2025届高三生物一轮深度复习课件14：细胞器之间的分工合作（第3课时）

细胞器之间的分工合作 第9讲 第3课时（共4课时） 一轮复习 知识点18：细胞器之间的协调配合及生物膜系统 一、分泌蛋白的合成和运输 1.分泌蛋白 有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。 消化酶 抗体 溶菌酶 细胞因子 蛋白类激素 …… 分泌 蛋白 内质网 核糖体 高尔基体 线粒体 囊泡 向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸 2.研究过程 豚鼠的胰腺腺泡细胞 3H-亮氨酸 C C OH O H2N CH2 CH CH3 CH3 3 min 17 min 117 min 附着有核糖体的内质网中 高尔基体中 靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中 带有放射性标记的物质出现的位置 时间 正常分泌 积累在细胞质基质 积累在粗面内质网 积累在内质网产生的小泡中 积累在高尔基体中 积累在高尔基体的分泌小泡 突变体A 突变体B 突变体C 突变体D 突变体E 酵母菌突变体研究 在游离核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成 合成一段肽链后，这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，且边合成边转移到内质网腔。 在内质网中经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。 内质网鼓出小泡，包裹着蛋白质离开内质网，达到高尔基体，与高尔基体膜融合。 1 1 2 2 3 3 4 4 线粒体 4 3.分泌蛋白的合成和运输过程 6 高尔基体对蛋白质进一步修饰加工。 1 5 2 3 4 5 6 高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡 6 7 囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 7 在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体。 线粒体 4 3.分泌蛋白的合成和运输过程 7 1 2 3 4 5 6 7 线粒体 4 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊泡 囊泡 线粒体 氨基酸 形成肽键 加工肽链 进一步加工 分类包装发送 供能 细胞外 8 1 2 3 4 5 6 7 线粒体 4 细胞器的放射线强度 放射性强度 时间 时间 核糖体 内质网 高尔基体 分泌泡 内质网 高尔基体 1 2 3 4 5 6 7 线粒体 4 膜面积 时间 内质网 细胞膜 高尔基体 膜面积 时间 前 后 内质网 高尔基体 细胞膜 1 2 3 4 5 6 7 4 核糖体 内质网 高尔基体 囊泡 溶酶体 (水解酶) 囊泡 细胞膜上 (膜蛋白) 细胞外 (分泌蛋白) 4.高尔基体的交通枢纽作用 7 6 溶酶体 7 6 11 核糖体 内质网 高尔基体 囊泡 囊泡 溶酶体 (水解酶) 细胞膜上 (膜蛋白) 细胞外 (分泌蛋白) 许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物” 高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用 4.高尔基体的交通枢纽作用 12 1.合成一小段肽链 3.合成完整肽链 2.移动 4.初步加工 5.形成囊泡 6.再加工 7.形成囊泡 细胞膜上 合成完整肽链 游离核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞外 溶酶体/液泡 细胞质基质 线粒体 叶绿体 细胞核 拓展 细胞内各种蛋白质合成及其去向 5.同位素标记法 在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素。 H 1 1 质子数 质子数 + 中子数 H 1 H 2 H 3 中子数是0 中子数是1 中子数是2 氕 氘 氚 同位素 同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。 1 2 定义 特点 3 类型 同位素 放射性同位素 稳定同位素 3H、14C、32P、35S 15N、18O 4 同位素标记法 用物理性质特殊的同位素来标 记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。 通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。 4 同位素标记法 示踪物质的运行和变化规律 弄清楚化学反应的详细过程 放射性同位素标记 3H、14C、32P、35S 检测放射性 3H标记亮氨酸 14C标记CO2 32P标记DNA 35S标记蛋白质 研究分泌蛋白合成和运输的过程 追踪CO2中的碳如何转化为有机物中的碳 将噬菌体的DNA和蛋白质分开观察，研究噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质 4 同位素标记法 示踪物质的运行和变化规律 弄清楚化学反应的详细过程 稳定同位素标记 15N、18O 检测密度(相对分子质量) 18O标记H2O和CO2 15N标记DNA链 研究光合作用中氧气的来源 研究DNA 的复制方式 二、细胞的生物膜系统 1.定义 在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、 高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 生物膜系统 核膜 细胞器膜 细胞膜 ①真核生物才具有生物膜系统 ②原核生物没有生物膜系统，但是具有生物膜(细胞膜) 生物膜系统 核膜 细胞器膜 细胞膜 外膜 内膜 叶绿体膜 线粒体膜 内质网膜 高尔基体膜 溶酶体膜 囊泡 囊泡 外膜 内膜 外膜 内膜 类囊体膜 相连 相连 2.生物膜的成分与结构相似 ①生物膜的主要成分是：脂质(磷脂)+蛋白质 ②生物膜的基本结构：流动镶嵌模型 a.磷脂双分子层——基本骨架 b.蛋白质分子分布在磷脂双分子层中 3.生物膜系统在结构和功能上密切联系 ①结构上密切联系 内质网膜 细胞膜 核膜(外膜) 高尔基体膜 溶酶体膜 囊泡 囊泡 初级溶酶体 次级溶酶体 自噬体 细胞质基质蛋白 小分子 营养物质 分泌蛋白 膜蛋白 H+ ATP ADP+Pi 内体 吞噬体 大分子颗粒物 溶酶体酶(酸性水解酶) mRNA 细胞骨架 酶等 ②功能上密切联系 胞吐 胞吞 细胞自噬 22 4.生物膜系统的功能 第一：细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。 第二：许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 第三：细胞内的生物膜把各种细胞器分隔 开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 细胞膜的功能 提供酶的附着位点 使细胞区室化 脱壁的 原核细胞 原始真核细胞 原始真核细胞 动物细胞 植物细胞 原核细胞 拟核 细胞壁 核膜 内质网 高尔基体 溶酶体/液泡 需氧细菌 蓝细菌 线粒体 叶绿体 细胞壁 5.生物膜系统的起源 细胞膜内陷 细胞膜内陷 5.生物膜系统的起源 细胞膜 核膜 需要细菌 蓝细菌 原始真核细胞 原始真核细胞 内质网 高尔基体 溶酶体/液泡 线粒体 叶绿体 内陷 侵入 侵入 内共生 内共生 2H++1/2O2 H2O H+ H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP H2O 2H+ 1/2O2 H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP 光 细胞外 图1 图2 图3 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。 图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题: (1)图1表示的生理过程是____________________,其主要的生理意义在于 __________________________________ 。 有氧呼吸第三阶段 为生命活动提供能量 26 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。 图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题: (2)图2 中存在3 种信号分子,但只有1 种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明____________________________;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是_______。 受体蛋白具有特异性 垂体 2H++1/2O2 H2O H+ H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP H2O 2H+ 1/2O2 H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP 光 细胞外 图1 图2 图3 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。 图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题: 2H++1/2O2 H2O H+ H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP H2O 2H+ 1/2O2 H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP 光 细胞外 图1 图2 图3 (3)图3 中 ATP 参与的主要生理过程是_________________。 暗反应 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。 图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题: 2H++1/2O2 H2O H+ H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP H2O 2H+ 1/2O2 H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP 光 细胞外 图1 图2 图3 (4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图_________ (填图序号)中的膜结构。 1、2 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。 图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题: 2H++1/2O2 H2O H+ H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP H2O 2H+ 1/2O2 H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP 光 细胞外 图1 图2 图3 (5)图1 ~ 3 中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是______________________________________。 含有的蛋白质不同 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。 图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。 请回答下列问题: 2H++1/2O2 H2O H+ H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP H2O 2H+ 1/2O2 H+ H+ H+ H+ H+ ADP+Pi ATP 光 细胞外 图1 图2 图3 (6)图1 ~ 3 说明生物膜具有的功能有__________________________________ ________________(写出3 项)。 能量转化 进行物质跨膜运输、信息交流 生物膜的应用 人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。 例如，当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病 变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经 人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。 血液 血液透析装置 透析液 废液 进化后的血液 泵 32 血液 透析液 透析液 透析膜 ②为了防止某些盐类等有用物质随着废物离开血液， 透析液的酸碱度和渗透压应与正常血液(血浆)的基本相同。 透析型人工肾 动脉端 静脉端 放大 ①代谢废物从血液中通过透析膜弥散进入透析液被带走。 33 1.植物细胞特有的细胞器：__________________。 2.高等植物根尖分生区细胞不具有的细胞器：___________________________。 3.分布最广的细胞器是:________，原核生物细胞中唯一的细胞器:_______ 4.腺细胞中数量较多的细胞器：_____________。 5.心肌细胞中数量较多的细胞器：____________。 6.肽键形成的场所：__________，雄性激素合成的场所：_________。 7.含有核酸的细胞器有：____________________________。 8.含有色素的细胞器有：___________________。 9.蝌蚪尾部逐渐消失与__________这一细胞器有关。 10.发生碱基互补配对的细胞有____________________________ 。 中心体 核糖体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 线粒体 叶绿体 液泡 叶绿体 核糖体 核糖体 核糖体 叶绿体 线粒体 叶绿体 液泡 溶酶体 核糖体 叶绿体 线粒体 34 $$