内容正文:
第
06
讲
细胞器之间的分工合作
高 三 生 物 一 轮 复 习
1
考情解码·考点定标
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
细胞器的结构和功能 √选择题
非选择题 江苏卷T1,2分 广西卷T13,3分
安徽卷T1,2分 湖南卷T3,2分
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 √选择题
非选择题 陕晋青卷T14,3分 \ 重庆卷T2,2分
海南卷T2,2分
细胞器之间的协调配合 √选择题
非选择题 陕晋青卷T14,3分 \ 重庆卷T2,2分
海南卷T2,2分
2
考情解码·考点定标
考情分析 考情分析:
1.从命题题型和内容上看,试题以选择题为主,偶尔也会出现在非选择题中。题目难度中等,主要从以下几方面考查:各种细胞器的结构和功能 、分泌蛋白的合成过程、生物膜系统的功能等。
2.从命题思路上看,从以下几个方面进行考查
(1)将线粒体、叶绿体等结合细胞代谢考查细胞各结构的配合以及在细胞代谢中的作用;
(2)以溶酶体等结合免疫考查或结合物质运输综合考查。
复习目标
复习目标:
1.通过对各种细胞器的化学成分、结构与功能的理解,形成结构与功能相统一的生命观念。(生命观念)
2.结合分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程,分析各种细胞结构、功能的不同及其相互联系。(科学思维)
3.选择合适的实验材料,观察叶绿体和细胞质的流动。(科学探究)
3
细胞质基质
细胞器
状态:
溶胶状
成分:
水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
功能:
活细胞新陈代谢的场所(中心)
细胞膜(边界)
细胞质
细胞核
细胞壁
遗传信息库,控制中心
真核细胞
细胞骨架
成分:
功能:
由蛋白质纤维组成的网架结构
维持细胞形态;锚定支撑许多细胞器;与细胞运动、分裂分化及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关
一、主要细胞器的结构与功能
知识点1 细胞质和细胞骨架
4
细胞壁
特性
——全透性、伸缩性小
植物
原核生物
存在及成分
功能
——主要是纤维素和果胶
真菌
——几丁质
——肽聚糖(支原体除外)
——对细胞起支持和保护作用
任何物质都能通过,
不是细胞的“边界”
去除方法
——根据细胞壁的成分,采用酶解法
合成细胞器
——高尔基体和线粒体
一、主要细胞器的结构与功能
知识点1 细胞质和细胞骨架
一、主要细胞器的结构与功能
思考:怎么得到细胞器呢?
差速离心法 P47
采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒
细胞匀浆
低速离心
中速离心
高速离心
细胞核
线粒体 溶酶体
内质网 高尔基体
更高速离心
核糖体
离心速率较低时,让较大颗粒沉降到管底,小颗粒仍悬浮在上清液中;收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降。
知识点1 细胞质和细胞骨架
一、主要细胞器的结构与功能
知识点1 细胞质和细胞骨架
思考:这个实验中用到差速离心法吗?
差速离心、密度梯度离心有何区别?
DNA半保留
复制的实验 15N/14N
特殊溶液密度由小到大
密度梯度离心
14N/14N—DNA
15N/14N—DNA
15N/15N—DNA
中链
重链
轻链
加样品
拓展:密度梯度离心法VS差速离心法
密度梯度离心法:不同颗粒之间存在沉降系数差时,在一定离心力作用下,颗粒各自以一定速度沉降,在密度梯度不同区域上形成区带的方法。
①原理不同
②转速不同
差速离心法:用多个离心转速。
密度梯度离心法:只用一个离心转速。
分布与 有关的酶(第二阶段)
含少量 。
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
线粒体
内膜
外膜
嵴
DNA
基质
核糖体
半自主性细胞器
(1)分布
(2)结构
(3)功能
动、植物细胞、真菌
注意:厌氧菌、蛔虫(无氧寄生)、哺乳动物成熟红细胞没有
外膜
双层膜
光滑,控制物质进出
内膜
向内折叠形成嵴,增大膜面积,其上含有氧呼吸第三阶段酶。
线粒体
基质
DNA、RNA、核糖体等
有氧呼吸
新陈代谢越旺盛的细胞含量越多
细胞进行有氧呼吸的主要场所
(1)无线粒体=只能无氧呼吸?
(2)哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体,
也可以进行呼吸作用?
【易错辨析】线粒体的结构与功能观
(3)线粒体可利用葡萄糖进行有氧呼吸?
很多原核生物没有线粒体也能进行有氧呼吸,其场所在细胞质基质和细胞膜上。
哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体,而且细胞内也没有有氧呼吸的酶,因此,只能进行无氧呼吸
①线粒体膜上没运输葡萄糖的载体
②线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶
√
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
线粒体
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
叶绿体
半自主性细胞器
外膜
内膜
基质
核糖体
DNA
类囊体
基粒
(1)分布
(2)结构
(3)功能
叶肉细胞、保卫细胞和幼嫩的茎
(但表皮细胞、根部细胞等不含叶绿体)
双层膜
叶绿体
基质
基粒
均光滑,透明
类囊体堆叠形成基粒(增大了膜面积)
类囊体膜上有光合色素和光反应酶
含暗反应酶、DNA、RNA、核糖体
绿色植物细胞进行光合作用的场所
“养料制造车间”和“能量转换站”
选择性透过
屏障作用
光合作用制造有机物
光能→化学能
【拓展】叶绿体与线粒体的起源——内共生起源学说
古生物学家推测:线粒体和叶绿体起源于需氧细菌和蓝细菌。它们被原始真核生物吞噬后的未被完全消化,反而依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质和能量,逐渐进化为叶绿体和线粒体。
(1)按照这一推测,线粒体的形成过程是:
。
(2)进一步推测,叶绿体的外膜、内膜的来源分别是:
。
(3)在你的知识范围内找出支持古生物学家推测的两条证据。
原始真核生物细胞膜;蓝细菌细胞膜
原始真核生物吞噬需氧细菌形成的
线粒体和叶绿体的基因组与原核生物的基因组相似;
线粒体和叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体,能够进行DNA复制、转录和翻译(半自主细胞器);
线粒体、叶绿体DNA不与蛋白质结合形成染色质,DNA为环状;
线粒体、叶绿体的分裂方式与原核细胞相似。
推测:真核细胞进化历程中,线粒体出现的时间早于叶绿体。
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
核糖体
(1)分布
(2)结构
(4)功能
大亚基
小亚基
氨基酸
无膜结构,蛋白质+rRNA
广泛分布于真核细胞,原核细胞
(3)类型
游离核糖体:游离在细胞质中
附着核糖体:附着在内质网、核膜上
氨基酸发生脱水缩合形成肽链,合成蛋白质的场所,“生产蛋白质的机器”。
(合成分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体的酶)
(合成胞内蛋白)
(附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体)
mRNA
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
内质网
(1)分布
(2)结构
(3)分类
光面内质网
粗面内质网
核糖体
广泛分布于真核细胞,膜面积最大
单层膜,由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构,最终连接成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。内连核膜,外连细胞膜
粗面内质网:附着有核糖体;
光面内质网:未附着核糖体;
(4)功能
蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道。以及糖类、脂质合成的场所。
主要与脂质、糖类合成有关
主要与分泌蛋白的运输、加工有关
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
高尔基体
(1)分布
(2)结构
(3)功能
囊泡
广泛分布于真核细胞
单层膜,由一些扁平的囊和小泡构成
主要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”。
动物细胞中,与分泌物的形成和分泌有关;
植物细胞中,与细胞壁的形成有关;
与溶酶体的形成有关。
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
溶酶体
溶酶体
(1)分布
(2)结构
(3)功能
主要分布于动物细胞,酵母菌等真菌也有
单层膜的囊状体,起源于高尔基体,内含有多种(酸性)水解酶。这些酶在核糖体上合成。
①是细胞的“消化车间”;
②内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器;
③吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
(自噬途径)
(胞吞途径)
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
溶酶体
2. 溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?
①膜的成分可能经过特殊的修饰,使得酶不能对其发挥作用;
②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而使酶远离自身;
③膜周围的环境(pH)不适合酶发挥作用。
1. 少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中,并不会引起细胞的损伤,为什么?
细胞质基质中pH高于溶酶体内的pH,
导致水解酶的活性降低。
3. 新宰的畜、禽,如果马上把肉做熟了吃,肉老而口味不好,过一段时间 再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关?
与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时,细胞内的溶酶体破裂,释放其中的水解酶,其中把蛋白质水解成小的短肽。
拓展:溶酶体的特点和作用
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
溶酶体
其在自噬溶酶体内被水解后,其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用
与溶酶体相比,自噬体在结构上的主要特征是具有双层膜。
推测营养物质缺乏时,癌细胞仍能存活的原因可能是:
癌细胞中自噬作用强,可获得更多的能量和物质。
【拓展】细胞自噬
细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合,从而降解细胞自身病变物质或结构的过程,是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同,可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式,具体过程如图所示:
(1)巨自噬过程中的底物通常是细胞中损坏的蛋白质或____________________________
隔离膜的形成可来自高尔基体或____________。
(2)自噬体内的物质被水解后,其产物的去向是__________和___________。由此推测,当细胞养分不足时,细胞“自噬作用”会________(填“增强”或“减弱”)。
线粒体等衰老、损伤的细胞器
内质网
排出细胞外
再被利用
增强
细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损、异常的蛋白质和衰老的细胞器进行降解的过程。被溶酶体降解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外(部分过程见下图)。回答下列问题:
(1)细胞内衰老的线粒体可在自噬体内被降解,该过程利用了溶酶体中的_____酶。
若利用同位素标记法验证“自噬体中的酶来自高尔基体”,则实验现象应为___________________________________________________________________。
(2)研究表明,若抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬,其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小,说明在肝癌发展期,细胞自噬会_____(填“促进”或“抑制”)肿瘤的发生,结合图中自噬过程,推测其原因可能是___________________________
____________________________________________________。
被放射性标记的氨基酸(物质)依次出现在高尔基体、溶酶体、自噬体中
水解
促进
癌细胞可利用自噬过程的降解产物作为自身细胞代谢的原料,以满足其持续增殖和生长的需要
【拓展】细胞自噬
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
液泡
中央
大液泡
(1)分布
(2)结构
(3)功能
内有细胞液,含糖类、氨基酸、色素、无机盐、和蛋白质等
单层膜结构,囊泡状。
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。
主要存在于成熟的植物细胞
主要是花青素(水溶性),决定花、果实的颜色,不可用于光合作用!
③植物细胞在生长过程中液泡数量由多变少,最后合并成一个大液泡。
②植物根尖分生区细胞的液泡小而多,不含有中央大液泡。
注:① 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。
❖液泡并非植物细胞独有,而是普遍存在于植物、真菌、原生动物及部分动物和细菌中,但其形态和功能因生物类群而异。
一、主要细胞器的结构与功能
知识点2 主要的细胞器
中心体
(1)分布
(2)结构
(3)功能
存在于动物细胞和低等植物细胞中。
无膜,由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成
中心粒
与细胞的有丝分裂有关
有丝分裂过程中,中心体在间期复制,前期发出星射线,形成纺锤体。
(组成成分为微管蛋白质、结构蛋白等)
一、主要细胞器的结构与功能
【活动】对细胞器进行分类总结
从成分分析
①含有少量DNA的细胞器:
②含有色素的细胞器:
③含有RNA的细胞器:
④含有蛋白质的细胞器:
⑤含有磷脂的细胞器:
从功能分析
①能产生ATP的细胞器:
②能产生水的细胞器:
③与蛋白质合成有关的细胞器:
④与细胞分裂有关的细胞器:
⑤与主动运输有关的细胞器:
⑥能发生碱基互补配对的细胞器:
从分布分析
①动物和低等植物细胞特有的细胞器:
②原核细胞和真核细胞都有的细胞器:
一、主要细胞器的结构与功能
【活动】对细胞器进行分类总结
从成分分析
①含有少量DNA的细胞器:
②含有色素的细胞器:
③含有RNA的细胞器:
④含有蛋白质的细胞器:
⑤含有磷脂的细胞器:
叶绿体、线粒体
叶绿体、液泡
叶绿体、线粒体、核糖体
线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体
线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
从分布分析
①动物和低等植物细胞特有的细胞器:
②原核细胞和真核细胞都有的细胞器:
中心体
核糖体
一、主要细胞器的结构与功能
从功能分析
①能产生ATP的细胞器:
②能产生水的细胞器:
③与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器:
④与细胞分裂有关的细胞器:
⑤与主动运输有关的细胞器:
⑥能发生碱基互补配对的细胞器:
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体
中心体、线粒体、核糖体、高尔基体
线粒体、核糖体
线粒体、叶绿体、核糖体
【活动】对细胞器进行分类总结
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
【易错辨析】
(1)溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构。( × )
(2)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。( × )
(3)线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所。( × )
(4)受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解。( √ )
(5)葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量。( × )
(6)线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。( × )
(7)酵母菌和白细胞都有细胞骨架。( √ )
(8)葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜。( × )
(9)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同。( × )
×
√
×
×
×
×
√
×
×
一、主要细胞器的结构与功能
利用“结构与功能观”理解细胞的特殊性
核仁大、核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快
内质网、高尔基体发达→蛋白质等的合成与分泌功能强
细胞膜上糖蛋白减少→细胞间黏着性降低,易于扩散和转移
多突起(微绒毛)→增大吸收面积
具有突起,提高兴奋传导的效率,且高度分化,不分裂
哺乳动物成熟红细胞:
无细胞核,不分裂;无核糖体,不合成蛋白质;无线粒体,只能进行无氧呼吸;血红蛋白含量丰富
代谢旺盛细胞:
分泌细胞:
癌细胞:
小肠上皮细胞:
神经细胞:
将某植物细胞各部分结构用差速离心法分离后,取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示。以下有关说法正确的是( )
A.如果细胞器a是线粒体,那么细胞生命活动所需的能量都由它提供
B.细胞器b含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构肯定与分泌蛋白的加工
和分泌有关
C.细胞器c的组成成分与SARS病毒的成分基本相同
D.蓝藻细胞与此细胞共有的细胞器可能有a和c
细胞器 蛋白质 脂质 核酸
细胞器a 67 20 微量
细胞器b 59 40 0
细胞器c 61 0 39
C
内质网、高尔基体、液泡等
线粒体、叶绿体
核糖体
27
二、高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形,不需染色,制片后直接观察。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志
低等植物的叶绿体形态多样,如螺旋状
2.实验选材:
实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动
选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻
原因 叶片很薄,仅有_______ 叶肉细胞,可以取整个小叶______制片 ①细胞排列疏松,易撕取;②含叶绿体数目 ,且个体______ 黑藻幼嫩的小叶扁平,只有一层细胞,存在叶绿体,易观察
一两层
直接
少
大
无上下表皮
叶肉细胞含叶绿体,表皮细胞不含
这些材料有什么优点?
二、高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
3.实验步骤
(1)观察叶绿体
取材:
制作临时装片
滴
取
盖
观察:
先用 ,找到需要观察的叶绿体。再换用 观察叶绿体的形态与分布。
用镊子取一片藓类的小叶(或者取菠菜叶稍带些 )放入盛有清水的培养皿中
往载玻片中央滴一滴 。
用镊子夹住所取的叶放入水滴中
盖上盖玻片
叶肉的下表皮
清水
低倍镜
高倍镜
菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取,且所含叶绿体数目少,个体大,便于观察。
二、高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
(2)观察细胞质的流动
盖上盖玻片
黑藻的培养:
制作临时装片
滴
取
盖
观察:
光照、室温条件下培养
取载玻片,滴清水
将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入水滴中
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞,高倍镜下可见叶绿体随细胞质绕液泡流动(不同细胞中流动方向可能不同)
二、高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
4.实验结果
(1)叶绿体散布于细胞质中,呈 色、扁平的 形或 形;
绿
椭球
球
黑藻细胞叶绿体形态分布模式图
光:叶绿体以其椭球体的正面朝向光源;
光:叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源;
弱
强
【思考】叶绿体的形态和分布有什么意义?
叶绿体大多呈椭球形,在不同光照条件下会改变方向,有利于接受更多的阳光。
弱光:椭球形的正面朝向光源——接受更多的阳光
强光:椭球形的侧面朝向光源——避免被灼伤
二、高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
4.实验结果
(2)叶绿体不是静止不动的,会随着 的流动而运动。
细胞质
【思考】细胞质流动有什么意义?
为细胞内的物质运输创造了条件,从而保障了细胞生命活动的正常进行。
注:
显微镜下观察到的流动方向与实际流动方向 ;
不同细胞中细胞质的流动方向 。
黑藻细胞细胞质流动模式图
相同
可能不同
【思考】选用黑藻的幼嫩叶片而不是幼根为实验材料观察细胞质流动的原因是?
幼嫩叶片中存在叶绿体,便于观察细胞质流动,幼根中细胞质流动没有明显的参照物,不便于观察
三、细胞器之间的协调配合
知识点1 分泌蛋白的合成、加工和运输
分泌蛋白:
指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
如:消化酶、抗体和一部分激素等
胞内蛋白:
如:呼吸酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等
只在细胞内起作用的酶。
细胞生命活动必需的酶
研究手段?
放射性同位素标记法
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
拓展:高中关于同位素标记法的实验
三、细胞器之间的协调配合
囊泡
高尔基体
线粒体
核糖体
内质网
豚鼠的胰蛋白酶(原)是一种分泌蛋白。科学家用3H标记的亮氨酸研究豚鼠胰蛋白酶(原)合成、运输和分泌,实验结果如下图所示。
内质网
高尔基体
细胞膜
核糖体
囊泡
囊泡
三、细胞器之间的协调配合
知识点1 分泌蛋白的合成、加工和运输
过程:
三、细胞器之间的协调配合
知识点1 分泌蛋白的合成、加工和运输
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
翻译
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
mRNA
细胞核
分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜?
在游离核糖体上合成一段肽链,这段肽链和核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内。
?
过程:
二硫键在内质网形成,内质网加工后的蛋白质不具备生物学活性。
注意: 囊泡运输需消耗能量
0层
三、细胞器之间的协调配合
知识点1 分泌蛋白的合成、加工和运输
与分泌蛋白形成有关的结构:
①有关细胞器:
②有关膜结构:
③有关结构:
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、细胞核
线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜
常见的分泌蛋白?
三、细胞器之间的协调配合
知识点1 分泌蛋白的合成、加工和运输
分泌蛋白在加工、运输过程中相关结构变化的模型分析
图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞器中的分布情况,依据放射性元素出现的先后顺序判断,a、b、 c分别是什么细胞器?
图乙表示一定时间内细胞结构的膜面积随时间的变化,请问d、e、f分别是什么结构?
图丙表示分泌蛋白合成和分泌前后细胞结构的膜面积变化,则g、h、i分别是什么结构?
核糖体、内质网、高尔基体
d为内质网,e为细胞膜,f为高尔基体
g为内质网,h为高尔基体,i为细胞膜
内质网膜面积减少,细胞膜面积增大,高尔基体先增加后减少,基本不变
(2025·济宁模拟)大部分线粒体蛋白是由核基因编码的,这些蛋白质的前体蛋白无活性,肽链的一端含有信号序列(导肽),导肽能识别线粒体上的特定受体。前体蛋白合成后,需要在分子伴侣蛋白Hsp70的帮助下解折叠或维持非折叠状态,在导肽的介导下转运进入线粒体。导肽及Hsp70从前体蛋白上释放后,前体蛋白折叠成活性形式。下列叙述错误的是( )
A. Hsp70的存在会阻碍前体蛋白的折叠
B.Hsp70合成开始于细胞质基质中游离的核糖体
C.核基因编码的线粒体蛋白转运进入线粒体并活化需要能量
D. 导肽与其受体蛋白结合的过程实现了细胞间的信息交流
D
三、细胞器之间的协调配合
知识点2 生物膜系统
细胞膜
核膜
细胞器膜
生物膜
包括
生物膜系统
缺一不可
共同组成
【易错提示】
①生物膜系统是指细胞内所有膜结构,而不是生物体内;
②只有真核细胞才有生物膜系统,原核细胞有生物膜,不具备生物膜系统。
★原核生物没有核膜和细胞器膜等,没有生物膜系统。
★特点:
(1)生物膜的组成成分和结构很相似。
(2)在结构和功能上紧密联系、协调配合。
提醒:都具有一定的流动性,主要成分为脂质、蛋白质
三、细胞器之间的协调配合
知识点2 生物膜系统
高尔基体膜
核膜
细胞膜
内质网膜
间 接
联 系
间接
联系
直接联系
直接联系
囊泡
囊泡
生物膜在结构上的联系
所参与合成的蛋白质主要是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用或溶酶体或细胞膜上的蛋白质
三、细胞器之间的协调配合
知识点2 生物膜系统
生物膜在功能上的联系
双层膜
单层膜
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
生物膜系统
核膜
细胞膜
细胞器膜
物质运输、能量转换、信息传递
使细胞具有一个相对稳定的环境;
保证物质运输(转运蛋白)、能量转化和信息传递(特异性免疫、受精作用);
酶附着的支架,把细胞器分隔开,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
请总结生物膜的功能:
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
细胞质
核糖体
细胞质基质
细胞器
内质网
高尔基体
细胞骨架
中心体
溶酶体
液泡
叶绿体
细胞膜
细胞核
生物膜系统
核膜
组成
分为
细胞骨架
胞质溶胶
网络构建
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共翻译转运(左)
翻译后转运(右)
分泌蛋白
胞内蛋白
微专题:蛋白质分选
微专题:蛋白质分选
真核细胞蛋白质分选的主要途径与类型
共翻译转运(左)
翻译后转运(右)
直接体现生物膜系统的物质运输、信息传递等功能。
【情境应用】 下图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~⑧表示相应的生理过程。
【问题探究】
(1)结构a的名称是什么?发生的化学反应是什么?
(2)分泌蛋白合成并分泌的过程依次是什么(填序号)?通过⑤⑥途径合成的蛋白质除图示去向外,还有哪些可能的去向?
(3)细胞内进行⑤⑥过程时,细胞不断有囊泡融合到细胞膜上,细胞膜的面积暂时会增加,但总体上仍能保持相对稳定,原因是什么?
核糖体;脱水缩合反应。
⑤⑥⑧;成为溶酶体中的水解酶。
细胞膜与内质网膜直接相连,细胞膜可以转化为内质网膜。
微专题:信号识别与囊泡运输
资料1:信号肽和信号识别颗粒引导多肽链进入内质网的过程
游离核糖体开始合成肽链;信号识别序列(信号肽)暴露出,
与SRP(信号识别颗粒)结合;暂停肽链合成;
SRP与内质网膜上的相应受体(DP)结合,④⑤整合复合物锚定到内质网膜,随后释放SRP,移位子通道打开,核糖体与通道结合,肽链进入;
⑤⑥SRP可以重复利用,信号肽酶切除信号肽,肽链延伸,释放到内质网腔内进行折叠、修饰。因为翻译和穿过内质网膜的过程是同时进行的,所以被称为共翻译转运途径。
【2024浙江高考】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
A、SRP参与抗体等分泌蛋白的合成,呼吸酶等胞内蛋白无需SRP参与,所以SRP与信号肽的识别与结合具有特异性,A正确;B、SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,如呼吸酶等,B错误;C、核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链,同时核糖体是无膜细胞器不能形成囊泡,C错误;D、生长激素通过此途径合成并分泌,性激素属于固醇,不需要通过该途径合成并分泌,D错误。
资料2:内质网和高尔基体之间的识别
微专题:信号识别与囊泡运输
——囊泡
细胞内部产生的蛋白质被包裹形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COP Ⅰ 被膜小泡以及COP Ⅱ 被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输。
资料2:内质网和高尔基体之间的识别
微专题:信号识别与囊泡运输
COPⅠ被膜小泡介导细胞内膜泡逆向运输,负责从高尔基体反面膜囊到高尔基体顺面膜囊以及从高尔基体顺面网状区到内质网的膜泡转运。
COP Ⅱ 被膜小泡介导细胞内顺向运输即负责从内质网到高尔基体的物质运输。
网格蛋白被膜泡:介导几种蛋白质分选途径,包括从高尔基体向溶酶体或植物细胞液泡的运输。
资料2:内质网和高尔基体之间的识别
微专题:信号识别与囊泡运输
蛋白质回收机制:
①内质网驻留蛋白有一段特殊的氨基酸序列,称为KDEL序列 (保证蛋白质留在内质网) 。
②若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡,蛋白质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,并将整个蛋白质通过COPⅠ转运膜泡送回内质网。
③高尔基网状区膜上均有识别与结合KDEL 信号的受体,信号与受体的亲和力受到pH 高低的影响,低pH值促进结合,高pH值有利于释放。
KDEL 受体在从高尔基体回收内质网腔驻留蛋白中的作用
资料3:受体介导的囊泡运输
微专题:信号识别与囊泡运输
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。
马达蛋白沿着细胞骨架定向输送
分泌蛋白以囊泡形式从内质网转运到高尔基体的过程示意图
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