第7讲 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 课件-2026届高三生物一轮复习（人教版）

第二单元 细胞的基本结构和物质运输 第7讲 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 一轮复习：必修1 分子与细胞 课标要求 核心素养 1.以分泌蛋白的合成、加工和分泌过程说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。 2.概况细胞生物膜系统的结构和功能 1.通过细胞器的协调配合和生物膜系统的组成，形成结构与功能相适应的生命观念。 2．通过对分泌蛋白形成过程的归纳总结，养成比较与分类的科学思维方式。 3．结合细胞器之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动，增强社会责任。 第7讲 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 细胞器之间的协调配合 细胞的生物膜系统 1 2 SZ-LWH 第7讲 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 考 点 3 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。一定经过内质网、高尔基体的加工。 ①消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。 ②辅助性T细胞合成并分泌的细胞因子。 ③浆细胞合成并分泌的抗体。 ④下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的蛋白质类激素， 如生长激素、胰岛素等。 (1)概念： 一、分泌蛋白 (2)常见的分泌蛋白 考点一：细胞器之间的协调配合 是在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在 细胞内起作用的蛋白质。 如：呼吸酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA 聚合酶、光合酶、血红蛋白等细胞生命活动必需的酶。 一般不经过内质网、高尔基体的加工。 两类特殊胞内蛋白经过了内质网、高尔基体的加工： 膜蛋白、溶酶体中的水解酶。 胞内蛋白： 考点一：细胞器之间的协调配合 二、分泌蛋白的合成和运输过程 考点一：细胞器之间的协调配合 1.实验：分泌蛋白的合成和运输 （1）选材 （2）方法 豚鼠胰腺腺泡细胞 ①能分泌大量的消化酶 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， 如16O与18O，12C与14C。 化学性质相同，物理性质有差异（如放射性、原子量） 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向 14C、32P、3H、35S等。 ②取材容易、容易观察 同位素： 特点： 应用： 具有放射性的同位素： 考点一：细胞器之间的协调配合 标记亮氨酸，研究分泌蛋白的合成与运输过程。 标记CO2，研究暗反应中碳的转移途径。 标记DNA 3H 14C 32P 35S 标记蛋白质 噬菌体的遗传物质 18O 15N 标记H2O、CO2 研究光合产物O2中氧原子的来源 标记DNA 研究DNA复制方式。 检测 放射性 检测 密度或相对分子质量 同位素标记 稳定 同位素 放射性 同位素 考点一：细胞器之间的协调配合 (3)实验过程和结果： 3H标记的 亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 注射 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。 C C OH O H2N CH2 CH CH3 CH3 亮氨酸是必需氨基酸，不能自身合成。 内质网 高尔基体 细胞膜 核糖体 囊泡 囊泡 时间 放 射 性 强 度 O 核糖体 内质网 高尔基体 考点一：细胞器之间的协调配合 2.分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 内质网： 减小 先增加后减少，基本不变 增大 高尔基体： 细胞膜： 前 后 时间 0 膜面积 ①_________ ③_________ ②_________ 时间 0 ② ③ ① ① ② ③ 内质网膜 细胞膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 膜面积 _________ 高尔基体膜 _________ _________ 考点一：细胞器之间的协调配合 ①在_____________中，以_______为原料开始_______的合成。 ②合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程，并且边合成____________________，再经过_____、_____，形成______________________________。 游离的核糖体 氨基酸 多肽链 粗面内质网 边转移到内质网腔内 加工 折叠 具有一定空间结构的蛋白质 3.分泌蛋白的合成和运输的过程 ③内质网膜鼓出形成_______，包裹着蛋白质离开内质网到达__________，与高尔基体膜______。囊泡膜___________________的一部分,高尔基体还能对蛋白质做_________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。 囊泡 高尔基体 融合 ④囊泡转运到_______，与___________，将蛋白质_____ ___。 ⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中，需要_________，能量主要来自____________。 成为高尔基体膜 进一步的修饰加工 囊泡 细胞膜 细胞膜融合 分泌到细胞外 合成 加工 运输 消耗能量 线粒体 考点一：细胞器之间的协调配合 囊泡 囊泡 氨基酸 多肽 未成熟蛋白 成熟蛋白 分泌蛋白 脱水缩合 合成、加工、折叠 进一步修饰、加工 分泌（胞吐） 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 游离核糖体 线粒体供能 转移 囊泡 囊泡 交通枢纽 考点一：细胞器之间的协调配合 (1)与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 核糖体、内质网、高尔基体 (2)与分泌蛋白合成和运输直接相关的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体及细胞膜　　 (3)参与分泌蛋白合成分泌的细胞结构： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡 、细胞核、细胞膜 有关的结构 有关的细胞器 有关的具膜结构 考点一：细胞器之间的协调配合 情境链接 蛋白质在游离的核糖体合成开始后,需要分选与转运到特定的功能位点,其分选途径大致分为两条:一条为后翻译转运途径,蛋白质在游离核糖体上完成翻译后进行转运;另一条为共翻译转运途径,即蛋白质合成在游离核糖体上起始之后,由信号肽和与之结合的信号识别颗粒(SRP)引导转移至粗面内质网,然后新生肽边合成边转入粗面内质网腔或定位在内质网膜上,经转运囊泡运到高尔基体加工、包装再分选至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。 三、信号识别与囊泡运输 考点一：细胞器之间的协调配合 1.核糖体与内质网之间的识别 信号肽假说认为,经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行,可分为①~⑧个阶段如图1所示。新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP通过与内质网上的SRP受体(DP)结合,将核糖体—新生肽引导至内质网。新生肽链通过易位子进入内质网腔中进行初步加工之后,SRP脱离,肽链继续合成,结束后其信号肽被切除,核糖体脱落。肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体。 考点一：细胞器之间的协调配合 2.内质网和高尔基体之间的识别 细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输(图2),其中COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡的识别和运输过程如图3所示:驻留在内质网的可溶性蛋白的羧基端有KDEL序列,如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列,将它们回收到内质网。 考点一：细胞器之间的协调配合 3.受体介导的囊泡运输 囊泡运输是一种高度有组织的定向运输,各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞,主要是因为靶细胞器或靶细胞上具有特殊的膜标志蛋白,囊泡通过与特殊的膜标志蛋白的相互识别,进行囊泡运输。 考点一：细胞器之间的协调配合 [2024·浙江1月选考,12]浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是(　　) A. SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B. SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链 C. 核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D. 生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌 A 典例分析 考点一：细胞器之间的协调配合 研究蛋白质合成及运输，科学家常用3H标记亮氨酸（结构式如下图）作原料，来追踪蛋白质的定向运输。 ① 用作原料的亮氨酸，只标记①号位的H，则实验_____(填“能”或“不能”）达到追踪的目的，原因是 。 ② 当用3H标记的亮氨酸培养某种细胞时，一段时间后细胞核、高尔基体中均检测到放射性。请分别说明蛋白质是如何进入细胞核、高尔基体的。 不能 蛋白质通过核孔运输进入细胞核，蛋白质通过囊泡运输进入高尔基体。 脱水缩合时被标记3H形成H2O，蛋白质无放射性，不能被追踪 典例分析 考点一：细胞器之间的协调配合 19 ③ 溶酶体内含有多种水解酶，若利用同位素标记法验证“溶酶体中的水解酶来自高尔基体”，实验现象应该是： 被放射性同位素标记的氨基酸出现在高尔基体，随后出现在溶酶体中。 研究蛋白质合成及运输，科学家常用3H标记亮氨酸（结构式如下图）作原料，来追踪蛋白质的定向运输。 典例分析 考点一：细胞器之间的协调配合 有的生物学家推测，在生物进化过程中，真核细胞内部的膜很可能来自细胞膜。科学家作出这种推测的依据是什么？ (1)某些细胞器的膜结构可以和细胞膜相互转换。 (2)这些膜结构的成分非常相似。 规范表达 考点一：细胞器之间的协调配合 细胞器之间的协调配合 细胞的生物膜系统 1 2 SZ-LWH 第7讲 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 考 点 22 细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 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) 细胞器膜 线粒体膜、叶绿体膜 内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜 囊泡膜、吞噬体膜、自噬体膜、类囊体膜...... 1、生物膜系统概念 ③生物膜系统是指细胞中膜，而非生物体中的全部膜结构，所以 口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统。 考点二：细胞的生物膜系统 紧密联系 直接联系（结构）： 间接联系（功能）： 相似 组成成分： 基本结构： 脂质+蛋白质 流动镶嵌模型 内质网外连细胞膜，内连核膜； 内质网腔还与内外两层核膜之间的腔连通。 内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可以通过囊泡转化 2、各生物膜的联系 内质网膜 核膜 细胞膜 考点二：细胞的生物膜系统 24 （1）成分上的联系 成分联系 相似性 :主要成分为脂质、蛋白质 1 差异性： 2 各种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多 2、各生物膜的联系 考点二：细胞的生物膜系统 （2）在结构上具有一定的连续性 a.直接联系 核外膜-内质网膜-细胞膜 内质网膜-线粒体膜 b.间接联系(通过囊泡) 内质网膜-高尔基体膜-细胞膜 内质网膜-高尔基体膜-溶酶体膜 内质网膜 核膜 细胞膜 考点二：细胞的生物膜系统 （3）生物膜在功能上的联系 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行 保障细胞内部环境的相对稳定 物质运输、能量转换、信息传递 生物膜系统 核膜 细胞膜 细胞器膜 考点二：细胞的生物膜系统 1.分泌功能旺盛的细胞什么细胞器一定较多？ 高尔基体。 2.内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间的转化体现了生物膜什么特点？ 体现了生物膜的结构特点：具有一定的流动性。 3.分泌蛋白合成、加工过程跨过几层膜？ 0层。 易错警示 4.没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。 错，硝化细菌可以。 考点二：细胞的生物膜系统 拓展：人工合成的膜材料已用于疾病的治疗——人工肾 医学上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，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。 血液透析膜 考点二：细胞的生物膜系统 细胞的生物膜系统 细胞器膜、细胞膜、核膜形成的统一整体。 概念： 细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，物质运输、能量转化、信息传递作用。 广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 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。 功能 联系 直接联系： 间接联系： 细胞膜——内质网——核膜的外膜 内质网——高尔基体——细胞膜 囊泡 囊泡 小结 考点二：细胞的生物膜系统 (1)消化酶、抗体、血浆蛋白和性激素等分泌蛋白经过囊泡 运输到细胞外 ( ) (2)肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质( ) (3)生物膜系统指生物体内的所有膜结构( ) (4)生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新( ) (5)含RNA的细胞器不一定含DNA，但含DNA的细胞器一定含RNA ( ) × × × √ √ 易错辨析 考点二：细胞的生物膜系统 31 1.溶酶体的功能是____________________________________________ ____________。 2.分泌蛋白合成过程中内质网和高尔基体的作用分别是 内质网：__________________________________________。 高尔基体：__________________________________________________ ______________________________________________________________。 分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞 的病毒或病菌 内质网是蛋白质的合成、加工场所和运输通道 高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站” 3.原核细胞具有生物膜吗？能不能构成生物膜系统呢？为什么？ 一般原核细胞只有细胞膜这一种生物膜，一种生物膜不能构成生物膜系统。 规范表达 考点二：细胞的生物膜系统 C [2023·海南·高考真题]不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜 蛋白质（%） 49 18 64 62 78 脂质（%） 43 79 26 28 22 糖类（%） 8 3 10 10 少 下列有关叙述错误的是（ ） A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性 B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关 C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象 D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的 功能最简单 高考真题演练 [2023·浙江·高考真题]囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是( ) A．囊泡的运输依赖于细胞骨架 B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性 D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体 A 高考真题演练 同一起跑线 只争朝夕 不负韶华 幸福是奋斗出来的 撸起袖子加油干 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.4.17 $$