第05讲 细胞器的分工合作-2025年高考生物一轮复习通关精讲课件

第5讲 细胞器之间的分工合作 Illustration flat wind post transfer competition defense 素养目标 生命观念：通过对不同细胞器的成分、结构以及功能的学习，形成结构与功能观。 科学思维：通过分泌蛋白合成、加工、运输的过程，总结出与之相关的细胞结构，进而理解不同细胞器之间的协调配合。 科学探究：运用同位素标记等方法巧妙设计实验方案，探究生命活动的过程。 构建网络知识框架 高考真题 D (2024·全国·历年真题)如图表示某抗原呈递细胞（APC）摄取、加工处理和呈递抗原的过程，其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是（　　） A. 摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白无关 B. 直接加工处理抗原的细胞器有①②③ C. 抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系 D. 抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，可通过囊泡呈递到细胞表面 高考真题 D (2023·全国·历年真题)下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述，正确的是（ ） A. 胰岛素直接参与肝糖原的合成 B. 血糖浓度上升时胰岛素的分泌减少 C. 胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量 D. 胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工 高考真题 C （2022北京卷·T12）实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（） 选项 高中生物学实验内容 操作步骤 A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液 B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察 C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温 D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色 高考真题 (2023·江苏省·历年真题)帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异，如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题： （1）帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明TMEM175基因发生 ______ 而突变，神经元中发生的这种突变 ______ （从“能”“不能”“不一定”中选填）遗传。 （2）突变的TMEM175基因在细胞核中以 ______ 为原料，由RNA聚合酶催化形成 ______ 键，不断延伸合成mRNA。 （3）mRNA转移到细胞质中，与 ______ 结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的 ______ 由内质网到达高尔基体。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的 ______ 改变，从而影响TMEM175蛋白的功能。 （4）基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的 ______ 对H+具有屏障作用，膜上的H+转运蛋白将H+以 ______ 的方式运入溶酶体，使溶酶体内pH小于细胞质基质。TMEM175蛋白可将H+运出，维持溶酶体内pH约为4.6。据图2分析，TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是 ______ 。 （5）综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因，理由是 ______ 。 PART 01 细胞的结构 1、动物细胞 细胞质基质 细胞器 呈溶胶状态 细胞代谢的主要场所 亚显微结构 分类 分离方法：差速离心法 双层膜：线粒体、叶绿体 无膜：核糖体、中心体 单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 2、植物细胞 细胞壁 作用：支持和保护 成分：纤维素和果胶 全透性 细胞壁的形成与高尔基体有关 细胞膜 液泡膜 细胞质 原生质层：细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质 PART 02 细胞器的结构和功能 1、双层膜细胞器（半自主性细胞器） ①线粒体 分布：真核生物，如动物、植物、真菌、变形虫、草履虫等 结构 双层膜 外膜：光滑，没有运输葡萄糖的转运蛋白 内膜：向内折叠形成嵴，增加膜面积，增加酶的附着位点，增加化学反应的场所，有氧呼吸第三阶段的场所 线粒体基质：含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA和RNA，核糖体 功能：细胞有氧呼吸的主要场所。“动力车间” 健那绿，活体染色，蓝绿色 注意： 线粒体中的DNA也可以指导蛋白质的合成，但是不经过内质网和高尔基体的加工。同时，受细胞核DNA的控制。 原核细胞没有线粒体，但依然能进行有氧呼吸，因为含有相关的酶。 哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸。 有氧呼吸的过程： ②叶绿体 分布：绿色植物进行光合作用的细胞中 结构 双层膜：内膜、外膜均光滑 叶绿体基质：含有与暗反应有关的酶，少量DNA和RNA，核糖体 功能：光合作用的场所。“养料制造车间”“能量转换站” 基粒：由类囊体堆叠而成，类囊体薄膜增大了膜面积，上面分布着色素和酶 光合作用的过程： 注意： 原核细胞没有叶绿体，也能进行光合作用，因为含有相关的色素和酶。 并非所有的植物细胞都能进行光合作用，如根部细胞。 2、单层膜细胞器 ①内质网 分布：真核生物 分类 粗面内质网：与分泌蛋白的加工、运输有关 结构：由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统 膜面积最大，内连核膜，外连细胞膜 光面内质网：与糖类、脂质的合成有关 ②高尔基体 分布：真核生物 功能 动物：对来自内质网的蛋白质进行分类、加工和包装 结构：由单层膜围成的扁平囊状结构和囊泡组成 植物：与细胞壁的形成有关 注意：性激素的合成与高尔基体无关，与光面内质网有关 ③溶酶体 分布：主要动物细胞 功能 分解衰老、损伤的细胞器 结构：单层膜，内含多种水解酶 吞噬并杀死入侵的病毒和细菌 注意： 溶酶体中的水解酶由核糖体合成，而非溶酶体 溶酶体是“消化车间” 肺部吸入二氧化硅，被吞噬细胞吞噬，但是吞噬细胞缺乏水解二氧化硅的酶，而二氧化硅会伤害细胞，尤其是肺泡细胞，引起硅肺 ④液泡 分布：成熟的植物细胞 功能：调节细胞内的环境，使细胞保持坚挺 结构：单层膜，内含细胞液 注意：细胞液中有水、糖、无机盐、花青素、蛋白质等 3、无膜细胞器 ①核糖体 分布：真核、原核细胞 分类 游离核糖体：合成胞内蛋白 成分：rRNA+蛋白质 附着核糖体：合成分泌蛋白、膜蛋白 功能：蛋白质的合成场所 ②中心体 分布：动物、低等植物 功能：与细胞有丝分裂有关 成分：蛋白质，由两个垂直排布的中心粒及周围物质组成 注意：有丝分裂过程中，中心体在间期复制，在前期发出星射线 归纳总结 1、含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体 含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体 2、含色素的细胞器：叶绿体、液泡 3、含蛋白质的细胞器：全部细胞器 含磷脂的细胞器：除核糖体和中心体 4、植物特有的细胞器：叶绿体、液泡 动物、低等植物共有的细胞器：中心体 原核、真核共有的细胞器：核糖体 5、与主动运输有关的细胞器：核糖体、线粒体 6、发生DNA复制的细胞器：线粒体、叶绿体 发生转录的细胞器：线粒体、叶绿体 发生翻译的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体 7、与有丝分裂有关的细胞器：核糖体、中心体、高尔基体、线粒体 8、与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体 例．如图是在显微镜下观察到的某细胞内的某些结构，下列判断正确的是(　　) A．这些结构是在光学显微镜下观察到的植物细胞结构 B．以上七种结构均参与了生物膜系统的构成 C．与基因表达有关的结构有a、b、f、g，但不一定都能发生A—T，G—C之间的互补配对 D．在a内能合成葡萄糖，而在b内能将葡萄糖分解 C PART 03 分泌蛋白的合成和运输 1、方法：放射性同位素标记法 3H标记的亮氨酸 2、过程 3、膜面积变化情况 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网膜 细胞膜 高尔基体膜 4、放射性强度变化情况 注意： 与分泌蛋白合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体，线粒体 与分泌蛋白合成有关的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体，线粒体，细胞膜 与分泌蛋白合成直接有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体 例、某研究人员发现一种与抑郁症相关的关键成分——X细胞合成的成纤维细胞生长因子9(FGF9)，这是一种分泌蛋白，其在抑郁症患者大脑中的含量远高于非抑郁症患者。结合所学知识判断，下列有关叙述正确的是(　　) A．FGF9通过胞吐从细胞中分泌出来并作用于靶细胞，属于细胞间直接进行信息传递 B．FGF9的分泌过程体现了细胞膜的功能特性——流动性 C．可通过抑制X细胞中核糖体的功能来治疗抑郁症 D．抑郁症患者大脑中含有较多FGF9的根本原因是X细胞中合成该物质的酶的活性较高 C PART 04 细胞的生物膜系统 1、概念 细胞器膜、细胞核膜、细胞膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统 注意： 生物膜系统仅指细胞中的膜； 原核细胞只有生物膜，即细胞膜，不构成生物膜系统。 2、各生物膜之间的联系 3、生物膜系统的功能 ①使细胞具有一个相对稳定的内环境,并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、 信息传递. ②为酶提供大量的附着位点,为生化反应的有序进行创造条件. ③将细胞分成小区室,使分化反应互不干扰 例、如图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物质X代表氨基酸，a、b、c、d、e表示细胞结构)，请分析回答问题： (1)图中a、b、c、d、e依次表示__________________________________。 (2)a、b、c分别担负的功能是a：______；b：___________；c________。 (3)图中________(填字母)参与了生物膜系统的构成。 (1)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体　 (2)合成蛋白质　初步加工蛋白质　蛋白质加工、分类、包装及发送　 (3)b、c、d、e 例、下列有关生物膜系统的叙述，正确的是(　　) A．细胞膜、小肠黏膜等都属于细胞的生物膜系统 B．所有的酶都附着在生物膜上 C．分泌蛋白合成和运输过程中，内质网膜面积减小，细胞膜的面积增大 D．生物膜的组成成分和结构都是一样的 C PART 05 细胞骨架 1、成分 蛋白质纤维 2、作用 维持细胞形态，支撑细胞器 与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关 注意：高中生物中的骨架或支架 细胞骨架：蛋白质纤维 生物大分子的骨架：碳链 生物膜的基本支架：磷脂双分子层 DNA的基本骨架：磷酸和脱氧核糖交替连接 PART 06 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 1、观察叶绿体 原理：高等绿色植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞中，叶绿体一般是绿色、扁平的椭球或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 选材：藓类的小叶或菠菜叶稍带叶肉细胞的下表皮 步骤 注意： 观察叶绿体，最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大、叶片薄的植物细胞。如选择苔藓或黑藻叶片，可直接在显微镜下观察其单层细胞的部位。 用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为实验材料的原因：靠近叶下表皮的是栅栏组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为叶片表皮细胞不含叶绿体。 2、观察细胞质流动 原理：活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 选材：黑藻叶片 步骤： 注意： 显微镜下每个细胞的细胞质流动方向并不一致 若细胞质流动不明显，可通过增加光照、升高温度、切伤叶片等方式来加速细胞质流动 例、下列有关用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动的叙述，正确的是(　　) A．用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时，可见叶绿体呈绿色椭球形，具有双层膜，且内部结构清晰可见 B．制作藓类叶片临时装片时，叶片应保持干燥 C．取菠菜叶一小块置于载玻片上制成临时装片，在高倍显微镜下可观察到呈绿色的叶绿体 D．临时装片要随时保持有水状态 D The end!!! The harder you work, the more luck you have. $$