内容正文:
第5讲 细胞器与生物膜系统
1
考点1·主要细胞器的结构和功能
知识点4·细胞器
三、核糖体
分布
形态结构
组成成分:
功能:
:几乎所有细胞
真核细胞
原核细胞
细胞质基质中
细胞质基质(游离核糖体)
内质网膜及核膜的外膜(附着核糖体)
线粒体和叶绿体基质中
:颗粒状结构(无膜结构)
蛋白质 + rRNA
知识点4·细胞器
三、核糖体
分布
形态结构
组成成分:
功能:
:几乎所有细胞
真核细胞
原核细胞
细胞质基质中
细胞质基质(游离核糖体)
内质网膜及核膜的外膜(附着核糖体)
线粒体和叶绿体基质中
:颗粒状结构(无膜结构)
蛋白质 + rRNA
是生产蛋白质的机器
指:氨基酸发生脱水缩合形成肽链,合成蛋白质的场所。
例.(原因分析类)核糖体普遍存在于真核细胞和原核细胞中。
请从细胞生命活动的角度分析,真核细胞和原核细胞中都含有核糖体的原因:___________。
答案:核糖体是合成蛋白质的场所,原核细胞和真核细胞生命活动的主要承担者都是蛋白质
核糖体合成多肽链后,往往需要在哪些细胞器中进一步加工?
过程中,未成熟的蛋白质依靠什么结构进行运输?
知识点4·细胞器
四、内质网
分布:
形态结构:
类型:
功能:
普遍存在于真核细胞中。
由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统。
①粗面内质网:附着有核糖体;
②光面内质网:未附着核糖体;
光面内质网
粗面内质网
核糖体
②是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。
①是脂质的合成场所。
①先在游离核糖体上合成一小段肽链(包括N端信号肽)
②在信号肽的引导下到达内质网继续合成肽链,信号肽被水解掉。
③多肽链边合成、边进入内质网腔,进行一系列加工。
拓展:对蛋白质加工包括
肽链的盘曲折叠
二硫键的形成
对肽链的水解(切除某些肽段)
对蛋白质的修饰(糖基化、甲基化等)
知识点4·细胞器
五、高尔基体
分布:
形态结构:
功能:
普遍存在于真核细胞中。
由单层膜围成的扁囊和管网组成的复杂立体结构。
对来自内质网的蛋白质进行
加工、分类和包装的“车间”以及 “发送站”。
思考:加工、分类、包装、发送指的是什么?
五、高尔基体
分布:
形态结构:
功能:
普遍存在于真核细胞中。
由单层膜围成的扁囊和管网组成的复杂立体结构。
对来自内质网的蛋白质进行
加工 、 分类 和包装 的“车间”以及 “发送站”。
注:高尔基体在动物细胞与植物细胞的功能不同。
动物细胞中,与分泌物的形成、分泌有关;
植物细胞中,与细胞壁的形成有关。
还与受精过程中的顶体反应有关
六、溶酶体
分布:
形态结构:
功能:
主要分布在动物细胞中。
单层膜的囊泡状结构,起源于高尔基体
溶酶体
内含有多种酸性水解酶,这些酶在核糖体上合成,溶酶体只是储存场所。
【分析】溶酶体中呈酸性有什么意义?溶酶体如何维持内环的酸性环境?溶酶体如何防止自身的膜被水解?
①溶酶体中呈酸性的意义
溶酶体中呈酸性,其中的水解酶的最适pH为酸性,当少量溶酶体破裂后,释放的水解酶在细胞质基质的pH环境中失活,从而保护了细胞免受水解酶的作用。
但当溶酶体大量破裂时,就会
对细胞造成伤害,如:硅肺。
②溶酶体如何维持内环的酸性环境
ATP
H+
溶酶体膜上有主动运输H+的载体蛋白(质子泵)
③溶酶体如何防止自身的膜被水解
溶酶体膜内侧高度糖基化,糖链具有保护溶酶体膜免受水解酶攻击的作用。
溶酶体的功能是?(原文背诵)
功能:是细胞的 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
①分解衰老、损伤的细胞器
参与细胞自噬
②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
参与细胞吞噬
功能:是细胞的 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
①分解衰老、损伤的细胞器
参与细胞自噬
(产物--有用再利用、废物排出去)
例.(创新设问类)细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用,若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器就会影响细胞的正常功能。研究发现,细胞通过如图所示的机制进行相应调控。其意义是_______
____________________________________________________________。
答案:清除细胞内功能异常的蛋白质和细胞器,维持细胞的正常功能;
降解产物可被细胞重新利用
膜蛋白高度糖基化——防止自身膜蛋白的降解,维持稳定
膜上有多种载体蛋白——水解产物向外转运
【笔记整理】溶酶体
分布:
形态结构:
功能:
主要分布在动物细胞中。
单层膜
囊泡状结构,起源于高尔基体
内含有多种酸性水解酶
注:水解产生的各种营养物质可运到细胞质基质中,供细胞利用。废物则排出细胞。
是细胞的 “消化车间”
①分解衰老、损伤的细胞器
②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
参与细胞自噬
参与细胞吞噬
七、液泡
分布:
形态结构:
功能:
主要存在于植物细胞中
成熟植物组织中含有中央大液泡。
注:没有液泡的细胞不能进行质壁分离
根尖分生区细胞的液泡小而多,不含有中央大液泡。
如:叶肉细胞、表皮细胞根尖成熟区(根毛区)细胞等。
单层膜;
内有细胞液,含糖类、无机盐、蛋白质和色素
主要是花青素,是水溶性的,可决定花和果实的颜色,但不可用于光合作用。
①调节植物细胞内的环境;
②充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。
拓展:液泡内部呈酸性环境,含有多种酸性水解酶,发挥类似动物细胞的溶酶体的功能。
18
八、中心体
分布:
形态结构:
功能:
动物与低等植物细胞中
中心粒
中心粒
无膜结构,主要成分是蛋白质。
由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。
与细胞有丝分裂有关。
藻类植物
地衣植物
①中心体倍增(复制)————间期(S期,DNA复制时)
②纺锤体形成————前期
两组中心粒分别移向细胞两极,中心粒周围发出大量星射线,在两组中心粒之间的星射线形成纺锤体。
③星射线牵引染色体使染色体的着丝粒排列在赤道板上————中期
④星射线牵引成对的子染色分别体移向细胞两极————后期
还有哪些细胞器与有丝分裂有关?
总结:细胞器之间的分工(8种细胞器)
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
溶酶体
液泡
核糖体
中心体
双层膜
单层膜
无膜
有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”
植物细胞的“养料制造车间”和“能量转化站”
蛋白质等大分子物质的合成、加工和运输通道。
对来自内质网的蛋白进行加工、分类和包装的“车间” 及“发送站”
细胞内的“消化车间”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
生产蛋白质的机器
与细胞的有丝分裂有关
①叶绿体的类囊体堆叠使膜面积增大,有利于吸收光能。
②线粒体内膜内折形成嵴,有利于附着与有氧呼吸有关的酶。
③内质网膜面积大,有利于物质运输。
④溶酶体内含大量水解酶,有利于分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
细胞器的结构与功能相适应的分析
总结:
拓展1·特殊细胞中的细胞器
(1)蛔虫的体细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸。
(2)根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡。
(3)植物表皮细胞无叶绿体。
(4)具有分裂能力的细胞(包括癌细胞)中核糖体的数量较多。
(5)分泌腺细胞中高尔基体的数量较多。
(6)原核细胞只有核糖体一种细胞器。
(7)成熟植物细胞有大液泡。
【易错提醒】
1、同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同,如洋葱根尖细胞无叶绿体。
2、同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同,如哺乳动物红细胞随着不断成熟,细胞器逐渐退化。
拓展2·不同动物的红细胞
拓展3· 真核、原核细胞及动、植物细胞的判断
1.有中心体的细胞不一定为动物细胞,但一定不是高等植物细胞
2.有叶绿体的细胞为植物细胞。
3.有中心体无细胞壁的细胞为动物细胞。
学情检测1.(2023·湖南卷,2)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
解析 细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,C错误。
C
2.(2024·江苏南京模拟)下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A.记忆B细胞含有发达的高尔基体,有利于抗体分泌
B.与碳循环有关的细胞结构是线粒体和叶绿体
C.溶酶体含有多种碱性水解酶,有利于分解衰老、损伤的细胞器
D.细胞骨架是蛋白纤维网架结构,与细胞运动、分裂、分化密切相关
解析 记忆B细胞不能分泌抗体,A错误;光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,呼吸作用的主要场所是线粒体,但在细胞质基质中也可以进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,或转化为乳酸,所以与碳循环有关的细胞结构除了线粒体和叶绿体之外,还有细胞质基质,B错误;溶酶体含有多种酸性水解酶,C错误;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,D正确。
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