种生物膜的结构特点和化学组成大致相同，都含有磷脂、蛋白质、糖类、胆固醇等，但含量不同，这与各种膜的功能有关。
2.生物膜的种类： (1)细胞膜：单层、细胞的外界膜。
(2)核膜：双层、具核孔、细胞核的外界膜。
(3)细胞器膜：①双层膜：叶绿体膜、线粒体膜。
②单层膜：内质网膜、高尔基体膜、液泡膜、溶酶体膜等。
3.结构：⑴直接相连：核膜、内质网膜、细胞膜；
⑵间接相连：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜（通过囊泡相连）。
4、功能：①使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；
②为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；
③把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。
【动、植物细胞图像的判断】
一、细胞器结构和功能
例1：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）人体细胞内存在一套复杂的膜系统。下列叙述错误的是（ ）
A． 由单位膜包被的溶酶体含多种水解酶
B． 高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运
C． 肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶
D． 核被膜与质膜的相连可通过线粒体来实现
【答案】D
【解析】溶酶体由一层单位膜包被，内含多种水解酶，A正确；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”，即高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运，B正确；与肝脏解酒精的功能相适应，人肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶，C正确；核被膜与质膜的相连可通过内质网来实现，D错误。
变式训练1：(山西省陵川第一中学2016-2017学年高二下学期期末考试生物试题）下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是（ ）
A． 遗传信息翻译的场所
B． 组成成分中含mRNA
C． 全部游离在细胞质基质中
D． 能识别基因的启动子
例2：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）与家兔肌肉细胞相比，菠菜叶肉细胞不具有的结构是（ ）
A． 细胞壁 B． 叶绿体 C． 液泡 D． 中心体
【答案】D
【解析】家免肌肉细胞是高等动物细胞基因中心体，不具有细胞壁、叶绿体和液泡；菠菜叶肉细胞是高等植物细胞，具有细胞壁、叶绿体和液泡，不具有中心体。综上分析，A、B、C均错误，D正确。
变式训练2．（上海市2017届高三等级考试测试生物试卷）如图是某细胞局部的亚显微结构照片，图中所示表面附着颗粒的膜结构细胞器是（ ）
A． 细胞核 B． 内质网 C． 细胞壁 D． 液泡
例3：（2015年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试生物）原核生物都具有的结构是（ ）
A．质膜和核膜 B．线粒体和核膜
C．质膜和核搪体 D．线粒体和核糖体
【答案】C
【解析】原核细胞无核膜，也无线粒体；A、B、D错误。
变式训练3．（东北师范大学附属中学2018届高三五模理综生物试题）下列有关细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A． 核糖体是细菌、噬菌体、酵母菌唯一共有的细胞器
B． 线粒体内膜蛋白质的种类与含量均比其外膜的高
C． 吞噬细胞的溶酶体能合成多种水解酶，这与其功能相适应
D． 叶绿体是细胞进行光合作用的必需结构，其中含有少量DNA和RNA
二、用高倍镜观察叶绿体和线粒体
例4：（吉林省长春市普通高中2018届高三质量监测（四）理综生物试题）下列有关线粒体的叙述，正确的是（ ）
A． 在电子显微镜下观察醋酸杆菌，可看到线粒体由双层膜构成
B． 口腔上皮细胞用盐酸处理后，线粒体可被健那绿染成蓝绿色
C． 无论在有氧还是无氧条件下，线粒体基质中都可以生成CO2
D． 线粒体中含有少量DNA，是能进行半自主自我复制的细胞器
【答案】D
【解析】线粒体是具有双膜结构的细胞器，含有少量DNA和RNA，是能进行半自主复制的细胞器，能合成部分蛋白质，因此含有少量核糖体。醋酸杆菌是一种细菌，其细胞中没有线粒体，A错误；健那绿是活性染料，因此口腔上皮细胞不需要用盐酸处理，B错误；无氧呼吸发生在细胞质基质，因此在无氧条件下线粒体中不可能产生二氧化碳，C错误；线粒体中含有少量DNA，可以进行DNA的复制并控制少量蛋白质的合成，是能进行半自主自我复制的细胞器，D正确。
变式训练4．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三下学期第四次模拟考试理科综合生物试题）下列有关细胞的叙述，错误的是（ ）
A． 动物细胞中的细胞骨架由纤维素组成
B． 真核细胞核糖体的形成与核仁有关
C． 细胞分化是生物个体发育的基础
D． 细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜
分泌蛋白的合成与分泌
例4．（江西省南昌市第二中学2018届高三三轮第二次模拟理科综合生物试题）唾液淀粉酶属于分泌蛋白，下列有关叙述错误的是（ ）
A． 正在进行唾液淀粉酶基因翻译的核糖体附着于内质网上
B． 在唾液腺细胞中的高尔基体可发现未修饰完成的唾液淀粉酶分子
C． 淀粉可改变唾液淀粉酶的氨基酸序列，进而专一性结合
D． 翻译唾液淀粉酶所用的tRNA也可与其它mRNA上的密码子配对
【答案】C
【解析】由题文和选项的描述可知：该题考查学生对分泌蛋白的合成与加工过程、基因的表达等相关知识的识记和理解能力。唾液淀粉酶属于分泌蛋白，分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，可见，正在进行唾液淀粉酶基因翻译的核糖体附着于内质网上，A正确；高尔基体可对分泌蛋白进行进一步的修饰加工，因此在唾液腺细胞中的高尔基体可发现未修饰完成的唾液淀粉酶分子，B正确；淀粉不能改变唾液淀粉酶的氨基酸序列，C错误；翻译唾液淀粉酶所用的tRNA也可与其它mRNA上的密码子配对，D正确。
解答此题的关键是：
①熟记并理解分泌蛋白的合成和分泌过程，形成如下的知识网络。
②明确翻译时tRNA借助自身的反密码子与mRNA上的密码子配对，且生物界共用一套密码子。
变式训练4．（重庆市綦江区实验中学2018届高三高考考前适应性考试生物试题）奶酪是由牛乳腺上皮细胞分泌的乳汁浓缩而成的营养品。检测得知，牛乳汁中含有乳糖、乳脂、酪蛋白、抗体等成分。下列说法正确的是（ ）
A． 利用双缩脲试剂可检测并鉴别出酪蛋白或抗体
B． 乳糖可被人小肠上皮细胞以主运输方式吸收
C． 乳脂在乳腺上皮细胞中的内质网中合成
D． 抗体在乳腺上皮细胞的核糖体上合成
细胞的生物膜系统
例5．（2012年普通高等学校招生全国统一考试生物）有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A． 膜载体蛋白的合成不需要ATP
B． 葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C． 线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D． 变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
【答案】C
【解析】试题分析：载体蛋白的合成需要消耗能量，故A错；葡萄糖的运输方式是主动运输，需要细胞膜上载体蛋白的参与，故B错；线粒体内膜是进行有氧呼吸的第三阶段，而外膜没有此功能，故C正确；生物膜的基本组成成分相似，主要都是脂质和蛋白质，故D错。
考点：本题主要考查细胞膜的结构和功能，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
变式训练5．（河北省石家庄二中2018届最后一卷试题理综生物试题）下列有关细胞结构的叙述，正确的是（ ）
A． 细胞中的囊泡可由细胞膜形成
B． 细胞中核糖体的形成一定与核仁有关
C． 溶酶体中可合成多种水解酶，
D． 细胞中含有色素的细胞器只有叶绿体
1．（2018年全国普通高等学校招生统一考试生物（天津卷））生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是（ ）
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A．
位于突触后膜，识别并结合神经递质
受体
B．
位于靶细胞膜，识别并结合激素
载体
C．
位于类囊体膜，催化ATP合成
酶
D．
位于癌细胞膜，引起特异性免疫
抗原
A． A B． B C． C D． D
2．（2018年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试生物）关于线粒体的叙述，正确的是（ ）
A． 线粒体外膜的蛋白质含量比内膜高
B． 葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中
C． 成人心肌细胞中线粒体数量比腹肌细胞的多
D． 哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部
3．（甘肃省天水市一中2018届高三下学期第四次模拟考试理综生物试题）下列有关细胞结构与功能的叙述，不正确的是（ ）
A． 真核细胞的各种生物膜中都含有丰富的磷脂
B． 某些细胞器衰老后可被溶酶体吞噬、消化
C． 真核细胞的RNA主要在细胞核中合成
D． 细胞膜两侧的离子浓度差的维持是通过自由扩散实现的
4．（湖北省黄冈中学2018届高三5月适应性考试理科综合生物试题）下列关于细胞结构与成分的叙述，正确的是（ ）
A． 植物缺乏镁元素不能合成各种色素
B． 细胞膜、线粒体膜上均有运输葡萄糖的载体
C． 内质网增大了细胞内的膜面积，有利于酶和核糖体的附着
D． 正常生理状态下溶酶体中的水解酶不会消化自体的细胞器
6．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三下学期第四次模拟考试理科综合生物试题
）下列是生物学发展史上的几个重要实验，其中没有应用放射性同位素示踪技术的是（ ）
A． 验证光合作用释放的氧全部来自水 B． 噬菌体侵染细菌的实验
C． 摩尔根的果蝇杂交实验 D． 研究分泌蛋白的合成分泌途径
7．（2018届高三高考生物学临考保温卷（6月3日）生物试题）T2噬菌体与醋酸杆菌的相同之处是（ ）
A． 为原核生物 B． 以DNA为遗传物质
C． 属于分解者 D． 可以进行有氧呼吸
8．（山西省太原市第五中学2018届高三第二次模拟考试（5月）理科综合生物试题）科研人员发现在小鼠新生胚胎细胞分裂过程中，微管（蛋白）桥网络从细胞中心向外生长并组装构成细胞骨架，此时相邻细胞间也连通着该微管桥。下列相关说法错误的是（ ）
A． 细胞骨架与细胞分裂、物质运输等密切相关
B． 早期胚胎相邻细胞间的信息交流可能与微管桥有关
C． 细胞分裂前期，中心体复制然后移向两极
D． 若水解微管桥网络，细胞形状会发生变化
9．（山西省太原市第五中学2018届高三第二次模拟考试（5月）理科综合生物试题）下列与生命的物质基础和结构基础有关的叙述，错误的是（ ）
A． DNA是细胞中的遗传物质，并非所有的DNA都与蛋白质结合
B． ADP由磷酸、腺嘌呤和核糖组成，其中含有高能磷酸键
C． 生物膜上的蛋白质具有传递信息、运输物质和催化反应等作用
D． 核孔是细胞内大分子物质自由进出的通道
10．（2018届高三高考临考精品信息卷九生物试题）下列关于真核细胞结构的叙述，错误的是（ ）
A． 细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应
B． 线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所
C． 由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构
D． 高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
11．（南京师范大学附属中学2018届高三模拟考试生物试卷）将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是( )
A． 菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体
B． 花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒
C． 人口腔上皮细胞中有数量较多的线粒体
D． 黑藻叶片细胞中清晰可见叶绿体、液泡、细胞核等结构
12．（广东省东莞市2018年理综全国卷考前冲刺演练精品卷生物试题）下列关于原核细胞的叙述，正确的是（ ）
A． 无线粒体的原核细胞不能进行有氧呼吸
B． 无叶绿素的原核细胞不能进行自养代谢
C． 原核细胞的核区DNA上无游离的磷酸基团
D． 原核细胞的细胞质高度区室化、功能专一化
13.（吉林省长春市普通高中2018届高三质量监测（四）理综生物试题）人体疾病往往与细胞器异常相关联。如内质网在病理条件下，受到损伤时，会发生肿胀、肥大和某些物质积累。肿胀是由于水分和钠的流入，使内质网变成囊泡，进而影响内质网的功能。请回答:
（1）内质网在病理条件下的肿胀现象能体现出生物膜具有的结构特点是________________。
（2）用含3H标记的亮氨酸（R基为-C4H9）的培养液培养胰腺腺泡细胞，放射性最先出现的部位是_________，一段时间后，可在内质网中检测到放射性，这与内质网的_________功能有关。实验中需要将亮氨酸中的H均标记为3H，通过追踪放射性强度来确定实验结果，亮氨酸经脱水缩合产生的水中的放射性强度并未明显影响实验结果，原因是_____________。
（3）矿工职业病中的硅肺也与细胞器异常有关，患病原因是由于_________细胞中的_________缺乏分解硅尘的酶而导致的。
35．（2018届高三高考生物学临考保温卷（6月3日）生物试题）下面是对高中生物教材上的一些实验的分析，请完成：
（1）还原糖的鉴定要选择合适的材料，现有苹果、梨、西瓜、番茄、甘蔗五种材料，适用该实验的材料为________________。
（2）观察线粒体的形态常用________________作为染色剂。
（3）科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，用到的方法是________________
（4）“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中利用______________将细胞染色。实验过程中将人口腔上皮细胞浸到质量分数为0. 9％的NaCl溶液中的目的是________________。
15．（全国高考2018届高三密破考情卷（七）理科综合生物试题）如图所示为不同核基因编码的mRNA控制蛋白质合成及蛋白质的转运过程。回答下列有关问题:
（1）由图可知，在游离分布于细胞质中的核糖体上合成的蛋白质有____________（至少回答两种）。
（2）核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含了信号序列以及信号序列的差异，故送往不同细胞结构的蛋白质具有________________________，这是细胞内蛋白质定向运输所必须的；图中可能不含信号序列的蛋白质是________________________。
（3）研究发现，经②过程进入内质网的多肽，经加工后形成有一定____________的蛋白质，③过程输出的蛋白质不包含信号序列，推测其原因是________________________。
（4）蛋白质经⑧过程进入细胞核需要通过_________（结构），这一过程具有_________性。
第6讲 细胞器—系统内的分工合作（解析版）
本节内容着重介绍系统内怎样进行分工合作，这与各种细胞器有关，因此掌握这些细胞器的结构及各自的功能及细胞内生物膜系统是这一节的重点。是后面将要学习光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成、动物有丝分裂等知识的基础，也为学习细胞的能量供应和利用奠定细胞学基础。只有切实明确了各种细胞器的结构和功能，及细胞内生物膜系统在结构和功能上的联系，才能真正理解系统的分工合作。《细胞器----系统分工合作》这部分内容属微观水平，离学生的生活经验较远，初中虽然已经观察过叶绿体、线粒体和液泡的形态，但无法用已有知识解决在高中深入学习细胞器时遇到的认识其亚显微结构并将它与功能相联系，以及在各细胞器之间建立关联的难点问题，学习起来有一定难度和挑战性。由于该节知识微观、抽象，教学时，首先引导学生联系生活经验进行类比，认识细胞内各个细胞器及其分工，然后采用：识图——感知科学过程和方法——实验观察——解决问题的流程进行教学。
一、细胞质
显微结构：光学显微镜下看到的结构
亚显微结构：电子显微镜下看到的结构
细胞质 细胞质基质：胶状物质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器：具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。（差速离心法）
二、细胞质基质
定义：细胞质中除细胞器以外的液体部分（存在状态：胶质状态）
功能：1.细胞质基质中有多种酶，是多种代谢活动的场所。
2.为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件（如提供ATP、核苷酸、氨基酸等）。
成分：水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶。
三、细胞器结构和功能
（一）双层膜——线粒体和叶绿体：
线粒体
叶绿体
分布
动植物细胞中
主要存在于植物细胞（主要是叶肉细胞）
结构
形态
椭球形
扁平的椭球形或球形
观察
可以对活的动物细胞中的线粒体进行染色。
线粒体+健那绿→蓝绿色
叶肉细胞中的叶绿体呈绿色，可直接用高倍显微镜来观察
结
构
双
层
膜
外膜
与周围的细胞质基质分开
内膜
向内折叠形成嵴
是一层光滑的膜
基 粒
无
类囊体堆叠成，含色素和与光反应有关的酶
基 质
含与有氧呼吸有关酶
含与暗反应有关的酶
都含有少量的DNA，RNA和核糖体
功能
有氧呼吸的主要场所—“动力车间”
光合作用的场所—“养料制造车间”和“能量转换站”
【补充】
（1）线粒体的数量与细胞新陈代谢的强弱有关：一般在细胞代谢旺盛的部位比较集中。
（注意：蛔虫的体细胞内不含线粒体，因为蛔虫进行无氧呼吸）
（2）线粒体内膜向内折叠形成嵴——意义：增大膜面积有利于生化反应地进行。
（3）线粒体与叶绿体都与能量转换有关：
叶绿体：光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
线粒体：有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能
（4）线粒体与叶绿体都含少量DNA和RNA，可以自主复制与表达，不完全受细胞核控制，决定细胞质遗传.
（5）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。
单层膜
1.内质网：
①分布：动植物细胞；
②结构：单层膜连接而成的网状结构；
③类型： 粗面型内质网：有核糖体附着的内质网——蛋白质的合成、加工和运输有关
滑面型内质网：没有核糖体附着的内质网—与糖类、脂质和激素的合成有关
④功能：蛋白质合成和加工、运输以及脂质合成的“车间”。
2.高尔基体：
①分布：动植物细胞；
②结构：扁平囊状结构和大小囊泡（其中扁平囊是判断高尔基体的依据）；
对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动植物细胞）
③功能 与分泌物的形成有关（动物细胞）
与细胞壁的形成有关（植物细胞）
3.液泡：
①分布：高等植物、低等动物（主要在成熟的植物细胞内）；
成熟区有大液泡，未成熟区（不断进行分裂，如分生区）没有大液泡
②结构：单层膜（液泡膜），内含细胞液（细胞液中含有色素、无机盐、糖类、蛋白质等）；
③功能：调节植物细胞的内环境；使植物细胞保持坚挺（维持细胞形态）；和细胞的吸水失水相关
4.溶酶体：
①分布：动植物细胞；
②结构：单层膜囊状结构，内含多种水解酶；
③功能：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌—“消化车间”。
（三）无膜结构
1.核糖体：
①分布：动植物细胞；
②存在状态：游离于细胞质基质（游离核糖体），附着于粗面内质网和外层核膜上（附着核糖体），在线粒体和叶绿体内；
③结构：不具膜，呈颗粒状，其成分为RNA和蛋白质；
④功能：蛋白质合成的场所—“生产蛋白质的机器”。
中心体：
①分布：动物细胞和低等植物细胞；
②结构：不具膜结构，由两组互相垂直的中心粒及周围物质组成；
③功能：和细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成有关（发出星射线形成纺锤体）
（四）分类、总结
⑴从结构特点分析： ①具有双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体；
②不具有膜结构（不含磷脂）的细胞器：核糖体、中心体；
③具有单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
⑵从成分特点分析： ①含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体；
②含RNA的细胞器：核糖体；
③含核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体
④含色素的细胞器：叶绿体、液泡
⑶从分布特点分析： ①高等植物细胞所特有：叶绿体、液泡；
②高等动物细胞所特有：中心体；
③动植物细胞都有：线粒体、内质网、核糖体、溶酶体、高尔基体
④原核细胞中具有的细胞器：核糖体；
⑤根尖分生区没有的细胞器：叶绿体、中心体、液泡。
⑷从功能特点分析： ①能产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；
②与能量转换有关的细胞器(或产生ATP的细胞器)：线粒体、叶绿体
③产生ATP的场所：线粒体、叶绿体、细胞质基质
④动植物细胞内都有，但功能不同的细胞器：高尔基体
⑸光学显微镜下可见的结构形式有:细胞壁,细胞质,细胞核,核仁,染色体,叶绿体,线粒体,液泡.
（五）细胞骨架：蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关。
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：高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中。叶绿体一般是绿色的、呈扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。
(2)线粒体：
①线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。呈短棒状、圆球状、线形、哑铃形等多种形态。
②健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体可在健那绿染液中维持活性数小时，因而可在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。
2．实验流程
(1)观察叶绿体
观察：先用低倍显微镜观察，找到叶肉细胞后再用高倍显微镜观察
(2)观察线粒体
观察：高倍显微镜下可见被染成蓝绿色的线粒体
【注意】
1．临时装片随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。
2．使用低倍镜的正确操作顺序：取镜→对光→安装装片→下降镜筒→调焦。
3．由低倍镜换用高倍镜的正确操作顺序：将要观察的物像移到视野的中央→转动转换器，换高倍物镜→调整光圈或反光镜，使视野亮度适宜→调节细准焦螺旋，直至物像清晰。
4．健那绿染液要溶于生理盐水中的原因：维持人体口腔上皮细胞正常生命活动，维持细胞形态。
四、分泌蛋白的合成与分泌
1.分泌蛋白：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、蛋白质类激素（常考的是胰岛素和生长激素）
2.研究方法：同位素标记法
3.过程：（如图）
4.参与分泌蛋白的合成与分泌的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
五、细胞的生物膜系统
1．组成：各种生物膜的结构特点和化学组成大致相同，都含有磷脂、蛋白质、糖类、胆固醇等，但含量不同，这与各种膜的功能有关。
2.生物膜的种类： (1)细胞膜：单层、细胞的外界膜。
(2)核膜：双层、具核孔、细胞核的外界膜。
(3)细胞器膜：①双层膜：叶绿体膜、线粒体膜。
②单层膜：内质网膜、高尔基体膜、液泡膜、溶酶体膜等。
3.结构：⑴直接相连：核膜、内质网膜、细胞膜；
⑵间接相连：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜（通过囊泡相连）。
4、功能：①使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；
②为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；
③把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。
【动、植物细胞图像的判断】
一、细胞器结构和功能
例1：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）人体细胞内存在一套复杂的膜系统。下列叙述错误的是（ ）
A． 由单位膜包被的溶酶体含多种水解酶
B． 高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运
C． 肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶
D． 核被膜与质膜的相连可通过线粒体来实现
【答案】D
【解析】溶酶体由一层单位膜包被，内含多种水解酶，A正确；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”，即高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运，B正确；与肝脏解酒精的功能相适应，人肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶，C正确；核被膜与质膜的相连可通过内质网来实现，D错误。
变式训练1：(山西省陵川第一中学2016-2017学年高二下学期期末考试生物试题）下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是（ ）
A． 遗传信息翻译的场所
B． 组成成分中含mRNA
C． 全部游离在细胞质基质中
D． 能识别基因的启动子
【答案】A
【解析】遗传信息翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所是核糖体，A正确；核糖体的组成成分主要是rRNA和蛋白质，B错误；真核生物核糖体有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中，C错误；识别基因启动子的是RNA聚合酶，主要存在于细胞核中，D错误。
例2：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）与家兔肌肉细胞相比，菠菜叶肉细胞不具有的结构是（ ）
A． 细胞壁 B． 叶绿体 C． 液泡 D． 中心体
【答案】D
【解析】家免肌肉细胞是高等动物细胞基因中心体，不具有细胞壁、叶绿体和液泡；菠菜叶肉细胞是高等植物细胞，具有细胞壁、叶绿体和液泡，不具有中心体。综上分析，A、B、C均错误，D正确。
变式训练2．（上海市2017届高三等级考试测试生物试卷）如图是某细胞局部的亚显微结构照片，图中所示表面附着颗粒的膜结构细胞器是（ ）
A． 细胞核 B． 内质网 C． 细胞壁 D． 液泡
【答案】B
【解析】图中网状生物膜表面上附着颗粒是核糖体，所以该膜结构细胞器应是内质网，选B。
例3：（2015年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试生物）原核生物都具有的结构是（ ）
A．质膜和核膜 B．线粒体和核膜
C．质膜和核搪体 D．线粒体和核糖体
【答案】C
【解析】原核细胞无核膜，也无线粒体；A、B、D错误。
变式训练3．（东北师范大学附属中学2018届高三五模理综生物试题）下列有关细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A． 核糖体是细菌、噬菌体、酵母菌唯一共有的细胞器
B． 线粒体内膜蛋白质的种类与含量均比其外膜的高
C． 吞噬细胞的溶酶体能合成多种水解酶，这与其功能相适应
D． 叶绿体是细胞进行光合作用的必需结构，其中含有少量DNA和RNA
【答案】B
【解析】细菌由原核细胞构成，酵母菌由真核细胞构成，核糖体是原核细胞与真核细胞唯一共有的细胞器，噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，没有细胞结构，A错误；线粒体内膜上含有与有氧呼吸第三阶段有关的酶，其内膜向内腔折叠形成嵴，使内膜的表面积大于外膜，可见，线粒体内膜蛋白质的种类与含量均比其外膜的高，B正确；吞噬细胞的溶酶体内含有多种水解酶，这与其功能相适应，但这些水解酶是在核糖体中合成的，C错误；叶绿体是真核细胞进行光合作用的必需结构，其中含有少量DNA和RNA，D错误。
二、用高倍镜观察叶绿体和线粒体
例4：（吉林省长春市普通高中2018届高三质量监测（四）理综生物试题）下列有关线粒体的叙述，正确的是（ ）
A． 在电子显微镜下观察醋酸杆菌，可看到线粒体由双层膜构成
B． 口腔上皮细胞用盐酸处理后，线粒体可被健那绿染成蓝绿色
C． 无论在有氧还是无氧条件下，线粒体基质中都可以生成CO2
D． 线粒体中含有少量DNA，是能进行半自主自我复制的细胞器
【答案】D
【解析】线粒体是具有双膜结构的细胞器，含有少量DNA和RNA，是能进行半自主复制的细胞器，能合成部分蛋白质，因此含有少量核糖体。醋酸杆菌是一种细菌，其细胞中没有线粒体，A错误；健那绿是活性染料，因此口腔上皮细胞不需要用盐酸处理，B错误；无氧呼吸发生在细胞质基质，因此在无氧条件下线粒体中不可能产生二氧化碳，C错误；线粒体中含有少量DNA，可以进行DNA的复制并控制少量蛋白质的合成，是能进行半自主自我复制的细胞器，D正确。
变式训练4．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三下学期第四次模拟考试理科综合生物试题）下列有关细胞的叙述，错误的是（ ）
A． 动物细胞中的细胞骨架由纤维素组成
B． 真核细胞核糖体的形成与核仁有关
C． 细胞分化是生物个体发育的基础
D． 细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜
【答案】A
【解析】由题文和选项的描述描述可知：该题考查学生对细胞骨架的成分、核仁的功能、细胞分化的意义、细胞膜的功能等相关知识的识记和理解能力。动物细胞中的细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构，A错误；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，可将，真核细胞核糖体的形成与核仁有关，B正确；细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础，C正确；细胞是最基本的生命系统，它的边界是细胞膜，D正确。
分泌蛋白的合成与分泌
例4．（江西省南昌市第二中学2018届高三三轮第二次模拟理科综合生物试题）唾液淀粉酶属于分泌蛋白，下列有关叙述错误的是（ ）
A． 正在进行唾液淀粉酶基因翻译的核糖体附着于内质网上
B． 在唾液腺细胞中的高尔基体可发现未修饰完成的唾液淀粉酶分子
C． 淀粉可改变唾液淀粉酶的氨基酸序列，进而专一性结合
D． 翻译唾液淀粉酶所用的tRNA也可与其它mRNA上的密码子配对
【答案】C
【解析】由题文和选项的描述可知：该题考查学生对分泌蛋白的合成与加工过程、基因的表达等相关知识的识记和理解能力。唾液淀粉酶属于分泌蛋白，分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，可见，正在进行唾液淀粉酶基因翻译的核糖体附着于内质网上，A正确；高尔基体可对分泌蛋白进行进一步的修饰加工，因此在唾液腺细胞中的高尔基体可发现未修饰完成的唾液淀粉酶分子，B正确；淀粉不能改变唾液淀粉酶的氨基酸序列，C错误；翻译唾液淀粉酶所用的tRNA也可与其它mRNA上的密码子配对，D正确。
解答此题的关键是：
①熟记并理解分泌蛋白的合成和分泌过程，形成如下的知识网络。
②明确翻译时tRNA借助自身的反密码子与mRNA上的密码子配对，且生物界共用一套密码子。
变式训练4．（重庆市綦江区实验中学2018届高三高考考前适应性考试生物试题）奶酪是由牛乳腺上皮细胞分泌的乳汁浓缩而成的营养品。检测得知，牛乳汁中含有乳糖、乳脂、酪蛋白、抗体等成分。下列说法正确的是（ ）
A． 利用双缩脲试剂可检测并鉴别出酪蛋白或抗体
B． 乳糖可被人小肠上皮细胞以主运输方式吸收
C． 乳脂在乳腺上皮细胞中的内质网中合成
D． 抗体在乳腺上皮细胞的核糖体上合成
【答案】C
【解析】据题文和选项的描述可知：该题考查学生对检测生物组织中的蛋白质、细胞中的糖类、细胞器的功能等相关知识的识记和理解能力。
酪蛋白和抗体的化学本质均是蛋白质，都与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，因此利用双缩脲试剂不能鉴别出酪蛋白或抗体，A错误；乳糖属于二糖，不能被人小肠上皮细胞吸收，B错误；乳脂属于脂质，在乳腺上皮细胞中的内质网中合成，C正确；抗体的化学本质是蛋白质，在浆细胞的核糖体上合成，D错误。
细胞的生物膜系统
例5．（2012年普通高等学校招生全国统一考试生物）有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A． 膜载体蛋白的合成不需要ATP
B． 葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C． 线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D． 变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
【答案】C
【解析】试题分析：载体蛋白的合成需要消耗能量，故A错；葡萄糖的运输方式是主动运输，需要细胞膜上载体蛋白的参与，故B错；线粒体内膜是进行有氧呼吸的第三阶段，而外膜没有此功能，故C正确；生物膜的基本组成成分相似，主要都是脂质和蛋白质，故D错。
考点：本题主要考查细胞膜的结构和功能，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
变式训练5．（河北省石家庄二中2018届最后一卷试题理综生物试题）下列有关细胞结构的叙述，正确的是（ ）
A． 细胞中的囊泡可由细胞膜形成
B． 细胞中核糖体的形成一定与核仁有关
C． 溶酶体中可合成多种水解酶，
D． 细胞中含有色素的细胞器只有叶绿体
【答案】A
【解析】根据分泌蛋白的合成、加工过程可知，细胞中的囊泡可由高尔基体和内质网形成，最后到细胞膜上融合；根据胞吞过程可知，细胞内囊泡也可由细胞膜形成，A正确；原核细胞中没有核仁，但具有核糖体，说明原核细胞中的核糖体形成与核仁无关，B错误；溶酶体内含有许多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，但合成水解酶的场所是核糖体，C错误；在植物细胞中含有色素的细胞器有液泡和叶绿体，D错误。
1．（2018年全国普通高等学校招生统一考试生物（天津卷））生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是（ ）
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A．
位于突触后膜，识别并结合神经递质
受体
B．
位于靶细胞膜，识别并结合激素
载体
C．
位于类囊体膜，催化ATP合成
酶
D．
位于癌细胞膜，引起特异性免疫
抗原
A． A B． B C． C D． D
【答案】B
【解析】本题的知识点是膜蛋白的种类及功能。膜蛋白根据功能不同，可分为四类：载体蛋白、受体蛋白、糖蛋白、酶。突触后膜上有与神经递质结合的特异性受体，受体可以特异性的结合相应的神经递质，使下一个神经元兴奋或抑制，A正确；靶细胞上含有能和相应激素特异性结合的受体,当激素与受体结合后,引起细胞代谢发生变化B错误；光合作用的光反应过程中，会发生光能转变为ATP中活跃的化学能，即需要ATP的合成，因此类囊体薄膜上含有ATP合成酶，C正确；细胞癌变后，细胞膜上会产生相应的癌胚抗原，引起机体的特异性免疫反应，进而清除癌变的细胞，D正确。
2．（2018年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试生物）关于线粒体的叙述，正确的是（ ）
A． 线粒体外膜的蛋白质含量比内膜高
B． 葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中
C． 成人心肌细胞中线粒体数量比腹肌细胞的多
D． 哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部
【答案】C
【解析】试题分析：本题是对线粒体的结构和功能、线粒体与功能相适应的特点的考查，回忆线粒体的结构和功能，分析选项进行解答．
解：A、线粒体内膜的功能更复杂，因此线粒体内膜上的蛋白质的种类和含量比线粒体外膜高，故A选项错误；B、葡萄糖分解成丙酮酸过程发生在细胞质基质中，故B选项错误；C、由于心肌细胞不停地收缩和舒张，消耗的能量多，因此与腹肌细胞相比含线粒体多，故C选项正确；D、哺乳动物精子中的线粒体聚集尾部，故D选项错误．
3．（甘肃省天水市一中2018届高三下学期第四次模拟考试理综生物试题）下列有关细胞结构与功能的叙述，不正确的是（ ）
A． 真核细胞的各种生物膜中都含有丰富的磷脂
B． 某些细胞器衰老后可被溶酶体吞噬、消化
C． 真核细胞的RNA主要在细胞核中合成
D． 细胞膜两侧的离子浓度差的维持是通过自由扩散实现的
【答案】D
【解析】据题文和选项的描述可知：该题考查学生对生物膜的成分、细胞器的功能、转录、物质跨膜运输等相关知识的识记和理解能力。磷脂是构成细胞膜及各种细胞器膜等膜结构的重要成分，因此真核细胞的各种生物膜中都含有丰富的磷脂，A正确；溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，B正确；真核细胞的RNA主要在细胞核中通过转录过程合成，C正确；细胞膜两侧的离子浓度差的维持主要是通过主动运输实现的，D错误。
4．（湖北省黄冈中学2018届高三5月适应性考试理科综合生物试题）下列关于细胞结构与成分的叙述，正确的是（ ）
A． 植物缺乏镁元素不能合成各种色素
B． 细胞膜、线粒体膜上均有运输葡萄糖的载体
C． 内质网增大了细胞内的膜面积，有利于酶和核糖体的附着
D． 正常生理状态下溶酶体中的水解酶不会消化自体的细胞器
【答案】C
【解析】镁是构成叶绿素的重要因素，因此缺镁会导致叶绿素不能合成，但是不影响其他色素的合成，A错误；葡萄糖的氧化分解发生在细胞质基质，产生的丙酮酸可以进入线粒体，而葡萄糖不能进入线粒体，因此线粒体上没有运输葡萄糖的载体，B错误；内质网内链着核膜，外连着细胞膜，增大了细胞内的膜面积，有利于酶和核糖体的附着，C正确；溶酶体含有多种水解酶，能吞噬消化衰老、损伤的细胞器，D错误。
5．（天成教育命题研究院2018年高考精准预测卷（一）理科综合生物试题）下列关于细胞的生物膜系统的叙述，错误是（ ）
A． 生物膜都以磷脂双分子层为基本支架，并具有一定流动性
B． 生物膜的功能是由组成膜的蛋白质、脂质等共同决定的
C． 细胞膜上糖类等物质的不均匀分布导致了膜电位的产生
D． 生物膜系统保证了细胞内多种代谢反应有序而高效地进行
【答案】C
【解析】磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，生物膜的结构特点是具有一定的流动性，A正确；生物膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子，生物膜的功能与这两种分子密切相关，B正确；神经元细胞膜电位的产生是由于钠离子和钾离子进出细胞导致的，C错误；生物膜系统把各种细胞器分隔开，使得细胞内能同时进行多种化学反应而互不干扰，保证了细胞生命活动高效有序地进行，D正确。
6．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三下学期第四次模拟考试理科综合生物试题
）下列是生物学发展史上的几个重要实验，其中没有应用放射性同位素示踪技术的是（ ）
A． 验证光合作用释放的氧全部来自水 B． 噬菌体侵染细菌的实验
C． 摩尔根的果蝇杂交实验 D． 研究分泌蛋白的合成分泌途径
【答案】C
【解析】20世纪30年代，鲁宾和卡门采用放射性同位素示踪技术，用18O分别标记C02和H2O，一组植物提供C1802和H2O，另一组植物提供C02和H218O，分析两组植物释放的O2，证明了光合作用释放的氧全部来自水，A错误；赫尔希和蔡斯采用放射性同位素示踪技术，用35S标记一部分噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分噬菌体的DNA，进行噬菌体侵染细菌的实验，证明了噬菌体的遗传物质是DNA，B错误；摩尔根以红眼雌果蝇和白眼雄果蝇为亲本进行杂交实验，从而证明了“基因位于染色体上”，在此过程中没有应用放射性同位素示踪技术，C正确；科学家在研究分泌蛋白的合成、分泌途径时，采用放射性同位素示踪技术，用3H标记的亮氨基注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中，追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，D错误。
7．（2018届高三高考生物学临考保温卷（6月3日）生物试题）T2噬菌体与醋酸杆菌的相同之处是（ ）
A． 为原核生物 B． 以DNA为遗传物质
C． 属于分解者 D． 可以进行有氧呼吸
【答案】B
【解析】T2噬菌体是DNA病毒，组成成分主要是DNA和蛋白质，病毒只有寄生在活细胞中才能完成生命活动；醋酸杆菌是原核生物，含有DNA和RNA，是需氧型生物，属于分解者．
解：A、T2噬菌体是DNA病毒，不具有细胞结构，A错误；B、T2噬菌体与醋酸杆菌都以DNA为遗传物质，B正确；C、病毒只有寄生在活细胞中才能完成生命活动，不是分解者，C错误；
D、病毒自身不能进行呼吸，D错误．
8．（山西省太原市第五中学2018届高三第二次模拟考试（5月）理科综合生物试题）科研人员发现在小鼠新生胚胎细胞分裂过程中，微管（蛋白）桥网络从细胞中心向外生长并组装构成细胞骨架，此时相邻细胞间也连通着该微管桥。下列相关说法错误的是（ ）
A． 细胞骨架与细胞分裂、物质运输等密切相关
B． 早期胚胎相邻细胞间的信息交流可能与微管桥有关
C． 细胞分裂前期，中心体复制然后移向两极
D． 若水解微管桥网络，细胞形状会发生变化
【答案】C
【解析】细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，A正确；由题意“相邻细胞间也连通着该微管桥”可推知：早期胚胎相邻细胞间的信息交流可能与微管桥有关，B正确；中心体在有丝分裂的间期进行复制倍增，在有丝分裂的前期移向细胞的两极，C错误；微管（蛋白）桥网络组装构成细胞骨架，能维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性，若水解微管桥网络，则细胞形状会发生变化，D正确。
9．（山西省太原市第五中学2018届高三第二次模拟考试（5月）理科综合生物试题）下列与生命的物质基础和结构基础有关的叙述，错误的是（ ）
A． DNA是细胞中的遗传物质，并非所有的DNA都与蛋白质结合
B． ADP由磷酸、腺嘌呤和核糖组成，其中含有高能磷酸键
C． 生物膜上的蛋白质具有传递信息、运输物质和催化反应等作用
D． 核孔是细胞内大分子物质自由进出的通道
【答案】D
【解析】DNA是细胞中的遗传物质，原核细胞中的DNA不与蛋白质结合，而真核细胞中的细胞核DNA与蛋白质结合，A正确；ADP的结构简式为A—P～P， 其中由核糖和腺嘌呤组成的A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，即ADP由磷酸、腺嘌呤和核糖组成，含有高能磷酸键，B正确；生物膜包括细胞膜、核膜、细胞器膜，细胞膜上与传递信息密切相关的糖蛋白具有识别作用，细胞膜上的载体蛋白具有运输物质的作用，线粒体内膜上分布有具有催化作用的酶，该酶的化学本质是蛋白质，可见，生物膜上的蛋白质具有传递信息、运输物质和催化反应等作用，C正确；核孔是细胞内蛋白质和RNA等大分子物质选择性地进出细胞核的通道，D错误。
10．（2018届高三高考临考精品信息卷九生物试题）下列关于真核细胞结构的叙述，错误的是（ ）
A． 细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应
B． 线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所
C． 由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构
D． 高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
【答案】D
【解析】细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应，不同种类功能的细胞中细胞器的种类和数量不同，如含有叶绿体的真核细胞能进行光合作用，含有线粒体的真核细胞能进行有氧呼吸，A正确；线粒体是细胞的动力工厂，真核细胞中物质氧化和能量转换主要发生在线粒体中，B正确；每种细胞器都具有自己特定的空间结构，核糖体是由rRNA?和蛋白质组成的，是“生产蛋白质的机器”，C正确；蛋白质合成是在核糖体上完成的，动物细胞的高尔基体主要与分泌蛋白的加工、转运有关，植物细胞的高尔基体与细胞壁的合成有关，D错误。
11．（南京师范大学附属中学2018届高三模拟考试生物试卷）将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是( )
A． 菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体
B． 花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒
C． 人口腔上皮细胞中有数量较多的线粒体
D． 黑藻叶片细胞中清晰可见叶绿体、液泡、细胞核等结构
【答案】A
【解析】菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个绿色的叶绿体，A项正确；花生子叶细胞中存在多个脂肪颗粒，本身不呈现颜色，苏丹Ⅲ染色出现橘黄色，B项错误；细胞中的线粒体需要用健那绿染色后才能看到，C项错误；黑藻叶片细胞由于含有较多的叶绿体，液泡、细胞核等结构不容易看到，D项错误。
12．（广东省东莞市2018年理综全国卷考前冲刺演练精品卷生物试题）下列关于原核细胞的叙述，正确的是（ ）
A． 无线粒体的原核细胞不能进行有氧呼吸
B． 无叶绿素的原核细胞不能进行自养代谢
C． 原核细胞的核区DNA上无游离的磷酸基团
D． 原核细胞的细胞质高度区室化、功能专一化
【答案】C
【分析】硝化细菌细胞为原核细胞，无线粒体和叶绿素，但含有与有氧呼吸有关的酶，能进行化能合成作用，因此能进行有氧呼吸和自养代谢，A、B错误；原核细胞的核区DNA为环状，其上无游离的磷酸基团，C正确；原核细胞没有细胞器膜和核膜，其细胞质没有被细胞内的生物膜分隔成“小区室”，所以没有高度区室化、功能专一化，D错误。
13.（吉林省长春市普通高中2018届高三质量监测（四）理综生物试题）人体疾病往往与细胞器异常相关联。如内质网在病理条件下，受到损伤时，会发生肿胀、肥大和某些物质积累。肿胀是由于水分和钠的流入，使内质网变成囊泡，进而影响内质网的功能。请回答:
（1）内质网在病理条件下的肿胀现象能体现出生物膜具有的结构特点是________________。
（2）用含3H标记的亮氨酸（R基为-C4H9）的培养液培养胰腺腺泡细胞，放射性最先出现的部位是_________，一段时间后，可在内质网中检测到放射性，这与内质网的_________功能有关。实验中需要将亮氨酸中的H均标记为3H，通过追踪放射性强度来确定实验结果，亮氨酸经脱水缩合产生的水中的放射性强度并未明显影响实验结果，原因是_____________。
（3）矿工职业病中的硅肺也与细胞器异常有关，患病原因是由于_________细胞中的_________缺乏分解硅尘的酶而导致的。
【答案】 （一定的）流动性 细胞膜 蛋白质合成和加工 亮氨酸产生水中的放射性强度明显低于肽链中放射性强度 吞噬 溶酶体
【解析】（1）内质网是具有单层膜的细胞器，其在病理条件下出现肿胀，体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。
（2）用含3H标记的亮氨酸培养胰腺腺泡细胞，氨基酸以主动运输的方式通过细胞膜进入细胞质，因此放射性首先出现于细胞膜；由于内质网具有蛋白质合成与加工的功能，因此一段时间后内质网也可以检测到放射性。氨基酸通过脱水缩合形成多肽和水，由于脱去的水分子中的放射性氢原子明显少于肽链中的放射性氢原子，因此亮氨酸经脱水缩合产生的水中的放射性强度并未明显影响实验结果。
（3）硅肺患者是由于其吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶而导致的。
35．（2018届高三高考生物学临考保温卷（6月3日）生物试题）下面是对高中生物教材上的一些实验的分析，请完成：
（1）还原糖的鉴定要选择合适的材料，现有苹果、梨、西瓜、番茄、甘蔗五种材料，适用该实验的材料为________________。
（2）观察线粒体的形态常用________________作为染色剂。
（3）科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，用到的方法是________________
（4）“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中利用______________将细胞染色。实验过程中将人口腔上皮细胞浸到质量分数为0. 9％的NaCl溶液中的目的是________________。
【答案】 苹果、梨 健那绿 同位素标记法 甲基绿吡罗红混合染色剂 保持正常形态，利于观察
【解析】分析：鉴定生物材料中某类成分时最好选择该类成分含量丰富的生物材料且没有颜色干扰的材料效果最好。观察细胞中线粒体的形态需要活性染料——健那绿。研究分泌蛋白的合成和分泌时，常用的方法是放射性同位素标记法。观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验是利用甲基绿对DNA亲和力高，而吡罗红对RNA亲和力高，分别将DNA染成绿色，RNA染成红色进行对比观察。
（1）还原糖的检测选材时要注意选择含还原糖量高且材料颜色浅或者接近无色。
（2）健那绿专门染活细胞的线粒体，呈现蓝绿色。
（3）科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，用3H标记氨基酸。
（4）观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，甲基绿染DNA而吡罗红染RNA。生理盐水的作用是维持细胞的正常形态。
15．（全国高考2018届高三密破考情卷（七）理科综合生物试题）如图所示为不同核基因编码的mRNA控制蛋白质合成及蛋白质的转运过程。回答下列有关问题:
（1）由图可知，在游离分布于细胞质中的核糖体上合成的蛋白质有____________（至少回答两种）。
（2）核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含了信号序列以及信号序列的差异，故送往不同细胞结构的蛋白质具有________________________，这是细胞内蛋白质定向运输所必须的；图中可能不含信号序列的蛋白质是________________________。
（3）研究发现，经②过程进入内质网的多肽，经加工后形成有一定____________的蛋白质，③过程输出的蛋白质不包含信号序列，推测其原因是________________________。
（4）蛋白质经⑧过程进入细胞核需要通过____________（结构），这一过程具有____________性。
【答案】 胞质可溶性蛋白、线粒体中部分蛋白质、叶绿体中部分蛋白质、细胞核中的蛋白质 不同的信号序列 胞质可溶性蛋白 空间结构 信号序列在内质网中被相应的酶切除 核孔 选择
【解析】（1）据图可知，游离分布于细胞质中的核糖体上合成的蛋白质包括胞质可溶性蛋白和参与线绿体、叶绿体、细胞核内生命活动的蛋白，例如部分呼吸酶、部分光合作用所需要的蛋白和细胞核中的结构蛋白、酶等。
（2）核基因编码的蛋白质信号序列的有无及信号序列的差异决定了它们运往细胞内不同的位置；胞质可溶性蛋白合成后直接进入细胞质，不需要有信号序列。
（3）粗面内质网对进入的肽链进行剪切，在酶的作用下切除信号序列，然后折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，所以③过程输出的蛋白质不包含信号序列。
（4）蛋白质属于大分子，进入细胞核需要通过核孔，核孔对进出细胞核的大分子物质具有选择性。
