2026届高三生物二轮复习课件专题一 细胞的分子组成、结构与物质运输

专题一 细胞的分子组成、结构与物质运输 贺老师 1 2 1.常见物质的元素组成 元素组成 常见物质 叶绿素（为有机物，但非蛋白质） 血红蛋白（血红素） C、H、O C、H、O、N C、H、O、N、P C、H、O、N、Mg C、H、O、N、Fe 考点1 组成细胞的元素及其应用 糖类（除几丁质）、脂肪、固醇 几丁质、蛋白质（有的含S）、尿素 磷脂、DNA、RNA、ATP、ADP、NADH（NAD+）、NADPH（NADP+） 3 存在形式 结合水 自由水 主要是与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分 ①良好的溶剂：水是极性分子 ②运输营养物质和代谢废物; ③参与生化反应; ④为细胞提供液体环境 进出细胞 方式 验证 自由扩散 协助扩散 (大部分水) 渗透作用 ①半透膜; ②膜两侧溶液具有浓度差 红细胞:吸水膨胀，失水皱缩 相互 转化 成熟植物细胞:质壁分离（失水＞吸水）与复原 1 水的存在形式、功能及进出细胞方式 考点2 细胞中的水 质壁分离的原因：细胞失水＞吸水 4 2 水与细胞代谢 考点2 细胞中的水 产生水 散失水 ①有氧呼吸第三阶段 ②ATP的合成 ③单糖合成多糖 ④蛋白质合成（氨基酸脱水缩合） ⑤DNA分子复制、转录(细胞核、叶绿体、线粒体) ①光合作用光反应阶段②有氧呼吸第二阶段 ③ATP水解④肝糖原水解⑤淀粉、蛋白质、脂肪消化⑥DNA、RNA的水解 消耗水 消化道内吸收水；肾小管、集合管重吸收水 ①植物气孔通过蒸腾作用散失水; ②人体汗腺分泌汗液蒸发散热维持体温稳态 吸收水 植物： 动物： 主要通过根系吸水 通常与物质“合成”有关 通常与物质“水解”有关 ATP的分子式： 5 1 无机盐的存在形式及功能 考点3 细胞中的无机盐 离子（主要） 存在形式 跨膜运输 功能 ①组成细胞中复杂化合物 Mg2+: Fe2+: 构成叶绿素分子 构成血红素分子 一般为主动运输(与膜上载体蛋白数量和种类有关),少数为协助扩散 I-: 甲状腺激素 ③维持细胞和生物体的生命活动 ②细胞渗透压平衡的维持 血钙过低: 血钙过高: Na+缺乏: 抽搐 肌无力 引起神经、肌肉的兴奋性降低 ④维持细胞的酸碱平衡： HCO-₃、H2PO4-、HPO42-等 6 调节渗透压 影响神经兴奋 与人体健康 血浆渗透压的大小主要与 的含量有关 细胞外液渗透压，90%以上来源于 。 血浆pH为 ,之所以能够保持稳定，与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关 静息电位： 动作电位： 抑制性递质： 生理盐水质量分数为 ,高温作业下喝 。 幼年缺碘易患呆小症; 成年缺碘易患大脖子病 K＋外流 Na＋内流 静息电位差扩大，与阴离子(Cl－等)内流有关 2 无机盐与人体稳态调节 考点3 细胞中的无机盐 7.35～7.45 原因：①受到刺激后，细胞对Na＋通透性增大 ②Na＋浓度：细胞外＞细胞内 无机盐、蛋白质 Na＋和Cl－ 0.9% 淡盐水 7 1 糖类 考点4 有机物 还原糖 单糖都是还原糖，麦芽糖、乳糖也是还原糖，蔗糖不是还原糖 合成部位 葡萄糖、淀粉: 糖原: 糖基团: 生理功能 ①是主要能源物质 ②构成细胞结构，如糖被、细胞壁 ③核酸的组成成分，如核糖 与糖有关物质 ①糖蛋白: ②肽聚糖: ③纤维素: ④多糖荚膜: 叶绿体（光合作用） 肝脏、肌肉 内质网（主要） 糖基团 = 糖分子去掉一个 H 或 OH 后，剩下的 “残基”，可以理解成：糖的 “片段”，用来连在别的分子上。 作为判断细胞膜内外的依据 细菌细胞壁的成分 植物细胞壁的主要成分 S型肺炎链球菌 糖蛋白的功能： ①细胞识别（如精卵识别、免疫识别） ②信息交流（受体识别信号分子） ③保护、润滑（消化道、呼吸道上皮） 高中生物里单糖都是还原糖，糖基团 = 糖分子去掉一个 H 或 OH 后，剩下的 “残基”，可以理解成：糖的 “片段”，用来连在别的分子上。糖基化：将糖基团加到蛋白质上 8 种类 功能 脂肪： 磷脂： 固醇 储能、保温、缓冲、减压 生物膜的“基本支架” ①构成动物________的重要成分； ②参与血液中______的运输 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 细胞膜　 脂质　 胆固醇： 性激素： 维生素D： 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 饱和脂肪酸（动物） 不饱和脂肪酸（植物） 种类: 功能: ①油料作物种子播种时要比谷物类作物(含淀粉多)种子浅一些 ②脂肪的呼吸熵小于1(葡萄糖的呼吸熵为1),是良好的储能物质 ③摄人脂肪过多在肝脏中堆积会造成脂肪肝 参与生产生活 2 脂质 考点4 有机物 等质量的脂肪和糖类，脂肪H多O少 9 2 蛋白质的结构和功能 考点4 有机物 1．氨基酸的功能与运输 氨基酸的功能 ①作为肽或者蛋白质的基本单位（主要功能） ②氨基酸→糖类（非糖物质转化） ③某些氨基酸可作为神经递质， ④氨基酸分解供能（作为能源物质） ⑤色氨酸 ⑥酪氨酸→ ①跨膜运输：绝大多数情况：主动运输 如小肠上皮细胞吸收氨基酸，肾小管重吸收氨基酸 氨基酸的运输 ②细胞质基质、线粒体和叶绿体中的的tRNA（运入核糖体） →吲哚乙酸（IAA） 如谷氨酸、甘氨酸等 黑色素（衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素合成减少） 饭后血液中氨基酸浓度很高，组织细胞吸收（协助扩散） 氨基酸的羧基（—COOH） + tRNA 3' 端的羟基（—OH），3' 端伸出来，方便 氨酰 - tRNA 合成酶 识别并结合氨基酸 5' 端折叠在内部，酶够不着 10 2 蛋白质的结构和功能 大本p2 考点4 有机物 2.蛋白质的修饰 类型： 乙酰化： 组蛋白酰化能激活相关基因转录 糖基化： 防止被其内蛋白酶水解，如溶酶体膜中的蛋白质多数进行糖基化修饰 泛素化： 蛋白质结合泛素后，会启动降解 磷酸化： 意义： 可以实现功能的多样性，使蛋白质参与代谢时，调节更加精准 特点： 发生了空间结构的改变 激活蛋白质 11 2 蛋白质的结构和功能 考点4 有机物 3．蛋白质的功能 肌肉、羽毛等 催化蛋白：酶 运输蛋白：载体蛋白、通道蛋白、血红蛋白等 调节蛋白：激素等. 免疫蛋白：抗体等 受体蛋白：能特异性识别神经递质、激素等信息分子，实现细胞间信息交流的物质，分布在细胞膜上或细胞内 结构蛋白 功能蛋白 双“功能”的蛋白质： ①ATP合酶具有运输和催化功能 ②很多膜受体激酶（如胰岛素受体）：具有激酶活性，催化磷酸化，给别的蛋白质加上磷酸基团，启动细胞内的信号通路 ATP合酶的结构 12 4.蛋白质的三种状态 蛋白质水溶液中加入中性盐，随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀析 出的现象。由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化 变性： 盐析： 水解： 在某些物理和化学因素作用下，特定的空间结构被改变，导致其理化 性质改变和生物活性丧失，但肽键没有破坏. 在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽，进而彻底水解 为氨基酸，与脱水缩合是相反的过程 2 蛋白质 考点4 有机物 ①酶与底物结合时，酶的空间结构发生改变，但没有失活，催化完还能恢复 ②载体蛋白运输物质时，转运离子/分子时，空间结构发生改变，但依然有活性，可反复使用 ③激素、神经递质与受体结合，受体蛋白空间结构改变，但不失活 蛋白质变性，空间结构一定改变，反过来亦如此（ ） ❌ 13 考点5 病毒 培养 鉴定 应用 标记培养 应用 获得含放射性标记的病毒的思路： 病毒类型鉴定思路 （找不同） ①酶解法： ②同位素标记法： ①基因工程中用作 ； ②细胞工程中用于 。 ③免疫学上可制备“ ”； ④进行 防治 用DNA酶与RNA酶分别水解病毒核酸提取物，若用DNA酶处理后病毒仍有感染能力,RNA酶处理后无感染能力，则为RNA病毒，反之可确认为DNA病毒 含标记“T”可确认为DNA病毒，含标记“U”可确认为RNA病毒 先用含放射性原料的培养基培养宿主细胞，再用病毒侵染培养出来的宿主细胞 载体 动物细胞融合 疫苗 生物 ③染色法：二苯胺与DNA水浴加热后呈蓝色 14 溶酶体内含多种酸性水解酶，其维持酸性环境的原理如图1所示， 溶酶体存在着吞噬作用和自噬作用(如图2所示)， 其消化作用的对象有细胞吞噬的病原体、衰老损伤死亡的细胞残片、细胞内多余或损伤的生物大分子、衰老损伤的细胞器等。 考点5 溶酶体的功能 维持膜两侧H+浓度差： 主动运输 吞噬细胞（巨噬细胞、中性粒细胞） 要吞噬、消化病原体、衰老细胞碎片，溶酶体极多 15 细胞骨架还作为囊泡运输轨道，实现物质定向运输与能量转化，并通过磷酸化调控参与信息传递。 其动态变化直接影响细胞生长、分裂和分化，是细胞生命活动的核心支撑结构。 考点6 细胞骨架 16 考点7 蛋白质的分选转运 (2)囊泡运输与信息交流 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具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白相互识别，进行囊泡运输。 有信号肽 无信号肽 思考：各类囊泡为什么能准确地运到靶细胞器或靶细胞？ 拓展延伸:哺乳动物细胞中通常可检测出上万种蛋白质，这些蛋白心质是否都分泌到细胞外呢? 膜标志蛋白（标记蛋白、识别蛋白） 作用：给细胞 “贴标签”，让别的细胞认出 “这是谁”。 典型例子： 红细胞表面的 血型抗原（A 抗原、B 抗原） 器官移植时引起排斥的 组织相容性抗原（MHC） 核心：用于识别身份 17 考点7 物质进出细胞的方式 1.物质进出细胞方式的判断 方向 物质种类 判断标准 是否耗ATP 不直接消耗ATP： 直接消耗ATP： 一般为自由扩散 一般为主动运输 一般为胞吞、胞吐 协助扩散、主动运输 协助扩散 主动运输 顺浓度梯度： 逆浓度梯度： 被动运输 主动运输 被动运输、主动运输 主动运输、胞吞、胞吐 载体蛋白： 通道蛋白： 泵： 水、脂溶性物质、气体 葡萄糖、氨基酸、无机盐离子 大分子、颗粒性物质 膜蛋白 离子带电、极性极强，属于亲水、怕油的一类。 18 (1)同一物质进出细胞的方式不一定相同，如： 主动运输 2.不同物质进出细胞的方式 协助扩散（红细胞无线粒体，只无氧呼吸，葡萄糖被快速分解利用，故红细胞内葡萄糖浓度较低） 协助扩散，通过离子通道运输 主动运输，通过Na+-K+泵运输 主动运输，通过Na+-K+泵运输 协助扩散，通过离子通道运输 葡萄糖 进入红细胞： 进入小肠绒毛上皮细胞 肾小管重吸收葡萄糖 进入神经细胞： 运出神经细胞： Na+ K+ 进入神经细胞： 运出神经细胞： 考点7 物质进出细胞的方式 （2）大分子都是以胞吞、胞吐方式运输；胞吞、胞吐一定运输大分子物质（ ） 如mRNA和某些蛋白质可通过核孔运输。如突触中神经递质（小分子）的释放。 ❌️ 血液里的葡萄糖来自食物、肝脏分解糖原，浓度相对稳定且偏高（正常血糖约 0.28~0.44 g/mL）。 红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸，葡萄糖一进来就被快速分解利用。 结果就是： 红细胞内葡萄糖浓度 ＜ 血液中的葡萄糖浓度 19 项目 转运方向 动力来源 举例 偶联转 运蛋白 ATP 驱动泵 光驱动泵 同时转运两种不同溶质。一种离子或分子逆浓度梯度转运；另外一种或多种不同离子顺浓度梯度转运 利用的能量储存在其中的一种溶质的电化学梯度中　 ①动物细胞的细胞膜上，Na＋是常用的偶联转运离子，它的电化学梯度为一种分子的主动运输提供驱动力； ②细菌、酵母菌和植物细胞的绝大多数主动运输靠H＋的电化学梯度来驱动 逆浓度梯度 ATP Na＋—K＋泵、 Ca2＋泵、H＋泵等 逆浓度梯度 光能 细菌视紫红质 → 利用光能 → 直接把 H⁺ 泵出细胞 → 建立 H⁺ 电化学梯度→驱动其他物质进行主动运输 3.参与主动运输的 三种载体蛋白 p9 间接消耗ATP的主动运输 细胞膜上先有 H⁺-ATP 酶（质子泵） 水解 ATP，把 H⁺泵到膜外，形成外高内低的 H⁺浓度差 + 电位差，这就是H⁺电化学势能。 其他物质（如糖、氨基酸、离子）跨膜时 利用 H⁺顺浓度梯度回流 带动其逆浓度梯度运输，属于协同运输（偶联运输），本质仍是主动运输。 20 (8)(2022·湖北T1)水可作为维生素D等物质的溶剂。(　　)p2 (2)(2023·北京T1)PET—CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法，所用示踪剂由细胞能量代谢的重要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。这种示踪剂是一种改造过的氨基酸。(　　)p3 (5)(2023·天津T11)叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物。(　　)p4 (6)(2023·山东T1)原核细胞无核仁，不能合成rRNA，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成。(　　) (8)(2022·广东T7)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于高尔基体。(　　) (2)(2025·山东T8)神经细胞的K＋、Na＋跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输。(　　)p5 (7)(2021·广东T19)原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有协助扩散、主动运输。(　　) (9)(2021·浙江1月T12)下图为植物细胞膜中H＋—ATP酶将细胞质中的H＋转运到膜外的示意图， 该转运可使膜两侧H＋维持一定的浓度差。(　　) 正误判断 √ × × × × × √ √ 维生素D是脂质，不溶于水 细胞能源是葡萄糖，不是氨基酸。 叶绿体基质可合成；线粒体基质可合成（如DNA/蛋白质） 原核无核仁，但能合成rRNA mRNA从核孔到细胞质，不到高尔基体 Na⁺内流（被动）、钠钾泵（主动）；K⁺同理 同一物质，进细胞是主动，出细胞是协助扩散 同一物质，进细胞是主动，出细胞是协助扩散！最经典例子：葡萄糖从肾小管上皮细胞 → 组织液（血液），进细胞：主动运输（原尿→上皮），出细胞：协助扩散（上皮→血液），靠载体蛋白 GLUT，顺浓度，不耗能。，Na⁺ 顺浓度进入肾小管细胞，属于协助扩散（通道 / 载体），为葡萄糖、氨基酸的协同转运供能。 21 $