高三生物学一轮复习课件 第5课时 细胞器之间的分工合作

细胞器之间的分工合作第2课时第2单元

细胞的基本结构与物质运输木每老师>>>2027届高三生物学一轮复习必修101显微结构与亚显微结构百合花药横切百合花药横切显微结构电子显微镜电镜下的线粒体亚显微结构（超微结构）注意：①以光学显微镜能够分辨的最小距0.2微米为界，大于即为显微，小于即为亚显微②显微结构：细胞壁、细胞质、染色体、叶绿体（绿色）、大液泡、细胞核（核仁）。③亚显微结构：细胞膜、内质网、核膜、核糖体、微管和微丝、高尔基体、中心体等。④线粒体染色后光镜可见，但仅观察到外部形态结构选项部位1部位2部位3部位4A大量少量少量无B大量大量少量无C少量大量无少量D少量无大量大量1.（2025北京）如图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中,细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是()

A.A B.B C.C D.D01显微结构与亚显微结构

C

02细胞质功能：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸等，还有多种酶细胞质基质(溶胶状)细胞器：成分：①新陈代谢的主要场所②为新陈代谢提供所需的物质和条件细胞质线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡、溶酶体细胞骨架: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、能量转换、信息传递等生命活动密切相关03细胞器破坏细胞膜细胞匀浆不同转速离心上清液沉淀物1.细胞器的分离方法——差速离心法03细胞器1.细胞器的分离方法——差速离心法03细胞器线粒体分布结构外膜内膜基质功能广泛分布于真核细胞需能多的细胞(心肌细胞、肝细胞)线粒体多一个细胞中能量需求集中的区域线粒体分布密集平整光滑，蛋白质比例低，通透性高。内向折叠形成嵴,增大内膜的表面积是有氧呼吸第三阶段的场所。是有氧呼吸第二阶段的场所；含有DNA(环状)、RNA和核糖体，能进行DNA复制、转录和翻译，能合成自身一部分蛋白质，是半自主细胞器。是细胞进行有氧呼吸的主要场所葡糖糖不能进入线粒体氧化分解供能；有氧呼吸第二、三阶段在线粒体中进行；线粒体是合成ATP的主要场所2.双层膜细胞器——线粒体嵴哺乳动物成熟红细胞中没有线粒体只能进行无氧呼吸细菌没有线粒体好氧细菌可以进行有氧呼吸线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构2.双层膜细胞器——线粒体外膜内膜基质核糖体RNADNA类囊体薄膜类囊体腔光反应场所暗反应的场所半自主细胞器基粒2.双层膜细胞器——叶绿体项目线粒体叶绿体化学组成酶色素功能物质变化物质变化能量变化能量变化增大膜面积的结构相同点含有DNA、RNA、蛋白质和磷脂等含有DNA、RNA、蛋白质、磷脂和色素等与有氧呼吸第二阶段有关的酶分布在_______________；与有氧呼吸第三阶段有关的酶分布在_______________；与光反应有关的酶分布在_____________；与暗反应有关的酶分布在_______________；线粒体基质线粒体内膜上类囊体膜上叶绿体基质中无色素光合色素分布在______________上类囊体膜将丙酮酸分解为CO2和H2O将有机物分解，释放的部分能量用于合成ATP利用CO2和H2O合成有机物将光能转化为有机物中的化学能嵴类囊体堆叠①都具有双层膜；②都与能量转换有关，均产生ATP；③共同参与自然界中的碳循环；④都能以分裂的方式增多数目；⑤都属于半自主性细胞器；⑥都是“内共生”的起源；第一个真核细胞动物、真菌等异养生物的祖先植物的祖先拟核细胞膜原核细胞细胞质细胞膜折叠核内质网好氧细菌线粒体蓝细菌叶绿体内共生学说线粒体和叶绿体起源的内共生学说学说内容线粒体和叶绿体起源于原始真核细胞吞噬的细菌。原始真核细胞摄入好氧细菌，后者逐渐演化为线粒体，提供能量；而叶绿体则由吞噬的蓝细菌演化而来，赋予植物光合能力。证据形态大小线粒体和细菌相似，叶绿体则与蓝细菌相似。化学组成线粒体外膜与真核细胞的质膜相似，而线粒体内膜则与原核细胞的细胞膜相似。半自主性都含有DNA、RNA和核糖体，是半自主性的细胞器。它们自主生长，都具有合成自身某些蛋白质的能力。DNA的存在形式线粒体、叶绿体和原核细胞中的DNA均为环状分子，不含组蛋白；对抗生素敏感性细菌、线粒体和叶绿体的蛋白质合成均可受氯霉素和红霉素的抑制，而真核细胞的蛋白质合成对这些抗生素不敏感。增殖线粒体和叶绿体能以分裂的方式进行增殖，与细菌的繁殖方式相似基因组叶绿体的基因组和光合系统与蓝细菌等原核生物极为相似(2023广东,4,2分)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是(

)A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律B.线粒体DNA复制时可能发生突变C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖03细胞器

B

真核细胞细胞质基质(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原核细胞细胞质基质中内质网核膜核孔核糖体分布3.无膜细胞器——核糖体核糖体蛋白前体rRNA核仁外rRNArDNA核仁外DNAmRNA核仁核糖体的形成核孔大亚基小亚基3.无膜细胞器——核糖体是生产蛋白质的机器无论是游离核糖体还是内质网膜结合核糖体，在合成蛋白质时均形成多核糖体。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同进行多条肽链的合成。利用少量的mRNA分子迅速合成大量的蛋白质。核糖体的功能(2023山东,1,2分)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(

)A.原核细胞无核仁,不能合成rRNAB.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子D.细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录2.(2020天津,8,4分)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是(

)A.上图所示过程可发生在有丝分裂中期B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出03细胞器

B

D

中心体分布形态功能分布于动物细胞与低等植物细胞中由两个相互垂直的中心粒(蛋白质)及周围物质(蛋白质)组成。与有丝分裂有关有丝分裂前的间期，中心体复制（倍增）有丝分裂前期，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，形成纺锤体。3.无膜细胞器——中心体内质网分布普遍存在于真核细胞中形态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。功能光面内质网粗面内质网合成脂质。细胞中几乎所有的脂质都是在光面内质网上合成的。合成、加工蛋白质。①肽链的盘曲折叠；②二硫键的形成；③切除某些肽段；④对蛋白质的修饰(糖基化、甲基化等)；4.单层膜细胞器——内质网高尔基体分布普遍存在于真核细胞中。专职分泌功能的细胞，高尔基体发达。形态由单层膜围成的扁囊和管网组成的复杂立体结构。功能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”。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分泌蛋白将各类蛋白浓缩到囊泡中以囊泡的形式运输到相应的部位4.单层膜细胞器——高尔基体溶酶体/液泡膜蛋白分泌蛋白水解酶内质网逃逸蛋白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”。高尔基体内质网COP

Ⅱ小泡COP

Ⅰ小泡逃逸蛋白回收：

内质网驻留蛋白含有KDEL序列，如果它们意外地转运到高尔基体中，他们会被回收到内质网中。当内质网驻留蛋白与位于高尔基腔室膜壁的KDEL受体结合时，KDEL受体就会与COPI外壳的蛋白质结合，使整个复合物回到内质网。ER驻留蛋白(KDEL)KDEL受体溶酶体分布主要分布在动物细胞中。植物细胞和真菌细胞中的液泡可以发挥溶酶体的功能。内含50多种酸性水解酶溶酶体膜上有主动运输H+的质子泵，使溶酶体内pH为4.6溶酶体中水解酶的最适pH为酸性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。功能能分解衰老、损伤的细胞器；杀死侵入细胞的病毒或细菌。参与细胞自噬分解衰老、损伤的细胞器参与细胞吞噬吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌4.单层膜细胞器——溶酶体(2024江西,1,2分)溶酶体膜稳定性下降,可导致溶酶体中酶类物质外溢,引起机体异常,如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法,错误的是(

)A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶D.从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低2.(2024浙江6月选考,7,2分)溶酶体内含有多种水解酶,是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时,相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降,通透性增高,引发水解酶渗漏到胞质溶胶,造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是()A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成B.溶酶体水解产生的物质可被再利用C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活D.休克时可用药物稳定溶酶体膜03细胞器

A

C

4.(2023天津,12,4分)溶酶体在维持细胞器稳态中具有重要作用。下列叙述错误的是(

)A.溶酶体水解酶由游离核糖体合成,经囊泡运输进入前溶酶体B.溶酶体中的水解产物一般可被细胞再利用C.溶酶体异常时,细胞质内会积累异常线粒体等细胞器D.溶酶体膜破裂后,释放到细胞质中的水解酶活性降低03细胞器

A

3.(2025安徽,1,3分)下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述,正确的是()A.高尔基体膜上分布有相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工B.核糖体中有相应的酶,可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端C.溶酶体内含有多种水解酶,仅能消化衰老、损伤的细胞组分D.叶绿体中的ATP合成酶,可将光能直接转化为ATP中的化学能

A

液泡分布普遍存在于植物细胞中形态内含细胞液。细胞液中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等。功能调节植物细胞内的环境。充盈的液泡可以使植物变得坚挺。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。4.单层膜细胞器——液泡比较项目光合色素细胞液色素存在部位溶解性代表种类颜色颜色变化叶绿体液泡脂溶性水溶性类胡萝卜素和叶绿素花青素橙黄、黄、绿红、蓝、紫不随pH改变变化颜色随pH改变变化颜色在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。消化酶抗体溶菌酶细胞因子蛋白类激素……分泌蛋白04细胞器之间的协调配合实例：分泌蛋白的合成和运输1.分泌蛋白：核糖体细胞膜核糖体氨基酸形成肽链内质网加工肽链形成蛋白质高尔基体进一步修饰加工细胞膜囊泡与细胞膜融合细胞外囊泡囊泡分泌高尔基体线粒体供能囊泡囊泡粗面内质网2.分泌蛋白的合成和运输过程2.分泌蛋白的合成和运输过程游离的核糖体粗面内质网高尔基体溶酶体细胞膜分泌小泡线粒体叶绿体细胞核细胞质基质囊泡囊泡信号序列3.高尔基体是囊泡运输的枢纽3214同位素在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。放射性同位素____________________（原子核能自动放射出具有一定穿透力的射线）稳定性同位素稳定性同位素标记法检测研究光合产物O2中氧原子的来源。研究DNA复制方式。放射性同位素标记法检测________研究分泌蛋白的合成与运输过程研究暗反应中碳的转移途径研究噬菌体的遗传物质密度或相对分子质量18O标记H2O和CO215N标记DNA放射性3H、14C、35S、32P18O、15N3H标记亮氨酸14C标记CO232P标记DNA35S标记蛋白质4.同位素标记法（2025陕晋青宁，14，3分）高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累,使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白,以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工,此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是()A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性04细胞器之间的协调配合2.(2024重庆,4,3分)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()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

C

A

3.(2024·浙江1月选考·12,2分)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04细胞器之间的协调配合

A

4.(2024山东,3,2分)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是(

)A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性

B

04细胞器之间的协调配合3H标记的蛋白质3min取样10min取样100min取样电镜观察正常的豚鼠胰腺组织切片实例1：胰腺腺泡细胞的分泌活动分泌颗粒正常分泌积累在细胞质基质积累在粗面内质网积累在内质网产生的小泡中积累在高尔基体中积累在高尔基体的分泌小泡突变体A突变体B突变体C突变体D突变体E实例2：酵母菌突变体研究5.(2022北京,16,12分)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过

作用分泌到细胞膜外。

(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如图。据图可知,24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶呈现

的趋势,表现出分泌缺陷表型,表明sec1是一种温度敏感型突变株。

(3)37℃培养1h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进

的融合。

(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是

。

(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是:突变体

(单选)。

A.蛋白分泌受阻,在细胞内积累

B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变

C.细胞分裂停止,逐渐死亡答案

(1)胞吐(2)先上升后下降(3)分泌泡与细胞膜(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外(5)B核膜内质网细胞膜细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜在组成成分和结构上相似，结构和功能上紧密联系。05细胞的生物膜系统生物膜系统核膜细胞器膜细胞膜外膜内膜叶绿体膜线粒体膜内质网膜高尔基体膜溶酶体膜囊泡囊泡外膜内膜外膜内膜类囊体膜相连相连05细胞的生物膜系统1、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。2、许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。3、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证生命活动有序高效进行。生物膜系统的功能05细胞的生物膜系统高等植物根尖分生区细胞不具有的细胞器：__________________________。分布最广的细胞器是:__________肽键形成的场所：__________雄性激素合成的场所：_________。含有核酸的细胞器有：__________________________________。含有色素的细胞器有：___________________。蝌蚪尾部逐渐消失与____________这一细胞器有关。发生碱基互补配对的细胞有___________________________________。中心体核糖体内质网溶酶体液泡核糖体叶绿体核糖