第5讲细胞器和生物膜系统
[考纲要求] 1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)。2.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。3.实验：观察线粒体和叶绿体。
1．细胞器的分离方法
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．细胞器的结构和功能
图示名称功能
线粒体细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为细胞的“动力车间”
叶绿体绿色植物细胞进行光合作用的场所，被称为细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
内质网细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”
高尔基体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”
溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病菌、病毒
液泡调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，主要存在于植物细胞中
中心体与细胞的有丝分裂有关
核糖体生产蛋白质的机器
归纳总结(1)线粒体、叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体，能独立地进行基因表达合成部分蛋白质，但其绝大多数蛋白质由核基因编码，在细胞质核糖体上合成后转移至线粒体或叶绿体内，因此二者被称为半自主性细胞器。
(2)真核细胞中的核糖体有两类：附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等)；游离核糖体主要
合成细胞自身所需要的蛋白质。
(3)内质网有两类：粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；滑面内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。
(4)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关，是各种膜成分相互转化中的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。
(5)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。
(6)溶酶体起源于高尔基体。
教材拾遗(1)硅肺的成因：肺部吸入硅尘(SiO 2)后，硅尘破坏溶酶体膜导致水解酶释放，破坏细胞结构，导致肺的功能受损。(P46)
(2)细胞骨架：是由蛋白质纤维组成的网架结构，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。(P47)
(1)溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器(×)
(2)中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增(×)
(3)液泡内细胞液浓度的升高导致植物细胞质壁分离(×)
(4)叶绿体中构成基粒的类囊体扩展了捕获光能的膜面积(√)
(5)具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体和细胞核(×)
(6)人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜(√)
(7)人体不同细胞内各种细胞器的数量相差不大(×)
(8)含中心体的细胞一定是动物细胞(×)
(9)线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同(×)
(10)叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA(×)
易错警示与细胞器有关的5个“误区”
(1)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌、细菌等一般也都具有细胞壁。
(2)没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝藻。
(3)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。
(4)没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物都是需氧型的。
(5)人体内的细胞都可进行有氧呼吸。反例：人和哺乳动物成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。
考向一主要细胞器的结构与功能分析
细胞器的不同分类
1．(2019·山东日照期末)下列有关真核细胞结构与功能的描述，正确的是()
A．正常生理状态下，溶酶体不会分解细胞自身结构
B．真核细胞分裂过程中，纺锤体的形成都离不开中心体
C．内质网合成的细胞分泌物都要经过高尔基体的加工
D．液泡可以调节植物细胞内的环境并保持细胞的形态
答案 D
解析正常生理状态下，溶酶体分解细胞自身衰老、损伤的细胞器，维持人体正常代谢活动，A错误；动物细胞纺锤体的形成与中心体发出的星射线有关，高等植物细胞从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，B错误；内质网分为滑面内质网和粗面内质网，其中有核糖体附着的为粗面内质网，分泌蛋白在粗面内质网上加工后，需要经高尔基体再加工才能运输到膜外，而滑面内质网合成的分泌物不需要经高尔基体的加工，C错误；充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺，其内的细胞液可以调节植物细胞内的环境，D正确。
考向二细胞结构模式图的分析
2．如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区别于其他生物的标志结构，请据图分析：
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的细胞类型依次为________，它们共同具有的细胞器是______。
(2)图中能进行光合作用的细胞有________，它们光合作用的场所_______(填“相同”“不完全相同”或“完全不同”)。
(3)图Ⅰ为_______(填“光学”或“电子”)显微镜下所观察到的图，属于细胞的________(填“显微”或“亚显微”)结构图。
(4)Ⅴ生物营________________生活，它合成蛋白质的场所是____________________。
答案(1)动物细胞、高等植物细胞、低等植物细胞、蓝藻核糖体(2)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ不完全相同(3)电子亚显微(4)寄生宿主细胞的核糖体
解析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的细胞类型依次为动物细胞、高等植物细胞、低等植物细胞、蓝藻。原核生物和真核生物共同具有的细胞器是⑨核糖体；由于Ⅱ和Ⅲ中都具有叶绿体，所以能够进行光合作用，而Ⅳ蓝藻没有叶绿体，但也可以进行光合作用，因此场所和Ⅱ、Ⅲ不同；病毒类生物只能营寄生生活，在宿主细胞的核糖体上合成自身的蛋白质。
方法技巧利用比较法辨析细胞的种类或结构
判断内容判断方法
第10 讲 光合作用与细胞呼吸的综合应用 [考纲要求] 光合作用与细胞呼吸的综合应用。 1．物质名称：b ：O 2，c ：ATP ，d ：ADP ，e ：NADPH([H])，f ：C 5，g ：CO 2，h ：C 3。 2．生理过程及场所 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 生理过程 光反应 暗反应 有氧呼吸第一阶段 有氧呼吸第二阶段 有氧呼吸第三阶段 场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 考向一 光合作用与细胞呼吸基本过程的判断 光合作用与细胞呼吸中物质及能量的转化 (1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向 C ：CO 2――→暗反应 有机物――→呼吸Ⅰ 丙酮酸――→呼吸Ⅱ CO 2 H ：H 2O ――→光反应 [H]――→暗反应 (CH 2O)――――――→有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ [H]――――→有氧呼吸Ⅲ H 2O O ：H 2O ――→光反应 O 2――――→有氧呼吸Ⅲ H 2O ――――→有氧呼吸Ⅱ CO 2――→暗反应 有机物 (2)光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP 的来源、去路 比较项目 来源 去路
[H] 光合作用 产生于光反应中水的光解用于暗反应中C3的还原 有氧呼吸产生于第一、二阶段消耗于第三阶段，与O2结合生成H2O ATP 光合作用 产生于光反应阶段，其中的 能量来自光能 主要用于暗反应过程中C3的还原有氧呼吸 三个阶段均能产生，但第三 阶段相对较多 用于各项生命活动 (3)光合作用与有氧呼吸中的能量转化 1．(2019·徐州考前模拟)下图表示菠菜叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。下列叙述错误的是() A．过程①、②、③不在生物膜上进行 B．参与过程②、③、⑤的酶种类不同 C．过程②、③、④、⑤都有A TP产生 D．过程③产生的[H]全部来自丙酮酸 答案 D 解析过程①表示光合作用暗反应，发生的场所是叶绿体基质；②表示有氧呼吸的第一阶段，发生的场所是细胞质基质；③有氧呼吸第二阶段，发生的场所是线粒体基质，都不在生物膜上进行，A正确；②、③为有氧呼吸的过程，其催化酶都为呼吸酶，⑤为光合作用光反应过程，它们的酶种类不相同，B正确；过程②、③、④为有氧呼吸三个阶段，都有ATP产生，⑤为水的光解，有ATP产生，C正确；过程③为有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生
第8讲 细胞呼吸 [考纲要求] 1.细胞呼吸(Ⅱ)。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。 1．细胞呼吸 概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程。 2．有氧呼吸 (1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量A TP 的过程。 (2)过程 (3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) 。 3．无氧呼吸 (1)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。 (2)过程 第一阶段 葡萄糖――→酶 丙酮酸＋[H]＋少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸――→酶 酒精＋CO 2 乳酸发酵 丙酮酸――→酶乳酸
教材拾遗(1)呼吸作用和有机物的燃烧都是分解有机物释放能量的过程，不同的是：有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；有一部分能量储存在ATP中。(P91问题探讨) (2)细胞呼吸的放能：1 mol葡萄糖经有氧呼吸释放的能量中有1 161 kJ左右的能量储存在ATP 中，其余能量则以热能形式散失。1 mol葡萄糖生成乳酸释放196.65 kJ的能量，其中有61.08 kJ 的能量储存在ATP中。(P94相关信息) (3)细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ的简化表示方法。(P94相关信息) 1．判断关于有氧呼吸说法的正误 (1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解(×) (2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP(×) (3)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水(×) (4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中(×) 2．判断关于无氧呼吸说法的正误 (1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，不能发生在细胞无氧时(×) (2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(×) (3)人的成熟红细胞中没有线粒体，只能进行无氧呼吸(√) (4)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累(×) 易错警示关于细胞呼吸的5点说明 (1)有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。 (2)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。 (3)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生A TP，还要消耗第一阶段产生的[H]。 (4)人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 (5)无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。
第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质 [考纲要求] 1.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)。2.DNA分子的复制(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。 1．DNA分子的双螺旋结构 (1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 (2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。 (3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A一定与T 配对，G一定与C配对。 巧记利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构
2．DNA 分子的结构特性 (1)多样性：具有n 个碱基对的DNA 具有4n 种碱基对排列顺序。 (2)特异性：每种DNA 分子都有其特定的碱基排列顺序。 (3)稳定性：两条主链中磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基配对方式不变等。 3．DNA 分子中的碱基数量的计算规律 (1)在DNA 双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即A ＋G ＝T ＋C 。 (2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA 分子中都相同，即若在一条链中 A ＋T G ＋C ＝m ，在互补链及整个DNA 分子中A ＋T G ＋C ＝m 。 (3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA 分子中为1，即若在DNA 分子的一条链中A ＋G T ＋C ＝a ，则在其互补链中A ＋G T ＋C ＝1a ，而在整个DNA 分子中A ＋G T ＋C ＝1。 1．判断关于DNA 分子结构说法的正误 (1)DNA 分子一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连( × ) (2)DNA 分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基( × ) (3)双链DNA 分子同时含有2个游离的磷酸基团，其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数( √ ) (4)DNA 分子是由两条核糖核苷酸长链反向平行盘旋成双螺旋结构( × ) (5)某双链DNA 分子中一条链上A ∶T ＝1∶2，则该DNA 分子中A ∶T ＝2∶1( × ) 2．判断关于DNA 分子的特性说法的正误 (1)DNA 分子中(A ＋T)/(C ＋G)的值越大，该分子结构稳定性越低( √ ) (2)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同( × ) (3)DNA 分子的多样性是指一个DNA 分子上有许多个基因( × ) (4)人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41 700种( × ) 易错警示 有关DNA 结构的7点提醒 (1)DNA 中两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，A —T 含2个氢键，G —C 含3个氢键。 (2)DNA 中并不是所有的脱氧核糖都连着两个磷酸基团，两条链各有一个脱氧核糖连着一个磷酸基团。 (3)双链DNA 中A 与T 分子数相等，G 与C 分子数相等，但A ＋T 的量不一定等于G ＋C 的量。 (4)DNA 中，当(A ＋G)/(T ＋C)＝1时，可能是双链DNA ，也可能是单链DNA 。 (5)并非所有的DNA 分子均具“双链”，有的DNA 分子为单链。
第5讲细胞器和生物膜系统 [考纲要求] 1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)。2.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。3.实验：观察线粒体和叶绿体。 1．细胞器的分离方法 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．细胞器的结构和功能 图示名称功能 线粒体细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为细胞的“动力车间” 叶绿体绿色植物细胞进行光合作用的场所，被称为细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 内质网细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间” 高尔基体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” 溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病菌、病毒 液泡调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺，主要存在于植物细胞中 中心体与细胞的有丝分裂有关 核糖体生产蛋白质的机器 归纳总结(1)线粒体、叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体，能独立地进行基因表达合成部分蛋白质，但其绝大多数蛋白质由核基因编码，在细胞质核糖体上合成后转移至线粒体或叶绿体内，因此二者被称为半自主性细胞器。 (2)真核细胞中的核糖体有两类：附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等)；游离核糖体主要
合成细胞自身所需要的蛋白质。 (3)内质网有两类：粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；滑面内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。 (4)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关，是各种膜成分相互转化中的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。 (5)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。 (6)溶酶体起源于高尔基体。 教材拾遗(1)硅肺的成因：肺部吸入硅尘(SiO 2)后，硅尘破坏溶酶体膜导致水解酶释放，破坏细胞结构，导致肺的功能受损。(P46) (2)细胞骨架：是由蛋白质纤维组成的网架结构，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。(P47) (1)溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器(×) (2)中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增(×) (3)液泡内细胞液浓度的升高导致植物细胞质壁分离(×) (4)叶绿体中构成基粒的类囊体扩展了捕获光能的膜面积(√) (5)具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体和细胞核(×) (6)人体细胞的线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜(√) (7)人体不同细胞内各种细胞器的数量相差不大(×) (8)含中心体的细胞一定是动物细胞(×) (9)线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同(×) (10)叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA(×) 易错警示与细胞器有关的5个“误区” (1)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌、细菌等一般也都具有细胞壁。 (2)没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝藻。 (3)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。 (4)没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物都是需氧型的。