高三生物一輪復習課件第5講 細胞器與生物膜系統(tǒng)

第2節(jié)

知識框架細胞質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)細胞骨架細胞器結(jié)構(gòu)功能考點1細胞質(zhì)基質(zhì)①概念：②功能：細胞代謝的主要場所細胞質(zhì)中除去細胞器以外溶膠狀的物質(zhì)。分離細胞器的方法——差速離心法

差速離心主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。如在分離細胞中的細胞器時，將細胞膜破壞后，形成由各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿，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。起始的離心速率較低，讓較大的顆粒沉降到管底，小的顆粒仍然懸浮在上清液中。收集沉淀，改用較高的離心速率離心上清液，將較小的顆粒沉降，以此類推，達到分離不同大小顆粒的目的?？键c1細胞質(zhì)基質(zhì)[易錯提醒]差速離心法≠密度梯度離心法?？键c2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能1.線粒體外膜內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴，增大膜面積；附著有呼吸酶，有氧呼吸第三階段①結(jié)構(gòu)基質(zhì)有呼吸酶，有氧呼吸第二階段；有DNA、RNA等②功能：細胞進行有氧呼吸的主要場所，被稱為細胞的“動力車間”。(2022·廣東卷)將正常線粒體各部分分離，結(jié)果見圖。含有線粒體DNA的是()A．① B．②C．③ D．④C考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能外膜內(nèi)膜類囊體基粒葉綠體基質(zhì)2.葉綠體①結(jié)構(gòu)有薄膜，附著有光合色素，光反應(yīng)的場所；堆疊成基粒，增大膜面積有DNA、RNA等②功能：細胞進行光合作用的場所，被稱為細胞的“養(yǎng)料制造車間”。[易錯提醒]植物根部細胞中無葉綠體。有多種酶，暗反應(yīng)的場所[典例]線粒體和葉綠體為半自主性細胞器，內(nèi)共生學說認為它們分別起源于原始真核細胞內(nèi)共生的需氧型細菌和光能自養(yǎng)型細菌。以下事實最不可能作為內(nèi)共生學說證據(jù)的是()A.線粒體和葉綠體中都有核糖體 B.線粒體和葉綠體都含有酶C.線粒體和葉綠體都能進行分裂 D.線粒體和葉綠體都含有環(huán)狀DNAB1．細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)的成分和功能的區(qū)別是？

細胞質(zhì)基質(zhì)含有細胞生命活動所需的各種成分，是代謝的主要場所；線粒體基質(zhì)中含有多種與有氧呼吸有關(guān)的酶，是進行有氧呼吸第二階段的場所；葉綠體基質(zhì)含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶，是植物進行光合作用暗反應(yīng)階段的場所。5．關(guān)于真核細胞葉綠體的起源，科學家依據(jù)證據(jù)提出了一種解釋：

約十幾億年前，有一種原始真核生物吞噬了原始的藍細菌，有些未被消化的藍細菌能依靠原始真核生物的“生活廢物”制造營養(yǎng)物質(zhì)，逐漸進化為葉綠體，演變過程如下圖所示。(1)按照這一推測，葉綠體的外膜、內(nèi)膜的來源分別是？原始真核細胞的細胞膜、藍細菌的細胞膜。5．關(guān)于真核細胞葉綠體的起源，科學家依據(jù)證據(jù)提出了一種解釋：約十幾億年前，有一種原始真核生物吞噬了原始的藍細菌，有些未被消化的藍細菌能依靠原始真核生物的“生活廢物”制造營養(yǎng)物質(zhì)，逐漸進化為葉綠體，演變過程如下圖所示。(2)進一步推測，線粒體的形成過程是？由原始真核生物吞噬需氧細菌形成?？键c2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體①結(jié)構(gòu)單層膜由膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接成一個連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)內(nèi)連核膜，外連細胞膜（膜面積最大細胞器）②類型粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（附著有核糖體）（未附著核糖體）③功能：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要與分泌蛋白的的運輸、加工有關(guān)；光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要與脂質(zhì)合成有關(guān)?？键c2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能4.高爾基體囊泡①結(jié)構(gòu)：單層膜連接而成的扁平囊狀結(jié)構(gòu)。②功能：對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。動物細胞內(nèi)的高爾基體與分泌物的形成有關(guān)，是各種膜成分相互轉(zhuǎn)化的樞紐。植物細胞內(nèi)的高爾基體與細胞壁的形成有關(guān)。5.核糖體①結(jié)構(gòu)：③功能：生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器。無膜，由蛋白質(zhì)和rRNA組成。②類型（附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核膜上）（游離在細胞質(zhì)中）附著核糖體游離核糖體考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能游離核糖體主要合成胞內(nèi)蛋白；附著核糖體主要合成分泌蛋白和膜蛋白。4．推測哺乳動物成熟的紅細胞可成為病毒陷阱細胞的原因。

哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核，而且壽命短；沒有核糖體等細胞器，不能合成蛋白質(zhì)，病毒侵入后無法增殖。6.溶酶體考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能①結(jié)構(gòu)：單層膜，起源于高爾基體②功能：①溶酶體內(nèi)的水解酶由核糖體合成，由高爾基體形成小泡運入；提醒：是細胞的“消化車間”，內(nèi)部含有多種水解酶；分解衰老、損傷的細胞器；吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。②溶酶體膜不會被水解酶分解的原因：膜的成分可能被修飾。

新屠宰的家畜家禽，如果馬上把肉做熟了吃，這時候的肉比較老，過一段時間再煮，肉反而鮮嫩。這可能與肌細胞內(nèi)哪一種細胞器的作用有關(guān)？請利用所學生物學知識解釋其原因：

溶酶體；細胞死亡后，溶酶體膜破裂，各種水解酶釋放出來，分解細胞中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這時畜、禽肉烹飪后更鮮嫩，這個過程需要一定的時間。7.液泡考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能①結(jié)構(gòu)：單層膜②功能：調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境；內(nèi)有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等充盈的液泡還可以保持細胞堅挺。

雖然液泡和葉綠體都含有色素，但二者功能不同，其不同點是：

液泡中的色素主要是花青素，與花和果實的顏色有關(guān)；

葉綠體中的色素是光合色素，與光合作用有關(guān)。8.中心體考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能中心粒中心粒①結(jié)構(gòu)：②功能：與細胞有絲分裂有關(guān)。無膜，由兩個互相垂直的中心粒及其周圍物質(zhì)構(gòu)成。間期思考：1.中心體在細胞有絲分裂中參與哪一個過程？發(fā)出星射線形成紡錘體2.在細胞周期中何時復制？3.何時移向兩極？前期考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能多角度歸納與概括細胞器的結(jié)構(gòu)和功能考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能多角度歸納與概括細胞器的結(jié)構(gòu)和功能考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能細胞結(jié)構(gòu)與功能中的“一定”“不一定”與“一定不”(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

有線粒體參與，且丙酮酸徹底氧化分解

發(fā)生于線粒體中。(3)一切生物，其蛋白質(zhì)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。不一定一定不一定一定一定一定不一定一定考點2細胞器的結(jié)構(gòu)和功能細胞結(jié)構(gòu)與功能中的“一定”“不一定”與“一定不”(5)高爾基體經(jīng)囊泡分泌的物質(zhì)

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)葡萄糖→丙酮酸

不發(fā)生在細胞器中。不一定一定不一定不一定一定高等植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)①②③④⑤⑥⑦⑧液泡粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著核糖體游離核糖體葉綠體高爾基體光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體動物細胞亞顯微模式圖①②③④⑤⑦中心體線粒體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)附著核糖體高爾基體光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑥核膜補充考點

細胞壁①化學組成：主要是

和

。②主要功能：對植物細胞有

和

作用。纖維素果膠支持保護細胞壁[易錯提醒]細胞壁是全透性的，不是系統(tǒng)的

邊界。補充考點

細胞骨架1.組成：由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。2.功能：①維持細胞形態(tài)，錨定并支撐許多細胞器；②與細胞運動、分裂、分化以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。細胞骨架補充考點

顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)1.顯微結(jié)構(gòu)用光學顯微鏡觀察到的細胞內(nèi)部構(gòu)造。細胞中的顯微結(jié)構(gòu)：細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核、部分細胞器的外觀形狀、染色體等補充考點

顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)2.亞顯微結(jié)構(gòu)在電子顯微鏡下觀察到的細胞結(jié)構(gòu)。細胞中的亞顯微結(jié)構(gòu)：各種細胞器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、各種膜結(jié)構(gòu)等考點3細胞器之間的協(xié)調(diào)配合1.分泌蛋白(1)概念：在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)。(2)舉例：消化酶、抗體和部分激素。

2．溶酶體內(nèi)的水解酶不屬于分泌蛋白，原因是？溶酶體內(nèi)的水解酶是在細胞內(nèi)發(fā)揮作用的。同位素標記法

在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如160與180，12C與14C。同位素的物理性質(zhì)可能有差異，但組成的化合物化學性質(zhì)相同。用物理性質(zhì)特殊的同位素來標記化學反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標記法。

同位素標記可用于示蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標記的化合物，可以弄清楚化學反應(yīng)的詳細過程。生物學研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是穩(wěn)定同位素，如15N、18O等?？键c3細胞器之間的協(xié)調(diào)配合考點3細胞器之間的協(xié)調(diào)配合3H標記亮氨酸，研究分泌蛋白的合成與運輸過程14C標記CO2，研究暗反應(yīng)中碳的轉(zhuǎn)移途徑標記DNA3H：14C：32P：35S：標記蛋白質(zhì)研究噬菌體的遺傳物質(zhì)18O：15N：標記H2O、CO2，研究光合產(chǎn)物O2中氧原子的來源標記DNA，研究DNA復制方式[典例]翟中和院士主編的《細胞生物學》中說過：“我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧”。下列有關(guān)細胞結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（）A．細胞骨架能錨定并支撐許多細胞器，與細胞的運動、物質(zhì)運輸和能量轉(zhuǎn)化等生命活動密切相關(guān)B．研究分泌蛋白的合成時，亮氨酸除了能用3H標記外，也可以用32P標記，通過檢測放射性標記的物質(zhì)的位置來確認分泌蛋白的合成和運輸場所C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種類型，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上能合成蛋白質(zhì)，光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上能合成脂質(zhì)、核酸等物質(zhì)D．存在于溶酶體內(nèi)的多種水解酶，屬于胞內(nèi)蛋白，不需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工A囊泡囊泡氨基酸多肽鏈未成熟蛋白成熟蛋白分泌蛋白脫水縮合加工、折疊修飾、加工分泌粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜游離核糖體線粒體供能轉(zhuǎn)移囊泡囊泡（胞吐，體現(xiàn)了細胞膜具有流動性）考點3細胞器之間的協(xié)調(diào)配合分泌蛋白合成及分泌過程中膜面積的變化[典例]如圖為某動物細胞內(nèi)部分蛋白質(zhì)合成及轉(zhuǎn)運的示意圖。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述正確的是A．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對加工的蛋白質(zhì)先進行分類再轉(zhuǎn)運至細胞的不同部位B．圖示過程中，核糖體上合成的多肽通過囊泡運輸?shù)絻?nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工C．細胞膜上糖蛋白的形成經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工D．蛋白分泌過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積相對減少，高爾基體膜面積相對增加C4．正常細胞中進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)含有信號序列，沒有進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)不含信號序列?？蒲行〗M除去內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的信號序列后，將信號序列和細胞質(zhì)基質(zhì)蛋白重組，重組前和重組后蛋白質(zhì)在細胞中的分布如下圖所示：(1)真核細胞中，與分泌蛋白合成和加工相關(guān)的具膜細胞器有？內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體。4．正常細胞中進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)含有信號序列，沒有進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)不含信號序列?？蒲行〗M除去內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的信號序列后，將信號序列和細胞質(zhì)基質(zhì)蛋白重組，重組前和重組后蛋白質(zhì)在細胞中的分布如下圖所示：(2)研究發(fā)現(xiàn)，核糖體合成的分泌蛋白有信號序列，而從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出的蛋白質(zhì)不含信號序列，推測其原因可能是？

分泌蛋白的信號序列在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中被剪切掉了?？键c4細胞的生物膜系統(tǒng)中各生物膜的聯(lián)系①在成分上的聯(lián)系相似性：各種生物膜都主要由組成脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。差異性：每種成分所占的比例不同，功能越復雜的生物膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。②在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜(直接聯(lián)系)細胞核外膜細胞膜囊泡(間接聯(lián)系)高爾基體膜囊泡(間接聯(lián)系)考點4細胞的生物膜系統(tǒng)中各生物膜的聯(lián)系考點5生物膜系統(tǒng)（1）組成細胞膜、核膜和細胞器膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。（2）特點

各種生物膜的

和

很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的

。組成成分結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)與配合1.生物膜系統(tǒng)的組成及特點考點5生物膜系統(tǒng)2.生物膜系統(tǒng)的功能物質(zhì)運輸信息傳遞酶區(qū)域化高效、有序

1．原核細胞具有生物膜，但不能構(gòu)成生物膜系統(tǒng)，其原因是？原核細胞只有細胞膜，沒有核膜及各種細胞器膜。②生物膜系統(tǒng)是指細胞中的膜，而非生物體中的全部膜結(jié)構(gòu)。（如：口腔黏膜、胃黏膜、膀胱膜、眼角膜等不是生物膜）易錯：①原核生物沒有生物膜系統(tǒng)，但是具有生物膜（細胞膜）；3．生物膜上的某些蛋白質(zhì)不僅是膜的組成成分，還具有催化、物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、接收和傳遞信息的功能。下圖表示三種生物膜。圖1、圖2、圖3分別表示哪一種生物膜？圖1表示線粒體內(nèi)膜；圖2表示細胞膜；圖3表示葉綠體的類囊體膜?？键c6用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動1．制作蘚類葉片的臨時裝片并觀察葉綠體的形態(tài)和分布葉綠體數(shù)量較少、體積較大、葉片薄考點6用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮靠近葉下表皮的是柵欄組織，葉綠體大而排列疏松，便于觀察；帶葉肉是因為葉片表皮細胞不含葉綠體?？键c6用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流