由题图知，①具有双膜结构，且两层膜都光滑，是叶绿体；②具有一层膜结构且光滑，可能是细胞膜、液泡、高尔基体、溶酶体或滑面内质网，③具有双层膜结构，且内膜向内凹陷扩大内膜面积，为线粒体；④具有双层膜结构，且具有小孔，外膜上分布核糖体，因此为核膜．
故选：D．