2027届高三生物一轮复习课件复习大概念三（细胞的基本结构）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的基本结构”专题，依据新课标要求覆盖细胞膜的结构与功能、细胞核的结构与功能、细胞器分工合作等核心考点，结合2023-2024年江苏、浙江等多省真题分析，明确细胞膜功能、分泌蛋白合成等高频考点权重，归纳实验分析、判断辨析等常考题型，体现高考备考的针对性。 课件亮点在于“真题情境+实验探究+科学思维”的备考策略，如以台盼蓝染色、玉米籽粒选择透过性实验为例，培养学生结构与功能观和科学探究能力，通过分泌蛋白合成的同位素标记法解析，帮助学生掌握实验题答题技巧。特设易错点判断模块，助力学生规避认知误区，教师可据此精准复习，提升备考效率。

元素 各种化合物 细胞 C、H、O、N(S) 蛋白质 C、H、O、N、P 核酸、磷脂 C、H、O 糖类、脂肪、固醇 H、O 水 Ca、Mg、Fe等 无机盐 结构 小试牛刀 Q.植物细胞的判断依据？细胞的边界是？细胞结构？ 第四届花生 自主复习：认识动植物细胞的基本结构；判断是植物细胞还是动物细胞？依据是什么？细胞的边界是细胞膜还是细胞壁？ 细胞膜（质膜）： 细胞质基质： 细胞器： 细胞骨架： 细胞壁： 选择透过性(P72)，细胞（系统）的边界。 遗传信息库，代谢和遗传的控制中心。(P56) 细胞的基本结构 细胞核 （真核细胞）： 细胞质 全透性(P63)，支持、保护作用，植物、真菌、原核生物(除支原体)。 呈溶胶状态、内分布有细胞器。(P47) 线、叶，内、高、溶、液，核、中。 蛋白质纤维组成的网架结构。(P50) (代谢中心) 第四届花生 第4讲　细胞膜与细胞核的结构和功能 选择题 第四届花生 考点： 1.细胞膜的功能、结构、探索历程 2.细胞核的结构、功能 3.8大细胞器的结构、分布、功能 4.分泌蛋白合成、运输过程 第4、5讲　细胞的基本结构 第四届花生 问题导读（P40—46）：10分钟 1.细胞膜的结构、功能： （1）细胞膜的功能及其实例、特点？ （2）细胞间信息交流的方式及其区别？ （3）细胞膜成分及其结构的探索历程？ 【如何知道脂质及其种类的存在、磷脂的分布、蛋白质的存在、流动性的证明】 （4）流动镶嵌模型的基本内容？ ♡♡拓展：1.制备纯净细胞膜的细胞材料、方法？ 2.科学方法的总结。 第四届花生 1.细胞膜的结构和功能： （1）细胞膜的功能： Q1.图1的原理？ Q2.上图分别体现了细胞膜的什么功能？ Q3.新鲜的红色玫瑰花瓣，烧杯，15%的HCI，清水等证明膜的功能特点？Q4.举例说明图2的三种方式。 Q5.受体的本质、特点、是否一定位于细胞膜上？ ②将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。 ①台盼蓝染色法 第四届花生 将等量的红玫瑰分别置于HCI、清水中，一段时间后观察溶液是否呈红色。 2.以玉米籽粒为实验材料进行“验证活细胞吸收物质的选择性”活动。下列叙述错误的是(　　) A.实验前将玉米籽粒放在20～25 ℃温水中浸泡适当时间 B.先用红墨水染色玉米籽粒，然后纵切并观察其颜色变化 C.未煮熟的玉米胚比煮熟过的染色浅，说明活细胞吸收物质具有选择性 D.若煮过的玉米胚乳与未煮过的均被染成红色，说明胚乳细胞是死细胞 拓展：玉米籽粒染色法——验证选择透过性 P26 第四届花生 实验目的与原理：该实验目的是通过观察玉米籽粒胚的染色情况，验证活细胞对物质吸收具有选择性。原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性，一般不允许红墨水分子等大分子物质自由通过；而死细胞的细胞膜失去选择透过性，红墨水分子可以进入细胞并使其染色。 切开的必要性：玉米籽粒由种皮、胚乳和胚三部分组成，胚是具有生命活性的部分，是实验观察的关键部位。沿胚的中线纵向切开，能将胚充分暴露，便于后续红墨水染色时与胚细胞充分接触，也便于观察胚的染色情况，清晰地对比活细胞（未煮过的胚）和死细胞（煮过的胚）对红墨水的吸收差异。 操作注意事项：用刀片切开时要尽量保持切口平整，避免过度挤压或损伤胚细胞过多，以免因机械损伤导致细胞膜破裂，使活细胞也失去选择透过性，影响实验结果的准确性。 实验一般步骤为：先将玉米籽粒在20-25℃温水中浸泡36h左右，使籽粒泡胀；取4粒泡胀籽粒，其中2粒沸水煮5min后冷却作对照；将煮过和未煮过的籽粒沿胚中线纵切，用稀释20倍的红墨水染色2min，用水冲洗至无色，最后观察胚的颜色，煮过的胚染色深，未煮过的胚染色浅，从而验证活细胞吸收物质的选择性。 1.细胞膜的结构和功能： （1）细胞膜的功能： Q4.上举例说明图2的三种方式。 糖尿病病因？ 化学物质传递：激素、神经递质、细胞因子、CO2 接触传递： 通道传递：如高等植物细胞间的胞间连丝，不需受体、可运输物质。 第四届花生 电信号通过电突触从一个细胞传导另一个细胞，不需要进行电信号→化学信号→电信号的转化 1.细胞膜的结构和功能： （1）细胞膜的功能： Q5.受体的本质、特点、是否一定位于细胞膜上？ 糖蛋白、特异性、不一定 蛋白质类激素不容易穿过细胞膜，其受体在靶细胞的细胞膜上。 甲状腺激素、固醇类激素(性激素)易穿过细胞膜，其受体在细胞质或细胞核中。 第四届花生 （2）细胞膜成分和结构的探索： 现象推测：脂质 化学分析：胆固醇、磷脂 现象推测：磷脂分子连续两层 现象推测：蛋白质 Q1.如何推测出脂质的存在？ Q2.如何发现脂质的种类？ Q3.磷脂的特点、排布？ Q4.如何推测出蛋白质的存在？ Q5.细胞膜成分总结？ Q6.蛋白质的分布、罗伯特森假说？ Q7.细胞膜结构特点及其证明？ Q8.流动镶嵌模型的基本内容？ Q9.细胞膜特点及其原因？ 第四届花生 研究发现，将红细胞分离后放入低渗溶液，水很快会渗入细胞内部，使得红细胞吸水涨破，释放出血红蛋白。红细胞膜具有易重塑和易变形的特点，失去血红蛋白后，膜会重新封闭起来，形成空壳，此时的红细胞被称为血影。 该细胞无细胞壁，无核膜、细胞器膜，避免了其他生物膜结构的影响。 （2）细胞膜成分和结构的探索： Q5.细胞膜成分总结？ 磷脂 种类和数量 外 判断细胞膜内外 若用酶解法证明人体成熟红细胞膜中含有蛋白质和磷脂，请写出实验思路。 细胞膜的成分是否一成不变？ 第四届花生 取人体成熟红细胞均分为三组，分别置于等量磷脂酶溶液、蛋白酶溶液和生理盐水中，观察细胞膜是否被破坏。 （2）细胞膜成分和结构的探索： Q6.蛋白质的分布、罗伯特森假说？ 静态结构 Q7.细胞膜结构特点及其证明？ 流动性 蛋白质：镶嵌、贯穿分布 冷冻蚀刻技术 质壁分离及复原、吸水膨胀和失水皱缩等。 PEG、电融合、 灭火病毒诱导法 第四届花生 荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析的方法，常用的荧光蛋白有绿色和红色两种颜色。这一实验及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 随着技术的发展，可以对细胞膜进行更深入的研究。科学家用液氮将细胞冷冻成坚硬的固体，再用玻璃刀在细胞膜上刻出一个裂口，并进一步撕裂、剥开，经断裂面升华蚀刻后用重金属对剥开的表面染色并用扫描电镜观察——。蛋白质位置，蛋白质是生物大分子，有的部分疏水、有的部分亲水 1972年辛格和尼克尔森总结前人的研究成果，并且在新的观察和实验证据的基础上，提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。 （2）细胞膜成分和结构的探索： Q8.流动镶嵌模型的基本内容？ 辛格、尼克尔森 糖蛋白 磷脂 双分子层 蛋白质分子 磷脂分子 基本支架； 具有屏障作用 镶在表面、嵌入其中、贯穿；物质运输等方面有重要作用 与细胞识别、信息传递有关；位于膜外表面。 糖脂 膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输？ 第四届花生 ①分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙。②细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。 （2）细胞膜成分和结构的探索： Q9.细胞膜特点及其原因？ 流动性 磷脂分子和大多数蛋白质分子 选择透过性 转运蛋白 种类、数量 花膜 第四届花生 在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高 ☆☆思维训练： 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。如细胞膜上的糖蛋白等物质减少，同时会产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。目前化疗是癌症治疗的主要手段之一，治疗过程中有较大的副作用，且治愈效果不佳，其主要原因有两点： （1）药物在体内难以突破生物膜屏障； （2）药物不能定向作用于癌细胞，对正常细胞也具有较大的毒害作用。 ①抗体；抗体特异识别癌细胞，从而将药物定向运输到癌细胞。 脂质体 激素 ②膜融合或以胞吞的方式运入细胞——流动性 第四届花生 ②由于激素也能作用于特定的靶器官或靶细胞，因此也可以用激素替代。免疫疗法通过激活人体自身的免疫细胞，让其去攻击和杀死癌细胞，达到治疗癌症的作用。相对于放疗、化疗和靶向药物疗法，免疫疗法有何优点?分析总结∶免疫疗法治疗范围广，可针对多种癌症发挥作用；不毒害正常细胞，可增强免疫细胞对癌细胞的清除作用，并不直接杀死癌细胞；对多数癌症患者有效。 ☆☆思维训练——膜蛋白功能总结【P26】： ①受体蛋白 与激素、淋巴因子、神经递质等信号分子特异性结合 ⑤通道蛋白 协助扩散 水通道蛋白、 离子通道蛋白等 ④载体蛋白 物质跨膜运输方式中: 协助扩散和主动运输 ③酶蛋白 催化作用：呼吸酶、ATP水解酶等 ②识别蛋白 精卵结合、免疫细胞对抗原的特异性识别等 第四届花生 ☆☆判断： （1）抗体、激素、DNA、细胞产生的废物均可出细胞，病毒、病菌等有害物质不能侵入细胞。 （2）多细胞生物体内的各个细胞之间只依赖于信息交流即可保持功能的协调。（P41） （3）利用哺乳动物的红细胞制备出纯净的细胞膜，通过化学分析，可知细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中胆固醇含量最多。 （4）用丙酮从蛙的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2 倍。 （5）油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。 （6）科学方法“提出假说”只需根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题。 （7）磷脂分子的疏水端，所以水分子不能跨膜运输。 第四届花生 ☆☆判断： （8）各种生物膜都主要由脂肪、蛋白质组成，有的还含有少量糖类。 （9）磷脂是构成细胞膜的重要物质，但磷脂与物质的跨膜运输无关。 （10）HIV与免疫细胞接触可以实现细胞间的信息交流。 （11）生物膜功能的复杂程度取决于生物膜上脂质的种类和数量。 （12）血红蛋白运输氧气体现了膜蛋白能进行物质运输功能。 （13）细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流 第四届花生 自主建构第4、5讲知识网络 被动运输 主动运输 ________ 病原体 营养物质 ________ 分泌物 胞内组成 进 出 不出 可能 进入 控制物质进出细胞 _______________________，保障细胞内部环境的相对稳定 功能 ①化学物质传递 （如_______） ③通道传递 （如_________） ②接触传递 （如_________、 靶细胞与T细胞接触） 进行细胞间的信息交流 将细胞与外界环境分隔开 代谢废物 相对性 普遍性 方式 激素 精卵结合 胞间连丝 胞吞胞吐 模型 结构 流动镶嵌模型 成分 主要） （动物） 糖类 脂质： 蛋白质 磷脂 胆固醇 功能特点： 选择透过性 结构特点：流动性 第四届花生 问题导读（P54—58）：8分钟 2.细胞核的结构和功能： （1）细胞核的分布、功能、如何证明功能？ （2）细胞核的结构及其特点、作用？ （3）染色质与染色体的关系？ （4）遗传信息库、遗传信息指的是？ （5）模型的种类及实例？ 第四届花生 2.细胞核的结构和功能： （1）细胞核的功能： Q1.细胞都有细胞核吗？举例说明。 原核细胞：___ 真核细胞：___ 无 有 某些成熟后：___； 多数有 个； 部分有 个。 “哺成红”“高成筛” 无 1 多 双小核草履虫、骨骼肌细胞。 Q2.细胞核的功能？如何验证。 遗传信息库，代谢、遗传的控制中心 第四届花生 （1）细胞核的功能： Q3.简单叙述任意一个实验思路，并说明实验结果、结论。 将黑（白）美西螈胚胎细胞的细胞核植入白（黑）美西螈去核的卵细胞，形成重组细胞后发育成黑（白）个体。 ①遗传的控制中心： Q4.伞藻嫁接实验之后为什么要做核移植实验？ 自：有无细胞核、因：性状 Q5.要多次剪除伞帽才会长出与供体伞藻一样的帽？ 排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。 伞柄还含有由细胞核转录而来的遗传信息，故能再生。 白美西螈 黑美西螈 第四届花生 信息处理、语言叙述：P27深度思考（2） 原因：决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核； (b)中还含有由细胞核转录而来的遗传信息，故能再生。 第四届花生 （1）细胞核的功能： ②代谢的控制中心： 自：有无细胞核、因：生命活动→代谢 是遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心。 Q6.对照情况？ a b c 相互对照、前后自身对照 a b c Q7.无细胞核的变形虫会立即死亡吗？ Q8.验证细胞只有保持完整才能进行正常的生命活动？ d 已形成的mRNA和蛋白质发挥作用。 有核无质：缺少能量、物质来源→很快死亡。 细胞是最基本的生命系统，是生物体结构、代谢和遗传的基本单位。 第四届花生 Q9.哺乳动物成熟红细胞和几乎不含细胞质的精子寿命很短，为什么？ （2）细胞核的结构： 资料分析：1型糖尿病是由胰岛B细胞分泌胰岛素不足引发的一种代谢类疾病，其发病的原因与蛋白质错误折叠有关。 Q1.基因与DNA的关系？DNA的主要载体是? Q2.伴侣蛋白基因在细胞核内是如何调控蛋白质正确折叠的? Q3.伴侣蛋白mRNA通过什么结构进入细胞质，该结构的作用? 基因是具有遗传效应的DNA片段，染色体是DNA的主要载体。 伴侣蛋白基因 转录 mRNA 伴侣蛋白 翻译 结合 错误折叠的蛋白质 重新正确折叠 核孔复合物，实现核质之间频繁物质交换和信息交流。 第四届花生 （4）据题意，错误折叠的蛋白持续积累时，会导致胰岛B细胞数量减少，因而推测错误折叠的蛋白持续积累，会导致细胞发生凋亡；胰岛B细胞数量减少，分泌的胰岛素也减少，机体一旦发现胰岛素分泌减少，会反馈给剩余的存活的胰岛B细胞，使其产生更多的胰岛素，继而产生更多错误折叠的蛋白质，像这样通过某种效应的增强导致此效应持续增强，产生“恶性循环”的调节机制被称为正反馈调节。 （5）错误折叠蛋白质的产生是由于机体在饮食中长期高糖高脂高蛋白导致的，因此在生活中要合理饮食，减少高糖、高蛋白、高脂肪食物的摄入；在生活中还要注意适量运动，运动可以消耗体内多余的脂肪和糖类，有益身体健康。 （4）据题意，错误折叠的蛋白持续积累时，会导致胰岛B细胞数量减少，因而推测错误折叠的蛋白持续积累，会导致细胞发生凋亡；胰岛B细胞数量减少，分泌的胰岛素也减少，机体一旦发现胰岛素分泌减少，会反馈给剩余的存活的胰岛B细胞，使其产生更多的胰岛素，继而产生更多错误折叠的蛋白质，像这样通过某种效应的增强导致此效应持续增强，产生“恶性循环”的调节机制被称为正反馈调节。 （5）错误折叠蛋白质的产生是由于机体在饮食中长期高糖高脂高蛋白导致的，因此在生活中要合理饮食，减少高糖、高蛋白、高脂肪食物的摄入；在生活中还要注意适量运动，运动可以消耗体内多余的脂肪和糖类，有益身体健康。 （2）细胞核的结构： Q4.与口腔上皮细胞相比，胰岛B细胞的核孔数目、核仁大小？ Q5.若胰岛B细胞细胞核内的核仁被破坏,胰岛素合成将不能正常进行的原因是什么? 胰岛B细胞代谢旺盛、合成蛋白质更多→核孔数量更多、核仁越大。 ①胰岛素是蛋白质，其合成需要在核糖体上进行；②核仁与核糖体的形成有关。 总结细胞核各部分结构、功能。 第四届花生 RNA 核糖体 核孔 DNA和蛋白质 ②选择透过性，流动性 ①不连续，外膜附着有核糖体、与内质网膜相连 选择性，耗能 甲紫、醋酸洋红、改良的苯酚品红染液 真核细胞 （2）细胞核的结构： 第四届花生 （2）细胞核的结构： 分裂时，螺旋化、缩短变粗 染色质 染色体 分裂结束，解螺旋、变细变长 染色质和染色体是 在细胞的 两种 。 同种物质 不同时期 存在状态 （细丝状） （圆柱、杆状） Q1.染色体与染色质的关系，不同形态对生命活动各有什么意义？ 有利于遗传信息 复制和表达 有利于细胞分裂时 遗传物质均等分配 Q2.如何理解“细胞核是遗传信息库”？ Q3.同一个生物体内所有细胞的“蓝图”是一样的吗？ 遗传信息储存于DNA中，DNA主要分布在细胞核中。 受精卵有丝分裂产生。 第四届花生 Q2.用“集合图”表示细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系？ 拓展——核孔与核仁： 核孔是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。 核仁 核仁是一个区域，其形成由多条染色体上的特定的区域——rDNA通过NORs聚集而成，这种多染色体协作机制确保了rRNA高效合成及核糖体生产的细胞需求。 核孔复合体 第四届花生 核孔：双功能：①离子和水分子等小分子物质能以被动运输方式通过核孔复合体；②大分子物质通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程，而且核也对大分子物质的进出具有选择性。 (3)双向性：既介导蛋白质等的入核运输，又介导RNA等的出核运输。核仁通常为圆球形或卵球形，由蛋白质、DNA和RNA组成 拓展——科学方法： 归纳法、提出假说、荧光标记法、 建构模型： 第四届花生 科学性、准确性为主，其次才是美观与否。 ☆☆判断： （1）细胞核是代谢中心，核仁是细胞代谢和遗传的控制中心。 （2）无细胞核的就是原核细胞，如颤蓝细菌、小球藻。 （3）核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。 （4）细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输。 （5）控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质。 （7）染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同，只存在于细胞核中。（6）细胞在有丝分裂各时期都可以进行DNA的转录。 （ 8）细胞质基质，线粒体基质和叶绿体基质所含有的核酸种类相同且都可自我复制。 （9）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所以要在细胞的最中央。 （10）DNA聚合酶，RNA聚合酶能通过核孔进入细胞核，DNA，mRNA能通过核孔运出细胞核。 （11）细胞是生物体代谢和繁殖的基本单位。 第四届花生 P28（3T） A.甲组被32P标记的物质可能为DNA B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间 C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质 D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核 第四届花生 P29（4T） (2024·重庆卷，4)心脏受损的病人，成纤维细胞异常表达FAP蛋白，使心脏纤维化。科研人员设计编码FAP－CAR蛋白(识别FAP)的mRNA，用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达，再由囊泡运输到T细胞膜上，作用于受损的成纤维细胞，以减轻症状。以下说法错误的是(　　) A.mRNA放置于脂质体双层分子之间 B.T细胞的核基因影响FAP－CAR的合成 C.T细胞的高尔基体参与FAP－CAR的修饰和转运 D.脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体，可靶向运输 第四届花生 P29（长句描述） 第四届花生 相适应 核膜： 结构 功能 细胞核 核仁： 核孔： 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体。 DNA 遗传信息库 细胞代谢和遗传的控制中心 遗传信息 证实 美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 伞藻嫁接与核移植实验 变形虫切割实验 储存 把核内物质与细胞质分开，小分子物质运输 与rRNA合成及核糖体形成有关 核与质之间物质交换和信息交流。如RNA、蛋白质 染色质： 细胞核小结： 第四届花生 问题导读（P47—53）：10分钟 3.细胞器之间的分工合作： （1）8大细胞器的结构、功能、分布？【熟背】 （2）细胞骨架的组成、作用？ （3）观察叶绿体、细胞质流动的材料，原理？ （4）分泌蛋白？合成过程、研究方法？ （5）生物膜系统的组成、功能、膜间的关系？ ♡♡拓展：1.线粒体、叶绿体的来源？ 2.科学方法的总结。 3.蛋白质的分选、转运。【主体资料39—40页】 第四届花生 3.细胞器之间的分工合作： 第四届花生 （1）8大细胞器的结构、功能、分布： 细胞膜 细胞壁 细胞基质 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 核膜 核仁 内质网 叶绿体 液泡 Q1.细胞代谢中心在哪里？成为代谢中心的原因？ 第四届花生 细胞质含有代谢所需的原料、酶、细胞器等物质与结构。 Q2.分离细胞器的办法及其原理？ （1）8大细胞器的结构、功能、分布： 差速离心法： 逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 密度梯度离心法：用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。 （DNA的“半保留复制”，15N与14N） 第四届花生 如在分离细胞中的细胞器时，将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不 同大小的细胞器 Q3.双层膜细胞器？起源？共同点（P31、37）？ （1）8大细胞器的结构、功能、分布： DNA、RNA 基质和内膜 类囊体 薄膜和基质 半自主性 与能量转化 吞噬 吞噬 第四届花生 ①线粒体中含有 DNA，可以复制与遗传；②线粒体基因可以指导自身部分蛋白质的合成。 (或线粒体中部分蛋白质的合成受到核基因控制) ①线粒体和叶绿体的基因组与原核生物的基因组相似 ②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) ③线粒体、叶绿体DNA不与蛋白质结合形成染色质，DNA为环状，与原核细胞相似。④线粒体、叶绿体具有双层膜，内外膜存在明显性质和成分差异。外膜与真核细胞膜相似，内膜与原核细胞膜相似。 ⑤线粒体、叶绿体的分裂方式与原核细胞相似。 线粒体起源：内共生起源学说认为线粒体起源于被原始真核生物吞噬的好氧细菌，这种细菌和原始真核生物共生，并在长期的共生中逐渐演化成线粒体。下列选项能支持内共生学说的是（ ） ①线粒体能像细菌一样进行分裂繁殖 ②线粒体DNA与核DNA都具有双螺旋结构 ③线粒体内膜与细菌质膜的蛋白质/脂质比相似 ④线粒体内膜和外膜对物质的运输都具有选择性 ⑤线粒体内无染色体，但存在与细菌DNA相似的环状DNA ⑥线粒体内具有核糖体，具备独立、完整的蛋白质合成系统 A. ②③④⑤ B.②③⑤⑥ C.①③④⑤ D. ①③⑤⑥ 第四届花生 Q4.单层膜细胞器？作用？ （1）8大细胞器的结构、功能、分布： 内质网：膜面积最大，光面内质网合成脂质，粗面内质网合成、加工蛋白质。 高尔基体：加工、分类、包装蛋白质，植物细胞壁的形成。 溶酶体：富含水解酶；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。 液泡：细胞液中含糖类、无机盐、蛋白质和色素；调节细胞的内环境、使植物细胞保持坚挺。 第四届花生 内质网：内腔相通的膜性管道系统。高尔基体：扁平囊状结构，内腔不相通 资料分析：溶酶体是一种由膜构成的细胞器，其膜上含有较为丰富的固醇使得糖基分子和脂质、蛋白质相互交联，使得膜的结构更加稳固，从而保持溶酶体自身稳定。 拓展——溶酶体： (1)图中的初级溶酶体直接来自于[ ]________， 溶酶体中多种水解酶在[ ]_______合成。 (2)图中异体吞噬过程中，细胞能识别病原体 主要依赖于细胞膜上的_____，说明溶酶体具有_______________________________的功能; (3)衰老的线粒体功能逐渐退化,会直接影响有氧 呼吸的第_______阶段。其在自噬溶酶体内被水解 后,产物的去向有__________________________ 说明溶酶体具有_____________________________的功能； ③ 高尔基体 ⑤ 核糖体 受体 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 分解细胞中衰老、损伤的细胞器 二、三 排出细胞或留在细胞内被利用 第四届花生 拓展——溶酶体： (4)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,推测其原因可能是？ 癌细胞可利用自噬过程中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。 促进 (5)溶酶体内的物质不会引起溶酶体膜的损伤可能 的原因是___________________________________ ___________________________________________ __________________________________________； 少量泄露到细胞质基质中同样不会引起该细胞损 伤，其主要原因可能_________________________ ___________________________________________ 溶酶体膜上含有较为丰富的固醇使得糖基分子和脂质、蛋白质相互交联，使得膜的结构更加稳固。（膜成分被修饰） 溶酶体中是酸性水解酶， 而细胞质基质的pH为中性，导致该酶活性降低或失活 PH=7.2 细胞质基质 第四届花生 拓展——溶酶体： Q4.矿工的职业病——硅肺的形成原因是什么？ ATP ADP+Pi H+ H+泵 肺部吞噬细胞吞噬硅尘(SiO2)→溶酶体缺乏分解硅尘的酶→硅尘破坏溶酶体膜释放水解酶→破坏吞噬细胞及周围肺细胞结构→肺功能受损。 Q5.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？ 溶酶体破裂释放其中的水解酶，把蛋白质水解成短肽。 第四届花生 经内质网、高尔基体加工的不一定是分泌蛋白。 Q5.无膜细胞器？作用？ （1）8大细胞器的结构、功能、分布： 核糖体：真、原核共有，蛋白质、rRNA形成，游离或附着，生产蛋白质的机器。 中心体：动物、低等植物有，两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成，有丝分裂间期复制发出星射线，形成纺缍体。 第四届花生 蛙的红细胞无。 拓展——细胞器分类 P31： 真原核共有？ 无磷脂？ 核膜？ 与分泌蛋白有关的细胞器？ 第四届花生 根据坐标图判断甲、乙、丙、丁代表的细胞器： 线/叶 内/高 溶/液 核糖体 中心体 RNA DNA RNA 具膜细胞器 无膜细胞器 第四届花生 48 （2）细胞骨架： 蛋白质纤维 骨架或支架总结？ 第四届花生 细胞骨架：研究发现原核细胞也有细胞骨架，FtsZ、MreB和Cres是构成细菌细胞骨架的主要蛋白，其中FtsZ是一种微管蛋白，可形成细丝并聚集到细胞膜中部内侧形成环，影响细胞分裂。下列有关细菌细胞骨架三种主要成分的叙述正确的是（　　）A．三种成分的差异由氨基酸的种类、数目和排列顺序决定B．细菌细胞骨架有利于维持细胞形态，参与细菌有丝分裂C．FtsZ蛋白合成后，依赖高尔基体运输至细胞膜中部内侧D．用药物抑制FtsZ蛋白的活性，可导致细菌细胞分裂停止 第四届花生 A、FtsZ、MreB和Cres是构成细菌细胞骨架的主要蛋白，三种成分的差异由氨基酸的种类、数目和排列顺序以及多肽链的空间结构，A错误； B、细菌属于原核生物，其细胞分裂方式为二分裂，不是有丝分裂，B错误； C、细菌没有高尔基体，因此，FtsZ蛋白合成后，不能由高尔基体运输，C错误； D、题意显示，FtsZ是一种微管蛋白，可形成细丝并聚集到细胞膜中部内侧形成环，可影响细胞分裂，据此可推测，用药物抑制FtsZ蛋白的活性，可导致细菌细胞分裂停止，D正确。 例．线粒体在细胞内是高度动态变化的，在细胞内不断分裂、融合，这一过程是由多种蛋白质精确调控完成的。马达蛋白是一类由能量驱动的可以定向运动的蛋白，可介导的“货物”定向运输。研究发现，内质网与线粒体的分裂有关，过程如下图所示。 研究发现，细胞内Ca2+主要储存在内质网中，在细胞质基质中浓度较低，而马达蛋白表面有Ca2+结合位点。据此推测，由Ca2+介导的线粒体向内质网运动的机制是：受到调控信号的刺激后，内质网 ，使细胞质基质中Ca2+浓度增高，Ca2+与 结合，使马达蛋白牵引着线粒体沿着 运输到内质网。 细胞骨架 释放Ca2＋离子 马达蛋白 第四届花生 拓展——特殊细胞的功能特异性决定于细胞器的种类和数量P37： 特殊细胞 功能特异性 细胞器的种类和数量 原核细胞 根尖分生区 没有______、没有__________ 植物表皮内的叶肉细胞 哺乳动物成熟的红细胞 蛔虫体细胞 心脏、肝脏、肾小管 ______较多 胰腺、胰岛、浆细胞等 ______、______、________较多 分裂细胞、癌细胞 ______、______较多 没有细胞核和各种细胞器 没有线粒体，只能无氧呼吸供能 叶绿体 线粒体 内质网 中央大液泡 核糖体 核糖体 高尔基体 线粒体 核仁较大 核孔较多 只有核糖体一种细胞器 不光合-正分裂 光合作用 运输O2 厌氧型 代谢旺盛 分泌蛋白 代谢旺、分裂快 较多叶绿体 第四届花生 （3）用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动： Q1.实验原理？实验材料？活细胞还是死细胞观察？如何保证？ 叶绿体的运动 藓类、黑藻：叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞， 取整个小叶直接制片。 藓类小叶 稍带些叶肉的下表皮 黑藻 稍带些叶肉的下表皮：细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体少、大。 保持有水状态：维持细胞活性、维持正常形态便于观察。 活体实验：+质壁分离与复原（只需低倍镜）。 第四届花生 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞， 可取整个小叶直接 制片 叶肉细胞紧密排列，难以直接观察单个细胞中的叶绿体动态。表皮细胞本身不含叶绿体，但下表皮靠近叶肉层，可通过撕取表皮时附带少量叶肉细胞（称为保卫细胞周围叶肉薄壁细胞或副卫细胞），这些细胞含有叶绿体且数量适中。 撕取的下表皮薄片中，叶肉细胞以单层或少数几层形式存在，便于显微观察。 （3）用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动： Q2.为保证细胞质流动实验成功，可采取什么方法加快黑藻细胞的流动速度？ 先在光照或室温下培养。 Q3.细胞质流动对生命活动的意义是？ 细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶和细胞器等。 细胞质的流动利于物质运输和结构移移动→保障了细胞生命活动的正常进行。 第四届花生 ③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快，由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，细胞质流动加快。大多为椭球形、球形，在不同光照条件下会改变方向。 ①光线强时，叶绿体以较小面积正向着光源，以防灼伤； ②光线弱时，叶绿体以较大面积侧向着光源，吸收大量光能。 （4）细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输： Q1.分泌蛋白、胞内蛋白？ 分泌蛋白：细胞内合成后，分泌到细胞外起作用；如： 消化酶、抗体、部分激素、 血浆蛋白 胞内蛋白：在细胞内合成后，在细胞内起作用；如： 呼吸酶、DNA/RNA聚合酶、解旋酶、 血红蛋白 试一试：下列属于分泌蛋白的是（ ） ①血红蛋白 　 ②胰蛋白酶　 ③有氧呼吸有关的酶 ④血浆蛋白 ⑤性激素 　 ⑥生长激素 A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ①②⑥ D. ②⑤⑥ 第四届花生 我们讲了8大细胞器，他们的结构和功能都有所不同，它们之间是不是完全独立的呢？呼吸酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、消化酶、抗体及部分激素。 （4）细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输： Q2.研究材料、方法？ 胰腺腺泡细胞 (合成分泌胰蛋白酶等多种消化酶)。 研究方法： 放射性 同位素标记法 同位素标记 稳定 同位素 3H标记亮氨酸，研究分泌蛋白的合成与运输过程。 14C标记CO2，研究暗反应中碳的转移途径。（必1P.104） 标记DNA 3H 14C 32P 35S 标记蛋白质 噬菌体的遗传物质（必2P.45） 18O 15N 标记H2O、CO2 研究光合产物O2中氧原子的来源（必1P.102） 标记DNA 研究DNA复制方式。（必2.P55） 检测 放射性 同位素 检测放射性 检测密度或相对分子质量 放射自显影技术：3H放出的电离射线可使感光乳剂曝光形成显微镜下可见的银颗粒，据此跟踪放射性物质的分布及数量。 第四届花生 科学方法？ （4）细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输： Q3.实验思路及结果、结论？ 用3H标记的亮氨酸的培养液培养胰腺腺泡细胞 ，检测放射性移动情况。 附着有核糖体的内质网 高尔基体 囊泡 过程： 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜 第四届花生 1.仅在粗面内质网上检测到了放射性，而未在光面内质网上检测到，说明什么问题?需要能量吗？ 肽链 一定空间结构的蛋白质 成熟的蛋白质 分泌蛋白 氨基酸 核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 囊泡 囊泡 脱水缩合 继续合成 进一步 融合 分泌 加工 折叠 修饰加工 线粒体 能量 能量 能量 能量 交通枢纽 Q5.分泌蛋白合成、运输具体过程？ 体现了细胞器之间的分工与合作 膜：直接、间接联系 第四届花生 Q6.依次经过的细胞器、细胞结构、膜面积变化? 内质网的膜面积_____ 减少 高尔基体膜先_____，后_____，综合比较：高尔基体的膜面积__________ 细胞膜的膜面积_____ ① ② ③ ④ 基本不变 增加 增加 减少 （细胞核）、核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜。（线粒体） Q7.内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可以相互转化，说明什么问题？ 第四届花生 （5）生物膜系统（P52、34）： 细胞器膜 （2+4） 核膜 细胞膜 细胞的生物膜系统 判断：①病毒无任何生物膜，原核生物、真核细胞都具有生物膜系统。 ②生物体中的膜均为生物膜，如：核糖体膜、视网膜、肠系膜、囊泡、类囊体等。 ③各种生物膜的组成成分完全一致，膜间既有直接联系、又有间接联系。 ④生物膜各司其职、又相互协调，共同完成细胞的生命活动。 概念、特点、功能？ 第四届花生 ②生物膜间的联系： 化学组成上：在 上基本相同； 在 上有显著差异。 结构上： ，都由 构成基本支架， 分布其中，都具有两大特点。 组成成分 蛋白质种类和数量 大致相同 磷脂双分子层 蛋白质分子 ③生物膜的功能： ①相对稳定的内部环境，在物质运输、能量转化和信息传递过程中起决定性作用。 ②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。 ③把各种细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序进行。 第四届花生 61 Q8.什么因素决定核糖体上合成肽链的去向，如何证明（P33、36）? 前胰岛素原 胰岛素 Q9.内质网输出的蛋白质不含信号序列? 第四届花生 内质网中切除信号肽，高尔基体中切除C肽 ☆☆信息读取【P34】： 1.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 第四届花生 2.如图为高等动物胰腺中某种细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图，其中a代表核糖体，其上正在合成肽链。b～f表示相应的细胞结构，①～⑧表示相应的生理过程。下列说法不合理的是(　　) A.由图可知，线粒体中呼吸酶的形成 不需要经过内质网、高尔基体 B.⑧过程的产物可能是某些消化酶， 其分泌过程需要细胞器c C.据图分析，细胞膜上转运蛋白的形 成过程依次是⑤⑥⑧ D.还有一些水解酶被包裹在膜囊或者 囊泡中，与高尔基体脱离，形成溶酶体 第四届花生 作用？ 联系？ 细胞器 细胞质基质 分泌蛋白的合成和运输 细胞质 生物膜系统 分工合作 核糖体、中心体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 叶绿体、线粒体 观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动 实验 分类 单层膜 无膜 双层膜 共同 组成 核膜和细胞膜等 加上 细胞器小结： 第四届花生 ☆☆判断： （1）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。 （2）线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所；葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量。消化酶、抗体和性激素等分泌蛋白通过囊泡运输到细胞外。 （3）溶酶体可合成多种水解酶，可进入细胞质基质将摄入的食物分解为小分子，其双层膜因膜蛋白高度糖基化不被水解。 （4）高倍光学显微镜下不能观察到黑藻叶绿体的双层膜结构，因为是用整张小叶制作装片；质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。 （5）液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子。 （6）胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面。 （7）“哺成红”的高尔基体和内质网之间的信息交流与膜上的糖类有关。 （8）内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成。 （9）哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同。 （10）硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂。蛙红细胞无丝分裂过程中一直可见细胞核。 （11）在植物中，叶肉细胞的核仁、核膜与染色质可以发生周期性地消失与重建哺；乳动物成熟红细胞中的核孔数量少，因此该细胞核质间信息交流较弱。 第四届花生 （6）蛋白质的分选与囊泡运输（P39）： ①核糖体与内质网之间的识别——信号肽假说： 第四届花生 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。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，最后经细胞膜分泌到细胞外。【GDP水解GDP释放能量。】 （6）蛋白质的分选与囊泡运输（P39）： ②内质网和高尔基体之间的识别——3种囊泡： 第四届花生 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。 （6）蛋白质的分选与囊泡运输（P39）： ③核受体介导的囊泡运输——精准发送： 第四届花生 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细胞膜，主要是因为靶细胞器或细胞膜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。 模型建构——归纳总结： 第四届花生 1.(2024·福建宁德第一中学质检)在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的信号肽借助内质网上的SRP受体，将新生肽引导至内质网继续蛋白质的合成。当错误折叠蛋白在内质网聚集时，BiP－PERK复合物发生解离，形成游离的BiP与PERK蛋白。BiP可以将错误折叠的蛋白质重新正确折叠并运出。PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化，一方面抑制多肽链进入内质网，另一方面促进BiP表达量增加。下列说法正确的是(　　) A.与分泌蛋白的合成、加工及分泌有关的结构都属于生物膜系统 B.SRP受体合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会在内质网腔中聚集 C.当PERK以游离状态存在时，内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡 D.提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常 第四届花生 ☆☆作业： 1.自主建构章网络图。 2.主体资料：看书、填空、判断提前一周完成1章的内容（利用放假时间）。 3.晨背晚默：自觉（自行读、记） 4.练习册（75练）：若觉得自己时间充裕、某个知识点还不太好，自行决定做。 第三章“细胞的基本结构” 期末考试：新学内容（70%）1天1页，复习内容：30%。 第四届花生 第四届花生 加工 分类 包装 发送 ①糖基化修饰 ②水解切除某些肽段 ③磷酸化等 ①内质网逃逸蛋白 ②高尔基体自身蛋白 ③溶酶体/液泡内的水解酶 ④细胞膜蛋白 ⑤分泌蛋白 形成囊泡 囊泡运输到相应的部位 溶酶体/液泡 内质网 细胞膜 细胞外 拓展：高尔基体的作用 第四届花生 74 $