高考生物一轮复习第二单元细胞的基本结构与物质运输第5讲细胞器和生物膜系统课件

高考生物一轮复习第二单元细胞的基本结构与物质运输第5讲细胞器和生物膜系统课件

细胞的基本结构与物质运输 第二单元 第 5 讲　细胞器和生物膜系统 等级考 (2017 级 ) 课标要求 内容标准 活动要求 1 ．阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。 2 ．举例说明细胞各部分之间相互联系，协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。 1 ．观察叶绿体和细胞质流动。 2 ．尝试制作真核细胞的结构模型。 1 ． 细胞器的分离方法 —— 差速离心法 将 ________ 破坏后，利用高速离心机，在 __________________ 将各种细胞器分离开。 考点一　细胞器的结构和功能 细胞膜 　 不同的离心速度下 　 2 ． 细胞器的形态、结构和功能 有氧呼吸的主要场所 　 光合作用的场所 　 蛋白质加工、脂质合成车间　 　 蛋白质的加工、分类、包装　 　 与动物 ( 低等植物 ) 有丝分裂有关　 　 生产蛋白质的机器　 　 调节细胞内的环境，保持细胞坚挺　 　 “ 消化车间”，分解衰老细胞，吞噬病菌 　 3 ． 细胞质基质 (1) 成分：水、无机盐、脂质、糖类、 ________ 、 ________ 和 ________ 等。 (2) 功能：是多种 __________ 进行的场所。 氨基酸 　 核苷酸　 　 多种酶　 　 化学反应 　 [ 归纳整合 ] 1 ． 线粒体和叶绿体的比较 2 ． 多角度归纳整合各种细胞器 3 ． 两类核糖体和两类内质网功能的辨析 [ 思维探究 ] 下列为细胞结构图，据图回答问题： (1) 上图①～⑧，哪些是具有膜结构的细胞器？ 提示： ①线粒体、②叶绿体、③高尔基体、④内质网、⑤液泡、⑥溶酶体。 (2) 上图①～⑧中，哪些细胞器能发生碱基互补配对？ 提示： ①线粒体、②叶绿体、⑦核糖体。 (3) 上图中哪些场所可产生 ATP? 提示： ①线粒体、②叶绿体、细胞质基质。 [ 教材深挖 ] 1 ．教材必修 1P 45 的侧栏思考题揭示了怎样的生物学观点？ 提示： 结构与功能相适应的观点。 2 ．教材必修 1P 47 中细胞骨架与教材必修 1P 68 中生物膜的基本支架在物质构成上有什么不同？ 提示： 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，生物膜基本支架是由磷脂双分子层组成。 命题点一　细胞器的结构与功能分析 1 ． (2018 · 北京卷， T2) 哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛，下列细胞结构与对应功能表述有误的是 ( 　　 ) A ．细胞核：遗传物质储存与基因转录 B ．线粒体：丙酮酸氧化与 ATP 合成 C ．高尔基体：分泌蛋白的合成与加工 D ．溶酶体：降解失去功能的细胞组分 C 　 解析 　 C 错：分泌蛋白的合成是在核糖体上进行的，高尔基体可以对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装。 2 ．下列与细胞器相关的叙述中，正确的是 ( 　　 ) A ．蓝藻细胞中有的酶在核糖体上合成后，再由内质网和高尔基体加工 B ．中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，与细胞的分裂有关 C ．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，但不能分解衰老的细胞器 D ．植物细胞叶绿体产生的 ATP 主要用于主动运输等过程 B 　 解析 　 蓝藻细胞中没有内质网和高尔基体， A 错误；中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，与细胞的分裂有关， B 正确；溶酶体能够分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌， C 错误；植物细胞叶绿体产生的 ATP 用于光合作用的暗反应， D 错误。 归纳细胞结构与功能中的 “ 一定 ”“ 不一定 ” 与 “ 一定不 ” (1) 能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体。 (2) 能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。 (3) 真核细胞光合作用一定发生于叶绿体，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。 (4) 一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 (5) 有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 (6) 高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。 (7) 一定不发生于细胞器中的反应为：葡萄糖 → 丙酮酸。 命题点二　细胞结构与功能的统一性分析 3 ．在细胞中有许多相似的膜结构。下列关于膜结构的叙述中，错误的是 ( 　　 ) A ． 蓝藻细胞的光合片层膜上含有色素和光合酶 B ．线粒体内膜向内折叠形成嵴，其膜上含有全部的呼吸酶 C ．神经肌肉接点处肌细胞膜折叠，其膜上有神经递质的受体 D ．细胞内单位膜折叠成的囊腔和细管组成内质网，其膜上有合成磷脂的酶 B 　 解析 　 线粒体内膜向内折叠形成嵴，其膜上含有有氧呼吸第三阶段的酶。 4 ．下列分析正确的是 ( 　　 ) A ．该图为光学显微镜下所观察到的动物细胞结构图 B ．外界溶液浓度大于③内液体浓度时，可能发生质壁分离现象 C ．该细胞中能产生 ATP 的部位是⑤、⑥、⑨和⑩ D ．该细胞可能取自茎尖分生区或根尖成熟区 B 　 解析 　 该图是植物细胞的亚显微结构模式图，在普通光学显微镜下无法观察到， A 项错误；该细胞中含有中央大液泡，为成熟植物细胞，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时可能发生质壁分离现象， B 项正确；该细胞能产生 ATP 的部位有细胞质基质、线粒体和叶绿体，对应 ⑩ 、 ⑨ 和 ⑤ ， C 项错误；此细胞有叶绿体，不可能是根尖细胞， D 项错误。 1 ． 各种生物膜之间的联系 (1) 在成分上的联系 ①相似性：各种生物膜都主要由 ______________ 组成。 ②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其 ________ 的种类和数量就越多。 考点二　细胞器之间的协调配合及生物膜系统 脂质和蛋白质　 　 蛋白质 　 (2) 在结构上的联系 ①各种生物膜在结构上大致相同，都是由 ______________ 构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。 ②在结构上具有一定的连续性，图示如下： 磷脂双分子层 　 (3) 在功能上的联系 ( 以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例 ) 细胞核　 内质网　 高尔基体　 脱水　 缩合　 2 ． 细胞的生物膜系统 (1) 组成： ________ 、细胞器膜和 ______ 等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 (2) 功能 细胞膜 　 核膜 　 [ 归纳整合 ] 1 ． 分泌蛋白与胞内蛋白的比较 合成场所 实例 分泌蛋白 附着在内质网上的核糖体 消化酶、抗体、蛋白质类激素 胞内蛋白 游离的核糖体 呼吸酶、血红蛋白 2 ． 分泌蛋白在加工、运输过程中相关结构变化的模型分析 [ 思维探究 ] 如图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图 ( 其中物质 X 代表氨基酸， a 、 b 、 c 、 d 、 e 表示细胞结构 ) ，请分析： (1) 图中 a 、 b 、 c 、 d 、 e 依次表示 __________________________________________ 。 (2)a 、 b 、 c 分别担负着怎样的功能？ 提示： a 为合成蛋白质， b 为初步加工蛋白质， c 为蛋白质加工、分类、包装及发送。 (3) 图中 ________________( 填字母 ) 参与了生物膜系统的构成。 核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体 　 b 、 c 、 d 、 e 　 [ 教材深挖 ] 1 ． ( 教材必修 1P 48 “ 资料分析 ” ) 科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么？如果用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？ 提示： 放射性同位素标记法；不可以，口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。 2 ． ( 教材必修 1P 50 “ 与社会的联系 ” ) 血液透析膜的功能特点是什么？ 提示： 选择透过性，即把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。 命题点一　细胞器的协作 1 ． (2016 · 海南卷， T7) 下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是 ( 　　 ) A ．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与 B ．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量 C ．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网和囊泡分泌到细胞外 D ．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合 C 　 解析 　 分泌蛋白在核糖体上合成，然后依次经过内质网、高尔基体、细胞膜排出细胞外，在内质网、高尔基体、细胞膜之间以囊泡的形式进行转移。该过程需要线粒体提供能量。 2 ． (2019 · 山东威海模拟 ) 下列关于乳汁蛋白加工、合成和分泌过程的叙述，正确的是 ( 　　 ) A ．乳汁蛋白最初在高尔基体中形成具有一定空间结构的蛋白质 B ．乳汁蛋白最初可以在游离的核糖体或附着在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链 C ．降低细胞呼吸速率，会影响乳汁蛋白的合成、加工和运输过程 D ．内质网上形成的囊泡运输到高尔基体并融合，所以内质网膜与高尔基体膜的组成成分完全相同 C 　 解析 　 乳汁蛋白最初在内质网中形成具有一定空间结构的蛋白质， A 项错误；乳汁蛋白最初在附着在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链， B 项错误；乳汁蛋白的合成、加工和运输过程需要呼吸作用提供能量，受呼吸作用的影响， C 项正确；内质网膜与高尔基体膜的组成成分相似，但不完全相同， D 项错误。 “ 囊泡 ” 的来源、去向及作用的归纳 (1) 囊泡的来源及去向举例： ①胞吐：内质网可产生囊泡运往高尔基体，高尔基体一方面可接受内质网发来的囊泡，另一方面可向细胞膜发送囊泡。 ②胞吞：细胞膜可向细胞内发送囊泡。 (2) 囊泡形成原理：生物膜具有一定的流动性；囊泡运输需消耗能量。 (3) 以 “ 囊泡 ” 形式运输 ( 胞吐 ) 的物质举例： ①分泌蛋白类如消化酶、淋巴因子、抗体及蛋白质类激素等； ②神经递质 ( 在突触前膜内合成并释放 ) 。 命题点二　生物膜系统及其功能的分析 3 ． “ 生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要 ” 。下列有关叙述正确的是 ( 　　 ) A ． 各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定的联系 B ．细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换等过程中起决定性作用 C ．生物膜上有多种酶附着，以确保细胞内化学反应均在生物膜上顺利进行 D ．不同生物的细胞膜上的糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白 B 　 解析 　 各种生物膜在组成成分和结构上相似，但由于各种膜的功能有差异，不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同， A 错误；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的作用， B 正确；细胞内许多重要的化学反应都在生物膜上进行， 但并不是细胞内所有化学反应均在生物膜上进行， C 错误；细胞膜上的糖类可与蛋白质结合形成糖蛋白，也可与脂质结合形成糖脂， D 错误。 4 ． (2019 · 北京十一中学模拟 ) 下图 A 、 B 、 C 、 D 表示细胞内几种蛋白质的合成和转运过程，图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构。下列叙述正确的是 ( 　　 ) A ．在①结构上发生的是转录和翻译的过程 B ． B 物质可能为 RNA 聚合酶 C ．有氧呼吸第二阶段的酶、 ATP 合成酶属于 A 类物质，胃蛋白酶属于 D 类物质 D ．③和④结构可以对蛋白质进行加工，蛋白质每次进出均需要穿过一层生物膜 B 　 解析 　 ① 结构是核糖体，可以发生翻译过程，转录在细胞核中进行， A 项错误； B 物质从细胞质通过核孔进入细胞核中，可能是细胞核需要的 RNA 聚合酶， B 项正确；有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，故有氧呼吸第二阶段的酶应该属于 C 类物质，胃蛋白酶是分泌蛋白，属于 D 类物质， C 项错误；内质网和高尔基体对蛋白质进行加工，分泌蛋白的加工和分泌穿过 0 层生物膜， D 项错误。 5 ．用 35 S 标记一定量的氨基酸，用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网和高尔基体上放射性强度的变化曲线 ( 下图甲 ) ，以及在此过程中，高尔基体、内质网和细胞膜膜面积的变化曲线 ( 下图乙 ) 。下列分析中，不正确的是 ( 　　 ) A ． 35 S 在细胞各个结构间移动的先后顺序是：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 B ．与乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体、线粒体 C ．甲图中的 a 、 b 、 c 三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体 D ．乙图中 d 、 e 、 f 三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 D 　 解析 　 在分泌蛋白合成和分泌过程中内质网膜以出芽的形式形成囊泡并与高尔基体膜融合，高尔基体膜以出芽的形式形成囊泡并与细胞膜融合，因此该过程中内质网膜减少，高尔基体膜不变，细胞膜增加，因此图乙中 d 是内质网膜， e 是细胞膜， f 是高尔基体膜， D 错误。 “ 三看法 ” 判断分泌蛋白形成过程图中的相关变化 1 ． 实验原理 (1) 叶肉细胞中的叶绿体呈 ____________________ ， ____ 色，散布于 __________ 中，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 (2) 细胞质的流动，悬浮于细胞质基质中的 _________ 等细胞器也会运动，因此，观察细胞质的流动可以以 ___________ 作为参照物进行观察。 考点三 ( 实验 ) 　观察叶绿体和细胞质流动 扁平的椭球形或球形 绿 细胞质基质 叶绿体 叶绿体 载玻片的水滴 叶绿体的形态及运动 2 ． 实验步骤 [ 延伸思考 ] 1 ．为什么用菠菜叶稍带叶肉的下表皮观察叶绿体？ 提示： 接近下表皮的叶肉细胞排列疏松，且含叶绿体大而数目少。 2 ．观察叶绿体时，为什么临时装片中始终保持有水状态？ 提示： 保证植物细胞正常形态，否则细胞会失水皱缩影响观察。 3 ．若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示，那么叶绿体的实际流动方向是什么？ 提示： 顺时针方向。 [ 归纳提炼 ] 1 ． 实验材料的选择 (1) 选材的标准：含叶绿体多，材料易得，叶片薄，尤其是含有的叶绿体大而清晰的材料。 (2) 两种适宜的实验材料： ① 藓类：高等植物，绿色单层细胞叶片，不需要加工可直接观察。 ② 菠菜：撕下表皮稍带叶肉细胞 ( 叶绿体主要存在于叶肉细胞中 ) 。 2 ． 注意事项 (1) 选取黑藻作为实验材料是因为材料易获得，幼嫩叶片透明度高，叶绿体含量较多 (2) 在观察胞质环流时应选叶脉部位观察，此处水分供应充足。 (3) 选定好参照物，运动的、易于观察的叶绿体的运动方向就是细胞质流动的方向。 命题点一　实验基础 1 ．用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是 ( 　　 ) A ．叶绿体在细胞内是固定不动的 B ．叶绿体在细胞内是均匀分布的 C ．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 D ．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体 C 　 解析 　 因为细胞质是不断流动的，因此叶绿体是会移动的， A 项错误；在叶片内，叶绿体的分布是不均匀的，光线强的一侧较多， B 项错误；由于叶绿体里含有叶绿素，而使叶片显现绿色， C 项正确；线粒体是动植物细胞有氧呼吸的主要场所，叶肉细胞也含有线粒体，只不过线粒体是无色透明的，无法直接观察出来，需要进行染色才能观察到， D 项错误。 2 ．下列与 “ 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 ” 实验有关的表述，正确的是 ( 　　 ) A ．用幼根作为实验材料可观察到叶绿体但其细胞质不流动 B ．若高倍显微镜下细胞质流动方向是逆时针的，则细胞中细胞质流动方向是逆时针的 C ．细胞质流动的速度与环境温度的变化无关 D ．细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度无关 B 　 解析 　 幼根中无叶绿体，因此用幼根作为实验材料不能观察到叶绿体， A 项错误：若在显微镜下观察到细胞质逆时针方向流动，则其实际流动方向也是逆时针， B 项正确；细胞质流动是所有活细胞具有的现象，细胞质流动的速度与环境温度和细胞新陈代谢强度等因素有关， C 、 D 项错误。 命题点二　实验拓展 3 ． (2019 · 北京海淀模拟 ) 现有如下材料和用具，欲观察植物细胞叶绿体的形态和分布，及光照强弱对叶绿体分布的影响，请选择最理想的材料完成实验并回答问题。 材料和用具：藓类的小叶、菠菜叶、棉花叶、玉米叶、 200 W 白炽灯、 25 W 白炽灯、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子等。 (1) 实验原理。 高等绿色植物的叶绿体主要存在于 ________ 细胞的细胞质中，一般是绿色、扁平的椭球形或球形，可以用 ______ 倍显微镜观察它的形态和分布。 叶肉 　 高 　 (2) 实验步骤。 ①取材：选取最理想的材料是 ______________ 并均分为三份。该材料最理想的原因是其叶片薄而小，叶片是单层细胞，叶绿体清楚，不需加工即可进行观察。 ②将上述三份材料分别放在载玻片中的清水滴中，盖上盖玻片，制成临时装片。 ③将三个临时装片分别放在 200 W 、 25 W 的白炽灯下和暗处，处理 5 min 。 ④观察：先用 __________ 观察，找到相应的细胞，然后转动 ____________ ，换上 ________ 镜，调节 _________________ 使视野亮度适宜，最后调节细准焦螺旋，直到物像清晰。 藓类的小叶 　 低倍镜 　 转换器 　 高倍 　 光圈 ( 或反光镜 ) 　 (3) 实验现象。 ①叶绿体的形态： ______________________ 。 ②在弱光下，叶绿体以其 ________________ 面朝向光源，优点是 _________________________ ； 在强光下，叶绿体以其 ___________ 面朝向光源，优点是 _________________ 。 解析 　 本题是观察细胞中叶绿体实验的拓展。其目的是探究光照强弱对叶绿体分布的影响，可参考教材中的实验原理、实验过程、实验结果及分析来解答此题。 扁平的椭球形或球形 　 椭球体的正 　 便于接受较多的光照 　 椭球体的侧 　 不至于被强光灼伤 　 1 ．溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器 ( 　　 ) 2 ．中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增 ( 　　 ) 3 ．液泡内细胞液的浓度升高导致植物细胞质壁分离 ( 　　 ) 4 ．叶绿体中基粒和类囊体扩展了捕获光能的膜面积 ( 　　 ) 5 ．抗体、消化酶和各种激素都是分泌蛋白 ( 　　 ) 6 ．分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 ( 　　 ) 课堂小结 · 内化体系 × 　 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎ × 　 × 　 √ 　 × 　 √ 　 7 ．分泌蛋白是在游离核糖体上合成后，经内质网和高尔基体加工而形成的 ( 　　 ) 8 ．与分泌蛋白形成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体 ( 　　 ) 9 ．高尔基体在细胞内的囊泡运输中起重要的交通枢纽作用 ( 　　 ) × 　 × 　 √ 　 1 ．内质网外连细胞膜、内连核膜，还能和高尔基体膜相互转化，是细胞中面积最大、联系最广的膜结构，是生物膜系统的中心。 2 ．与分泌蛋白形成的 “ 有关细胞器 ”“ 有关结构 ” 和 “ 有关膜结构 ” (1) 有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。 (2) 有关结构：细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。 (3) 有关膜结构：细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。 3 ．分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。 4 ．原核生物只有细胞膜，一般认为不具有生物膜系统。 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎