高三一轮复习生物【知识精讲精研】细胞器之间的分工与合作课件

第六讲

细胞器之间的分工与合作2024届生物一轮复习第一单元目录CONTENTS01主要细胞器的结构和功能02用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动03细胞器之间的协调配合及生物膜系统（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（D

）A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强答案：DA、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。故选D。2．（2020·山东·高考真题）经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（）A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内D考点一主要细胞器的结构和功能细胞质基质细胞器真核细胞细胞膜细胞质细胞核细胞壁细胞骨架内质网中心体高尔基体核糖体线粒体溶酶体液泡叶绿体一、细胞质的组成考点一主要细胞器的结构和功能细胞质基质细胞器真核细胞细胞膜细胞质细胞核细胞壁细胞骨架内质网中心体高尔基体核糖体线粒体溶酶体液泡叶绿体一、细胞质的组成

①呈胶质状态②成分：水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸、多种酶等③功能：进行多种化学反应。细胞代谢的主要场所无氧呼吸、有氧呼吸第一阶段考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器1、分离细胞器的方法：主要采取逐渐提高_________分离不同大小颗粒的方法。差速离心法①将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。②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。如果要分离细胞内部的结构，首先要做的准备工作是什么？离心速率考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能(1)线粒体①图示：③结构两层膜外膜内膜：嵴少量的DNA和RNA、核糖体②分布：增大膜面积附着有氧呼吸相关酶呼吸酶复制、转录、翻译半自主基质注意：无线粒体≠只能无氧呼吸增大膜面积广泛分布于动植物体内。特例：哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等无氧呼吸类生物没有。考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能_________的主要场所，为细胞的生命活动提供能量（“动力车间”）功能：有氧呼吸线粒体只能分解丙酮酸，不能直接分解葡萄糖！！！

可能原因：a、线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体b、线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶④功能:考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能(2)叶绿体外膜内膜_________的场所，“养料制造车间”和“能量转换站”

（光能→有机物中稳定的化学能）光合作用主要分布于植物叶肉细胞中。注意：植物非绿色器官不含叶绿体，如根尖类囊体分布着光合色素（不溶于水）和光反应有关的酶（增大膜面积）分布暗反应有关的酶，少量DNA和RNA，核糖体基粒基质③结构②分布：④功能：①（图示）形态：扁平的椭球形或球形考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能②能进行光合作用的细胞都有叶绿体吗？①植物细胞都有叶绿体吗？【拓展.联系】表皮细胞、根尖细胞等没有叶绿体蓝细菌等③叶绿体中合成和消耗ATP分别在什么部位？类囊体薄膜、叶绿体基质考点一主要细胞器的结构和功能1.叶绿体和线粒体的比较含有DNA、RNA、磷脂和蛋白质等含有DNA、RNA、磷脂、蛋白质和色素等内膜向内折叠形成嵴类囊体堆叠形成基粒项目线粒体叶绿体结构增大膜面积的方式

化学组成项目线粒体叶绿体酶和色素的分布无色素基质：内膜：

类囊体薄膜：

基质：功能物质转化：能量转化：共性有氧呼吸第二阶段有关的酶色素、与光反应有关的酶与暗反应有关的酶将有机物中的化学能转化为ATP中的化学能，用于各项生命活动。利用二氧化碳和水合成有机物将光能转化为有机物中的化学能储存起来①都具有双层膜；②都与能量转换有关，产生ATP；

③都含有DNA、RNA、核糖体，能够通过转录、翻译合成自身的部分蛋白质，属于半自主性细胞器

④不遵循孟德尔遗传规律⑤共同参与自然界的碳循环将有机物分解为CO2和水物质转化：能量转化：有氧呼吸第三阶段有关的酶共生起源学说：古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体。1、据以上信息可知，线粒体、叶绿体中可能存在的细胞器是________；叶绿体中DNA的形态为________(填“环状”或“线状”)。2、线粒体

(填“外膜”或“内膜”)与好氧细菌细胞膜的成分相似3、被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了

。核糖体环状内膜有机物和氧气考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能①图示：②分布：③形态结构：④功能：RNA(3)核糖体真核细胞、原核细胞附着核糖体游离核糖体⑤类型【拓展.联系】①所有细胞都有核糖体吗？②核糖体的形成都与核仁有关吗？不是，哺乳动物成熟的红细胞没有不是，原核生物没有核仁，但有核糖体

膜结构，由

组成无蛋白质和

rRNA

蛋白质的合成场所考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能②分布：③结构：④功能：（4）中心体动物细胞和低等植物细胞

膜，两个相互垂直排列的

及周围物质构成与有丝分裂有关藻类、菌类和地衣无①图示：中心粒间期倍增形成纺锤体考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能③分布：粗面内质网(5)内质网②形态结构：由

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④类型及功能光面内质网（核糖体附着）

蛋白质等的合成、加工场所和运输通道

脂质的合成单层光面内质网①图示：真核细胞膜面积最大的细胞器考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能（6）高尔基体②形态结构④功能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”

与植物细胞壁的形成有关；与动物分泌物和溶酶体的形成有关。③分布：真核细胞①图示：：由

膜构成的扁平囊结构，有囊泡。单层考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能(7)溶酶体分布：动物和真菌细胞中

内含多种水解酶，起源于高尔基体功能：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应用：a、硅肺病的形成

b、细胞凋亡c、细胞自噬溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构——“消化车间”维持细胞内部相对稳定考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器“消化车间”，分解衰老、损失细胞器，吞噬杀死细菌和病毒，无用的生物大分子。（细胞凋亡、个体发育过程中往往涉及组织或器官的改造或重建，如昆虫和蛙类的变态发育等；参与分泌过程的调节，如将甲状腺球蛋白降解成有生物活性的甲状腺激素）溶酶体的自噬作用溶酶体的吞噬作用考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能思考：➊.少量溶酶体酶泄露到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？细胞质基质中的pH为7.0，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。➋.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?膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用。溶酶体膜所带电荷或某些特定的基团的作用，使酶远离自身。溶酶体膜转运物质使膜周围环境（如pH）不适合酶发挥作用。考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能(3)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，细胞自噬会促进肿瘤的发生。结合图中自噬过程，推测其原因。提示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。考点一主要细胞器的结构和功能二、细胞器2.细胞器的结构与功能⑥液泡★内含细胞液成分：糖类、无机盐、色素（水溶性，主要是花青素）和蛋白质等。★作用:调节植物细胞内环境，能渗透吸水，使细胞保持坚挺分布：主要存在于成熟的植物细胞注意：干种子细胞、根尖分生区细胞无液泡，伸长区细胞液泡小而多，成熟区细胞有中央大液泡。①植物根尖分生区细胞没有大液泡②区分动植物细胞最可靠的依据？【拓展.联系】细胞壁考点一主要细胞器的结构和功能三、细胞骨架蛋白质纤维分裂、分化能量转化细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有支持它们的结构——细胞骨架提醒：真核细胞和原核细胞都有细胞骨架。原核细胞具有一些简单的与真核细胞骨架相似的成分（MreB和FtsZ），可以视作原核细胞的细胞骨架。考点一主要细胞器的结构和功能3.多角度比较各种细胞器中心体、核糖体线粒体、叶绿体高尔基体、内质网、液泡、溶酶体叶绿体、液泡中心体叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体、核糖体叶绿体、液泡考点一主要细胞器的结构和功能3.多角度比较各种细胞器叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体、内质网叶绿体、线粒体、中心体线粒体、核糖体、高尔基体、中心体线粒体、核糖体、内质网、高尔基体叶绿体、线粒体、核糖体线粒体、核糖体考点一主要细胞器的结构和功能①能进行光合作用的生物，

有叶绿体(如蓝细菌)，但高等植物细胞的光合作用

在叶绿体中进行。②能进行有氧呼吸的生物

有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定有线粒体参与。③一切生物，其蛋白质合成场所

是核糖体。④有中心体的生物

为动物，但

不是高等植物。4.【易错点】结构与功能中的“一定”、“不一定”与“一定不”不一定一定不一定一定不一定一定考点一主要细胞器的结构和功能⑤高尔基体经囊泡分泌的物质

为分泌蛋白，但分泌蛋白

经高尔基体分泌。⑥具有细胞壁的细胞

是植物细胞，真菌、细菌也有细胞壁。⑦没有叶绿体和中央液泡的细胞

是动物细胞，如根尖分生区细胞。⑧真核细胞中葡萄糖→丙酮酸

不发生在细胞器中，丙酮酸彻底氧化分解

发生于线粒体中。

不一定一定不一定不一定一定一定4.【易错点】结构与功能中的“一定”、“不一定”与“一定不”考点一主要细胞器的结构和功能5.常考图像辨析叶绿体膜核膜细胞膜高尔基体膜内质网膜溶酶体膜液泡膜线粒体膜蓝细菌低等植物动物细胞高等植物考点一主要细胞器的结构和功能6.显微结构与亚显微结构显微结构(光学显微镜）亚显微结构(电子显微镜）考点一主要细胞器的结构和功能考点二

用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动一、实验原理(1)叶肉细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的

或球形，制片后可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。(2)活细胞中的细胞质处于不断

的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的

的运动作为标志。椭球流动叶绿体低等植物的叶绿体形态多样，如螺旋状考点二

用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动二、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，表皮细胞不含属于高等植物考点二

用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动3.方法步骤(1)观察叶绿体中央水滴中低倍高倍叶肉的下表皮叶绿体少而大保持有水状态，以免影响细胞的活性形态、分布考点二

用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动三、实验步骤(2)观察细胞质流动光照、室温盖玻片叶绿体随细胞质促进细胞质的流动考点二

用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动4.实验成功关键点(1)加速细胞质流动的三种方法①进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20分钟。②提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25℃左右。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。叶绿体的运动同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积（叶绿体椭球体的正面）朝向光源，强光下则以其椭球体的侧面或顶面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。(1)分泌蛋白和胞内蛋白的比较项目

分泌蛋白胞内蛋白概念指在

合成后，分泌到

起作用的蛋白质在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用。合成场所在游离的核糖体上合成多肽链后，转移至内质网继续合成。在游离的核糖体上合成。实例①消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶；②T细胞合成并分泌的淋巴因子；③浆细胞合成并分泌的抗体；④下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素，如生长激素、胰岛素等。血红蛋白、光合作用的酶、呼吸酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶等。细胞内

细胞外

主要合成分泌蛋白、细胞膜上的蛋白质和溶酶体内的蛋白质考点三

细胞器之间的协调配合与生物膜系统——放射性同位素标记法(2)研究手段：(1)概念：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。(2)作用：通过追踪同位素标记的化合物，可弄清楚化学反应的详细过程。(3)类型：生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如3H、14C、35S、32P；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O(3)过程：在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射__________________，检测放射性依次出现的部位。3H标记的亮氨酸囊泡高尔基体线粒体核糖体内质网内质网高尔基体细胞膜核糖体囊泡囊泡(4)分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化各种膜之间可以相互转化,说明各种膜的结构和组成成分相似,同时伴随着膜成分的更新内质网膜面积减少，细胞膜面积增大，高尔基体不变分泌蛋白分泌过程中穿过了1层膜（核糖体内质网上的易位子）分泌蛋白分泌过程中放射性同位素及膜面积变化图示思考延伸图甲表示分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化，A、B、C三条曲线所指代的膜结构分别是

；图乙表示放射性颗粒在不同结构出现的先后顺序，1、2所指代的细胞器__________________；图丙表示不同细胞器中放射性强度的变化，a、b、c所代表的细胞器分别为________________________。内质网膜、细胞膜、高尔基体膜内质网、高尔基体核糖体、内质网、高尔基体

g为内质网，h为高尔基体，i为细胞膜3.生物膜系统的组成和功能(1)概念:(2)功能：信息传递细胞器酶囊泡膜、类囊体膜易错提醒1.生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜、小肠黏膜、视网膜等不属于细胞内的