高三一輪復習生物【知識精講精研】細胞器之間的分工與合作課件

第六講

細胞器之間的分工與合作2024屆生物一輪復習第一單元目錄CONTENTS01主要細胞器的結構和功能02用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動03細胞器之間的協(xié)調配合及生物膜系統(tǒng)（2023·山東·高考真題）溶酶體膜上的H+載體蛋白和Cl-/H+轉運蛋白都能運輸H+，溶酶體內H+濃度由H+載體蛋白維持，Cl-/H+轉運蛋白在H+濃度梯度驅動下，運出H+的同時把Cl-逆濃度梯度運入溶酶體。Cl-/H+轉運蛋白缺失突變體的細胞中，因Cl-轉運受阻導致溶酶體內的吞噬物積累，嚴重時可導致溶酶體破裂。下列說法錯誤的是（D

）A．H+進入溶酶體的方式屬于主動運輸B．H+載體蛋白失活可引起溶酶體內的吞噬物積累C．該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除D．溶酶體破裂后，釋放到細胞質基質中的水解酶活性增強答案：DA、Cl-/H+轉運蛋白在H+濃度梯度驅動下，運出H+的同時把Cl-逆濃度梯度運入溶酶體，說明H+濃度為溶酶體內較高，因此H+進入溶酶體為逆濃度運輸，方式屬于主動運輸，A正確；B、溶酶體內H+濃度由H+載體蛋白維持，若載體蛋白失活，溶酶體內pH改變導致溶酶體酶活性降低，進而導致溶酶體內的吞噬物積累，B正確；C、Cl-/H+轉運蛋白缺失突變體的細胞中，因Cl-轉運受阻導致溶酶體內的吞噬物積累，該突變體的細胞中損傷和衰老的細胞器無法得到及時清除，C正確；D、細胞質基質中的pH與溶酶體內不同，溶酶體破裂后，釋放到細胞質基質中的水解酶可能失活，D錯誤。故選D。2．（2020·山東·高考真題）經(jīng)內質網(wǎng)加工的蛋白質進入高爾基體后，S酶會在其中的某些蛋白質上形成M6P標志。具有該標志的蛋白質能被高爾基體膜上的M6P受體識別，經(jīng)高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉化為溶酶體的過程中，帶有M6P標志的蛋白質轉化為溶酶體酶；不能發(fā)生此識別過程的蛋白質經(jīng)囊泡運往細胞膜。下列說法錯誤的是（）A．M6P標志的形成過程體現(xiàn)了S酶的專一性B．附著在內質網(wǎng)上的核糖體參與溶酶體酶的合成C．S酶功能喪失的細胞中，衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累D．M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質會聚集在高爾基體內D考點一主要細胞器的結構和功能細胞質基質細胞器真核細胞細胞膜細胞質細胞核細胞壁細胞骨架內質網(wǎng)中心體高爾基體核糖體線粒體溶酶體液泡葉綠體一、細胞質的組成考點一主要細胞器的結構和功能細胞質基質細胞器真核細胞細胞膜細胞質細胞核細胞壁細胞骨架內質網(wǎng)中心體高爾基體核糖體線粒體溶酶體液泡葉綠體一、細胞質的組成

①呈膠質狀態(tài)②成分：水、無機鹽、脂質、糖類、核苷酸、多種酶等③功能：進行多種化學反應。細胞代謝的主要場所無氧呼吸、有氧呼吸第一階段考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器1、分離細胞器的方法：主要采取逐漸提高_________分離不同大小顆粒的方法。差速離心法①將細胞膜破壞，形成由各種細胞器和細胞中其他物質組成的勻漿。②將勻漿放入離心管中，采取逐漸提高離心速率的方法分離不同大小的細胞器。如果要分離細胞內部的結構，首先要做的準備工作是什么？離心速率考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能(1)線粒體①圖示：③結構兩層膜外膜內膜：嵴少量的DNA和RNA、核糖體②分布：增大膜面積附著有氧呼吸相關酶呼吸酶復制、轉錄、翻譯半自主基質注意：無線粒體≠只能無氧呼吸增大膜面積廣泛分布于動植物體內。特例：哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲等無氧呼吸類生物沒有。考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能_________的主要場所，為細胞的生命活動提供能量（“動力車間”）功能：有氧呼吸線粒體只能分解丙酮酸，不能直接分解葡萄糖?。?！

可能原因：a、線粒體膜上沒有運輸葡萄糖的載體b、線粒體內缺乏分解葡萄糖的酶④功能:考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能(2)葉綠體外膜內膜_________的場所，“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”

（光能→有機物中穩(wěn)定的化學能）光合作用主要分布于植物葉肉細胞中。注意：植物非綠色器官不含葉綠體，如根尖類囊體分布著光合色素（不溶于水）和光反應有關的酶（增大膜面積）分布暗反應有關的酶，少量DNA和RNA，核糖體基?；|③結構②分布：④功能：①（圖示）形態(tài)：扁平的橢球形或球形考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能②能進行光合作用的細胞都有葉綠體嗎？①植物細胞都有葉綠體嗎？【拓展.聯(lián)系】表皮細胞、根尖細胞等沒有葉綠體藍細菌等③葉綠體中合成和消耗ATP分別在什么部位？類囊體薄膜、葉綠體基質考點一主要細胞器的結構和功能1.葉綠體和線粒體的比較含有DNA、RNA、磷脂和蛋白質等含有DNA、RNA、磷脂、蛋白質和色素等內膜向內折疊形成嵴類囊體堆疊形成基粒項目線粒體葉綠體結構增大膜面積的方式

化學組成項目線粒體葉綠體酶和色素的分布無色素基質：內膜：

類囊體薄膜：

基質：功能物質轉化：能量轉化：共性有氧呼吸第二階段有關的酶色素、與光反應有關的酶與暗反應有關的酶將有機物中的化學能轉化為ATP中的化學能，用于各項生命活動。利用二氧化碳和水合成有機物將光能轉化為有機物中的化學能儲存起來①都具有雙層膜；②都與能量轉換有關，產生ATP；

③都含有DNA、RNA、核糖體，能夠通過轉錄、翻譯合成自身的部分蛋白質，屬于半自主性細胞器

④不遵循孟德爾遺傳規(guī)律⑤共同參與自然界的碳循環(huán)將有機物分解為CO2和水物質轉化：能量轉化：有氧呼吸第三階段有關的酶共生起源學說：古生物學家推測：被原始真核生物吞噬的藍細菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活廢物”制造營養(yǎng)物質，逐漸進化為葉綠體。1、據(jù)以上信息可知，線粒體、葉綠體中可能存在的細胞器是________；葉綠體中DNA的形態(tài)為________(填“環(huán)狀”或“線狀”)。2、線粒體

(填“外膜”或“內膜”)與好氧細菌細胞膜的成分相似3、被吞噬而未被消化的藍細菌為原始真核生物提供了

。核糖體環(huán)狀內膜有機物和氧氣考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能①圖示：②分布：③形態(tài)結構：④功能：RNA(3)核糖體真核細胞、原核細胞附著核糖體游離核糖體⑤類型【拓展.聯(lián)系】①所有細胞都有核糖體嗎？②核糖體的形成都與核仁有關嗎？不是，哺乳動物成熟的紅細胞沒有不是，原核生物沒有核仁，但有核糖體

膜結構，由

組成無蛋白質和

rRNA

蛋白質的合成場所考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能②分布：③結構：④功能：（4）中心體動物細胞和低等植物細胞

膜，兩個相互垂直排列的

及周圍物質構成與有絲分裂有關藻類、菌類和地衣無①圖示：中心粒間期倍增形成紡錘體考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能③分布：粗面內質網(wǎng)(5)內質網(wǎng)②形態(tài)結構：由

膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結構連接形成的一個連續(xù)的內腔相通的膜性管道系統(tǒng)④類型及功能光面內質網(wǎng)（核糖體附著）

蛋白質等的合成、加工場所和運輸通道

脂質的合成單層光面內質網(wǎng)①圖示：真核細胞膜面積最大的細胞器考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能（6）高爾基體②形態(tài)結構④功能對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”

與植物細胞壁的形成有關；與動物分泌物和溶酶體的形成有關。③分布：真核細胞①圖示：：由

膜構成的扁平囊結構，有囊泡。單層考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能(7)溶酶體分布：動物和真菌細胞中

內含多種水解酶，起源于高爾基體功能：分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌應用：a、硅肺病的形成

b、細胞凋亡c、細胞自噬溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放出來，破壞細胞結構——“消化車間”維持細胞內部相對穩(wěn)定考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器“消化車間”，分解衰老、損失細胞器，吞噬殺死細菌和病毒，無用的生物大分子。（細胞凋亡、個體發(fā)育過程中往往涉及組織或器官的改造或重建，如昆蟲和蛙類的變態(tài)發(fā)育等；參與分泌過程的調節(jié)，如將甲狀腺球蛋白降解成有生物活性的甲狀腺激素）溶酶體的自噬作用溶酶體的吞噬作用考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能思考：?.少量溶酶體酶泄露到細胞質基質中，并不會引起細胞的損傷，為什么？細胞質基質中的pH為7.0，在這種環(huán)境中溶酶體酶的活性很低。?.溶酶體內含有多種水解酶，為什么溶酶體膜不會被這些水解酶分解?膜的成分可能被修飾,使得酶不能對其發(fā)揮作用。溶酶體膜所帶電荷或某些特定的基團的作用，使酶遠離自身。溶酶體膜轉運物質使膜周圍環(huán)境（如pH）不適合酶發(fā)揮作用?？键c一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能(3)研究表明，若抑制肝癌發(fā)展期大鼠的細胞自噬，其腫瘤的體積和數(shù)量都比沒有抑制細胞自噬的對照組小，說明在肝癌發(fā)展期，細胞自噬會促進腫瘤的發(fā)生。結合圖中自噬過程，推測其原因。提示癌細胞可利用自噬過程的降解產物作為自身細胞代謝的原料，以滿足其持續(xù)增殖和生長的需要。考點一主要細胞器的結構和功能二、細胞器2.細胞器的結構與功能⑥液泡★內含細胞液成分：糖類、無機鹽、色素（水溶性，主要是花青素）和蛋白質等。★作用:調節(jié)植物細胞內環(huán)境，能滲透吸水，使細胞保持堅挺分布：主要存在于成熟的植物細胞注意：干種子細胞、根尖分生區(qū)細胞無液泡，伸長區(qū)細胞液泡小而多，成熟區(qū)細胞有中央大液泡。①植物根尖分生區(qū)細胞沒有大液泡②區(qū)分動植物細胞最可靠的依據(jù)？【拓展.聯(lián)系】細胞壁考點一主要細胞器的結構和功能三、細胞骨架蛋白質纖維分裂、分化能量轉化細胞質中的細胞器并非是漂浮于細胞質中的，細胞質中有支持它們的結構——細胞骨架提醒：真核細胞和原核細胞都有細胞骨架。原核細胞具有一些簡單的與真核細胞骨架相似的成分（MreB和FtsZ），可以視作原核細胞的細胞骨架。考點一主要細胞器的結構和功能3.多角度比較各種細胞器中心體、核糖體線粒體、葉綠體高爾基體、內質網(wǎng)、液泡、溶酶體葉綠體、液泡中心體葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體、核糖體葉綠體、液泡考點一主要細胞器的結構和功能3.多角度比較各種細胞器葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體、核糖體、高爾基體、內質網(wǎng)葉綠體、線粒體、中心體線粒體、核糖體、高爾基體、中心體線粒體、核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體葉綠體、線粒體、核糖體線粒體、核糖體考點一主要細胞器的結構和功能①能進行光合作用的生物，

有葉綠體(如藍細菌)，但高等植物細胞的光合作用

在葉綠體中進行。②能進行有氧呼吸的生物

有線粒體，但真核生物的有氧呼吸一定有線粒體參與。③一切生物，其蛋白質合成場所

是核糖體。④有中心體的生物

為動物，但

不是高等植物。4.【易錯點】結構與功能中的“一定”、“不一定”與“一定不”不一定一定不一定一定不一定一定考點一主要細胞器的結構和功能⑤高爾基體經(jīng)囊泡分泌的物質

為分泌蛋白，但分泌蛋白

經(jīng)高爾基體分泌。⑥具有細胞壁的細胞

是植物細胞，真菌、細菌也有細胞壁。⑦沒有葉綠體和中央液泡的細胞

是動物細胞，如根尖分生區(qū)細胞。⑧真核細胞中葡萄糖→丙酮酸

不發(fā)生在細胞器中，丙酮酸徹底氧化分解

發(fā)生于線粒體中。

不一定一定不一定不一定一定一定4.【易錯點】結構與功能中的“一定”、“不一定”與“一定不”考點一主要細胞器的結構和功能5.?？紙D像辨析葉綠體膜核膜細胞膜高爾基體膜內質網(wǎng)膜溶酶體膜液泡膜線粒體膜藍細菌低等植物動物細胞高等植物考點一主要細胞器的結構和功能6.顯微結構與亞顯微結構顯微結構(光學顯微鏡）亞顯微結構(電子顯微鏡）考點一主要細胞器的結構和功能考點二

用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動一、實驗原理(1)葉肉細胞中的葉綠體呈綠色、扁平的

或球形，制片后可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)和分布。(2)活細胞中的細胞質處于不斷

的狀態(tài)。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的

的運動作為標志。橢球流動葉綠體低等植物的葉綠體形態(tài)多樣，如螺旋狀考點二

用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動二、實驗選材實驗觀察葉綠體觀察細胞質的流動選材蘚類葉菠菜葉或番薯葉稍帶些葉肉的下表皮新鮮的黑藻原因葉片很薄，僅有______葉肉細胞，可以取整個小葉____制片①細胞排列疏松，易撕??；②含葉綠體數(shù)目

，且個體___黑藻幼嫩的小葉扁平，只有一層細胞，存在葉綠體，易觀察兩層直接少大無上下表皮葉肉細胞含葉綠體，表皮細胞不含屬于高等植物考點二

用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動3.方法步驟(1)觀察葉綠體中央水滴中低倍高倍葉肉的下表皮葉綠體少而大保持有水狀態(tài)，以免影響細胞的活性形態(tài)、分布考點二

用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動三、實驗步驟(2)觀察細胞質流動光照、室溫蓋玻片葉綠體隨細胞質促進細胞質的流動考點二

用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動4.實驗成功關鍵點(1)加速細胞質流動的三種方法①進行光照，即在陽光或燈光下放置15～20分鐘。②提高盛放黑藻的水溫，可加入熱水將水溫調至25℃左右。③切傷一小部分葉片，因為切口處細胞內的一些物質向外擴散加快，由于保護性適應，傷口周圍細胞代謝加快，細胞質流動加快。葉綠體的運動同時受光照強度的影響。葉綠體在弱光下以最大面積（葉綠體橢球體的正面）朝向光源，強光下則以其橢球體的側面或頂面朝向光源，這樣既能接受較多的光照，又不至于被強光灼傷。(1)分泌蛋白和胞內蛋白的比較項目

分泌蛋白胞內蛋白概念指在

合成后，分泌到

起作用的蛋白質在核糖體上合成的，不需要運輸?shù)郊毎ね?，只在細胞內起作用。合成場所在游離的核糖體上合成多肽鏈后，轉移至內質網(wǎng)繼續(xù)合成。在游離的核糖體上合成。實例①消化腺(如唾液腺、胃腺、腸腺等)細胞合成并分泌的消化酶；②T細胞合成并分泌的淋巴因子；③漿細胞合成并分泌的抗體；④下丘腦、垂體、胸腺、胰島等合成的相關激素，如生長激素、胰島素等。血紅蛋白、光合作用的酶、呼吸酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等細胞生命活動必需的酶等。細胞內

細胞外

主要合成分泌蛋白、細胞膜上的蛋白質和溶酶體內的蛋白質考點三

細胞器之間的協(xié)調配合與生物膜系統(tǒng)——放射性同位素標記法(2)研究手段：(1)概念：用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向。(2)作用：通過追蹤同位素標記的化合物，可弄清楚化學反應的詳細過程。(3)類型：生物學研究中常用的同位素有的具有放射性，如3H、14C、35S、32P；有的不具有放射性，是穩(wěn)定同位素，如15N、18O(3)過程：在豚鼠的胰腺腺泡細胞中注射__________________，檢測放射性依次出現(xiàn)的部位。3H標記的亮氨酸囊泡高爾基體線粒體核糖體內質網(wǎng)內質網(wǎng)高爾基體細胞膜核糖體囊泡囊泡(4)分泌蛋白合成及分泌過程中膜面積的變化各種膜之間可以相互轉化,說明各種膜的結構和組成成分相似,同時伴隨著膜成分的更新內質網(wǎng)膜面積減少，細胞膜面積增大，高爾基體不變分泌蛋白分泌過程中穿過了1層膜（核糖體內質網(wǎng)上的易位子）分泌蛋白分泌過程中放射性同位素及膜面積變化圖示思考延伸圖甲表示分泌蛋白合成及分泌過程中膜面積的變化，A、B、C三條曲線所指代的膜結構分別是

；圖乙表示放射性顆粒在不同結構出現(xiàn)的先后順序，1、2所指代的細胞器__________________；圖丙表示不同細胞器中放射性強度的變化，a、b、c所代表的細胞器分別為________________________。內質網(wǎng)膜、細胞膜、高爾基體膜內質網(wǎng)、高爾基體核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體

g為內質網(wǎng)，h為高爾基體，i為細胞膜3.生物膜系統(tǒng)的組成和功能(1)概念:(2)功能：信息傳遞細胞器酶囊泡膜、類囊體膜易錯提醒1.生物膜系統(tǒng)是指細胞內而不是生物體內的全部膜結構，所以口腔黏膜、胃黏膜、小腸黏膜、視網(wǎng)膜等不屬于細胞內的