高考生物一轮复习 第3章 第2节 细胞器 系统内的分工合作课件 新人教版必修1

第第2节节 细胞器细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作读读教材基础一、细胞器之间的分工1细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分与功能相同吗？二、细胞器之间的协调配合1分泌蛋白和胞内蛋白种类种类比较比较分泌蛋白分泌蛋白胞内蛋白胞内蛋白合成场所合成场所附着在内质网上的附着在内质网上的_游离的核糖体游离的核糖体作用场所作用场所细胞外细胞外细胞内细胞内实例实例消化酶、抗体、蛋白质消化酶、抗体、蛋白质类激素类激素呼吸酶等呼吸酶等2.分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌2分泌蛋白分泌到细胞外是哪一种运输方式？体现了细胞膜的什么特点？三、细胞的生物膜系统1概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等_和细胞膜、_等结构，共同构成细胞的生物膜系统。一、细胞液 光合作用 线粒体 蛋白质 脂质 高尔基体 细胞壁 蛋白质 有丝分裂 水解酶二、1.核糖体 2.核糖体 内质网 高尔基体 高尔基体 囊泡三、1.细胞器膜 核膜 2.物质运输 信息传递 酶 想一想1.提示：不相同。细胞质基质含有多种成分，为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质和一定的环境条件；线粒体基质含有有氧呼吸第二阶段所需的物质；叶绿体基质含有暗反应所需的物质。2.提示：分泌蛋白分泌到细胞外的运输方式为胞吐，需要消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的特点。1教材44页“分离各种细胞器的方法”差速离心法原理。2教材46中图37各种动植物细胞结构的区别，尤其关注溶酶体的功能及与细胞凋亡的关系。3教材47页细胞骨架的有关知识。4教材48页资料分析和教材49页图38分泌蛋白图解。5教材50页与社会的联系人工合成生物膜及应用。答案：代谢 遗传 中心体 核糖体 大液泡研研核心要点 1细胞器分类依据依据细胞器名称细胞器名称特点特点分布分布叶绿体叶绿体植物特有植物特有中心体中心体动物、低等植物特有动物、低等植物特有核糖体核糖体原核细胞与真核细胞共有原核细胞与真核细胞共有结构结构内质网、液泡、高尔基体、溶酶体内质网、液泡、高尔基体、溶酶体具有单层膜结构具有单层膜结构线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体具有双层膜结构具有双层膜结构核糖体、中心体核糖体、中心体不具有膜结构不具有膜结构依据依据细胞器名称细胞器名称特点特点成分成分叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体含有含有DNA线粒体、叶绿体、核糖体线粒体、叶绿体、核糖体含有含有RNA叶绿体、液泡叶绿体、液泡含有色素含有色素功能功能叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体、内质网、内质网能产生水能产生水叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体与能量转换有关与能量转换有关(能产生能产生ATP)叶绿体、线粒体、中心体叶绿体、线粒体、中心体能自我复制能自我复制核糖体、中心体、高尔基体、线粒体核糖体、中心体、高尔基体、线粒体与细胞有丝分裂有关与细胞有丝分裂有关核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体与分泌蛋白的合成、运输和与分泌蛋白的合成、运输和分泌有关分泌有关叶绿体、线粒体、核糖体、内质网叶绿体、线粒体、核糖体、内质网能合成有机物能合成有机物叶绿体、核糖体、线粒体叶绿体、核糖体、线粒体能发生碱基互补配对行为能发生碱基互补配对行为2.叶绿体与线粒体线粒体线粒体叶绿体叶绿体分布分布在动植物细胞中普遍存在在动植物细胞中普遍存在主要分布于叶肉细胞和主要分布于叶肉细胞和幼茎皮层细胞中幼茎皮层细胞中结构结构线粒体线粒体叶绿体叶绿体成分成分有氧呼吸有关的酶有氧呼吸有关的酶(内膜和基质内膜和基质)、少量、少量DNA、RNA光合作用有关的酶光合作用有关的酶(基基粒和基质粒和基质)、少量、少量DNA、RNA和光合色素和光合色素功能功能有氧呼吸主要场所有氧呼吸主要场所 光合作用场所光合作用场所增加内膜增加内膜面积方式面积方式内膜向内折叠形成内膜向内折叠形成嵴嵴类囊体堆叠成基粒类囊体堆叠成基粒相同点相同点双层膜；双层膜；含有少量含有少量DNA和和RNA，能自主，能自主复制与表达；复制与表达；具有能量转换功能；具有能量转换功能；能运能运动动1根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，是观察有丝分裂的好材料，成熟区等根部和其他不见光的部位都无叶绿体。2叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。3肾小管细胞、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛，线粒体含量多；肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞，核糖体、高尔基体多。4蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，原料是葡萄糖，产物是乳酸，且人的红细胞无细胞核，不再进行分裂，是提取细胞膜的首选材料。5癌细胞：无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故核糖体多而且代谢旺盛，核仁较大。6干细胞：分化程度低，全能性高，诱导可分化产生其他功能细胞。7原核细胞只有核糖体，无其他细胞器，无核膜和核仁。师说一语破天机 本考点一直是全国卷及各省市高考命题的热点，特别是线粒体和叶绿体的结构与功能、各细胞器之间的分工与合作等常以选择题形式出现；非选择题主要以细胞亚显微结构模式图为背景，结合具体代谢过程或生理过程进行综合考查或进行比较考查。选题典型中选秀例1：改编题如图代表自然界中处于不同分类地位的6种体现生命现象的单位。图中、绘出了用于区分其他种生物的标志结构，请回答下列问题。(1)图中标号的结构，不染色的情况下可在光学显微镜下观察到的是_。(2)、与比较，共同具有的膜结构是_，共同具有的无膜的细胞器是_。(3)所示细胞属于哪一类生物？_。(4)已有研究显示，引起图中所示细胞代表的生物产生肿瘤的病毒致癌因子是图中6类生命形态中的_。(5)与相比较，结构上的差异是_，代谢类型上的差异是_。(6)是_的主要场所，是_的场所，、内都有广阔的生物膜支撑其代谢所需，、内部扩大膜面积的区别是_。破题分层揭秘密(一)明确解题思路(1)不染色时能观察到的显微结构只有细胞壁、细胞核、叶绿体。(2)由图示结构信息可知，具有中心体，无细胞壁，是高等动物细胞；具有细胞壁、叶绿体，是高等绿色植物细胞；具有中心体、叶绿体和细胞壁，是低等植物细胞；具有片层薄膜、无核膜包被的细胞核，是蓝藻细胞。、与共有的膜结构是细胞膜，共有的无膜的细胞器是核糖体。(3)根据图示中具有中心体、细胞壁和叶绿体，判断是低等植物细胞。(4)图中是病毒，病毒可诱发动物细胞发生癌变。(5)是动物细胞，是高等植物细胞，结构上特有中心体，特有细胞壁、叶绿体、大液泡；代谢类型：为异养型，为自养型。(6)线粒体是有氧呼吸的主要场所，叶绿体是光合作用场所，的内膜向内折叠形成嵴从而扩大内膜面积，内有大量基粒，每个基粒又是由若干个类囊体叠加而成的，大大增加了叶绿体内生物膜的面积。(二)调动和运用知识解题 (1) (2)细胞膜 核糖体 (3)低等植物 (4) 病毒 (5)有中心体(没有)，有细胞壁、叶绿体、大液泡(没有这些) 为异养型，为自养型 (6)有氧呼吸 光合作用 线粒体的内膜向内折叠形成嵴而使内膜面积扩大，叶绿体内存在多个基粒，每个基粒又有若干类囊体薄膜叠加而成，从而大大扩大了叶绿体内生物膜的面积1成分上的联系各种生物膜组成成分基本相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现生物膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了生物膜系统的差异性。2结构上的联系3. 功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌)流程图解读：(1)细胞核：基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质；(2)核糖体：通过翻译将氨基酸合成为多肽；(3)内质网：对多肽进行初步加工(如折叠、糖基化等)，形成较成熟的蛋白质，再以囊泡的方式运送至高尔基体；(4)高尔基体：将多肽再加工为成熟的蛋白质，并以囊泡的方式运输到细胞膜与之融合；(5)细胞膜：胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白；(6)线粒体：为各项过程提供能量。(1)生物膜系统主要指真核生物细胞。原核细胞虽然有细胞膜，但不能称为生物膜系统。(2)在分泌蛋白的加工、运输过程中，内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积变化情况如下：师说一语破天机本考点全国卷及各省市理综卷多以选择题形式命题，简答题的命题过去多出现在上海、江苏单科试卷中，但2011年全国新课标卷及天津理综卷以综合性大题形式出现，应引起高度重视！选题典型中选秀例2：甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程，是结构名称，分析下列叙述错误的是()A甲图中b是脱水缩合，产生的水中氧仅来自于氨基酸的COOH，完成的场所是乙图B细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明a是主动运输过程C与甲图c过程有关的细胞器是乙图中，中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质D在甲状腺球蛋白合成过程中，膜面积基本保持不变的有和，但膜的成分均发生更新破题分层揭秘密(一)明确解题思路在D项中膜面积基本保持不变的是高尔基体，而是细胞膜，面积增大，是内质网，面积减小。A项是正确的，b过程是脱水缩合，在核糖体上完成，形成的水中的氧只来自于羧基；B项也是正确的，从低浓度到高浓度的运输方式为主动运输；C项中c过程是蛋白质加工、转运、分泌过程，与之相关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体，另外中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质。(二)完美答案D(三)同类互动探究(1)结合本题分析：甲状腺球蛋白形成到分泌的全过程中跨几层膜？提示：0层。分析：甲状腺球蛋白是分泌蛋白，在内质网上的核糖体合成肽链，直接进入内质网；内质网转运到高尔基体和转运到细胞膜，都是以形成囊泡形式进行的，不跨膜；细胞膜分泌方式是胞吐，也不跨膜，因此全过程中跨0层膜。(2)乙图中与直接相连的结构有什么？(填写序号)提示：和。分析：内质网与细胞膜和核膜直接相连，但与高尔基体间接相连。1观察叶绿体2观察线粒体(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。(2)要漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。(3)用菠菜叶带叶肉的下表皮的原因：靠近下表皮的叶为栅栏组织，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。师说一语破天机 本考点单独命题的概率很低，往往与其他实验结合综合命题，以选择题形式呈现，属于冷考点。选题典型中选秀例3：下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法不正确的是()A牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性B制作装片时在载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态C在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色D在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有2层磷脂分子层破题分层揭秘密(一)明确解题思路用高倍显微镜观察人的口腔上皮细胞的线粒体实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，二者都是为了保证实验的准确性。0.9%的生理盐水，可以让离体的口腔上皮细胞维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层，在高倍显微镜下看不出此结构。(二)完美答案D说说生物实验 【选题热考秀】现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。分析(1)原理分析：双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应；斐林试剂与还原糖水浴加热条件下生成砖红色沉淀；淀粉酶可分解淀粉。(2)鉴定步骤：取适量溶液滴加斐林试剂，水浴加热后出现砖红色沉淀的为葡萄糖；取另三种适量溶液滴加双缩脲试剂，出现紫色反应的为稀蛋清和淀粉酶；在稀蛋清、淀粉酶中各加入一定量淀粉溶液，一段时间后，再分别滴加斐林试剂，并水浴加热，如出现砖红色沉淀，则可判断原溶液为淀粉酶，反之为稀蛋清。拓展(1)能否先使用斐林试剂，然后用淀粉溶液、双缩脲试剂进行区分？提示可以。分析取适量的四种溶液，分别滴加等量斐林试剂，并水浴加热，如出现砖红色沉淀，可推断原溶液为葡萄糖溶液。再另取适量其他三种溶液，各加入一定量淀粉溶液，一段时间后，再滴加等量斐林试剂，并水浴加热，如出现砖红色沉淀，则可推断原溶液为淀粉酶溶液。再取适量另两种溶液，分别滴加双缩脲试剂，如出现紫色则可推断原溶液为稀蛋清，另一种为淀粉。(2)题中双缩脲试剂与斐林试剂的使用有无区别？提示有。分析可从是否预先配制、是否加热、浓度等方面来区别双缩脲试剂和斐林试剂的使用。【备考角度说】高中生物常见物质检测方法实验常用的试剂或指标物实验常用的试剂或指标物作用作用 现象现象 碘液碘液 检测、鉴定淀粉检测、鉴定淀粉 淀粉遇碘变蓝淀粉遇碘变蓝 斐林试剂斐林试剂 检测、鉴定还原糖检测、鉴定还原糖 砖红色沉淀砖红色沉淀 双缩脲试剂双缩脲试剂 检测、鉴定蛋白质检测、鉴定蛋白质 紫色紫色 苏丹苏丹/染液染液 检测、鉴定脂肪检测、鉴定脂肪 橘黄色橘黄色/红色红色 无水乙醇、层析液无水乙醇、层析液 提取、分离色素提取、分离色素 形成四条色素带形成四条色素带 看看生物图片【图说图像展示】分泌蛋白的合成运输和分泌过程【说图名师点评】1内质网膜和核膜、细胞膜、线粒体膜直接相连，内质网和高尔基体、高尔基体和细胞膜是通过囊泡的形式间接相连。但并不是所有细胞中都能看到内质网和细胞膜直接相连，只有在代谢旺盛的细胞中才能看到细胞膜和线粒体膜直接相连。2膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础，在分泌蛋白分泌过程中，伴随着膜的转化，伴随着高尔基体膜和细胞膜成分的更新，分泌活动越旺盛，更新速度越快。3若问“与分泌蛋白合成与分泌相关的结构有哪些？”一定要注意除了“核糖体、内质网、高尔基体、线粒体”外还包括细胞膜，审题过程中一定要注意设问的关键词。随堂对点练习1.2012广东理综，1有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是()A膜载体蛋白的合成不需要ATPB葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白C线粒体外膜与内膜的主要功能不同D变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同答案：C解析：A任何蛋白质的合成都需要ATP提供能量；B葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或协助扩散，都需要载体蛋白的参与；D几乎所有的生物膜的基本结构都是蛋白质和磷脂。22012海南高考，3关于细胞中细胞器的叙述，错误的是()A大肠杆菌无线粒体，有核糖体B水稻叶肉细胞有叶绿体，也有液泡C酵母菌有线粒体，也有叶绿体D小鼠肝细胞有线粒体，也有内质网答案：C解析：大肠杆菌是原核生物，只有核糖体这一种细胞器，没有线粒体，A正确；水稻叶肉细胞是成熟的植物细胞，含有叶绿体、液泡，B正确；酵母菌属于真菌，是真核生物，代谢类型为异养兼性厌氧，有线粒体但没有叶绿体，C错误；小鼠肝细胞为动物细胞，具有线粒体和内质网，D正确。32012江苏高考，4下列关于真核细胞结构的叙述，错误的是()A细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应B线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所C由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构D高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所答案：D解析：蛋白质的合成在核糖体上，而不是高尔基体，D错误；细胞器有不同的功能，它们的分布与细胞的功能相适应，A正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，B正确；核糖体是合成蛋白质的细胞器，它具有特定的空间结构，C正确。42011江苏高考，2关于人体细胞结构和功能的叙述，正确的是()A在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息B核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所C线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜 D高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关答案：C解析：人的遗传物质为DNA，因此RNA只在遗传信息的表达中发挥作用，而DNA可通过复制来传递遗传信息，通过转录和翻译来表达遗传信息，A有误。核糖体只是蛋白质合成场所，而蛋白质的加工需要内质网、甚至高尔基体来完成，如分泌蛋白的加工。人体细胞属于动物细胞，它在进行有丝分裂时，由中心体发出星射线形成纺锤体，而与高尔基体无关。C中，由于线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段(H与氧的结合)的场所，膜上附着了催化相关阶段的酶，因此蛋白质含量高于外膜，即蛋白质和脂质的比值大于外膜。52011江苏高考，10将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象()A菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体B花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒C人口腔上皮细胞中线粒体数目较多 D紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见答案：A解析：本题考查一系列有关基础实验的内容，意在考查考生对基础知识的识记与分析能力。菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个扁平的叶绿体，不需染色即可作为观察叶绿体的材料；花生子叶细胞需制成临时装片再经苏丹染液染色才能观察到橘黄色脂肪颗粒；人的口腔上皮细胞需用健那绿染液染色后才能观察到线粒体；紫色洋葱鳞片叶外表皮中清晰可见的是紫色的大液泡。6金版原创图示细胞内蛋白质合成后的去向和定位，其中表示细胞结构，甲丁表示结构中的物质。请据图回答：(1)图中具有双层膜的细胞器有_(填序号)，不含有磷脂分子的结构有_(填序号)。(2)结构中，产生氧气与消耗氧气的场所分别是_、_。(3)在合成并加工糖蛋白的过程中，蛋白质合成的场所为_，蛋白质与多糖结合的场所为_。(4)除了结构含有RNA外，_也有少量的RNA。答案：(1) (2)叶绿体的类囊体(囊状结构或基粒)线粒体内膜 (3)核糖体 内质网 (4)细胞核、细胞质基质和核糖体解析：本题考查了分泌蛋白的合成与分泌的相关知识：分别是：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体，其中具有双层膜的细胞器有叶绿体、线粒体，不含有磷脂分子的结构是核糖体；氧气产生于光反应阶段，氧气的消耗是有氧呼吸的第三阶段； 合成蛋白质的场所为核糖体，初加工是内质网，深加工是高尔基体；细胞核有新形成的RNA，细胞质基质中有转运RNA，核糖体中有核糖体RNA，叶绿体和线粒体中也有少量的RNA。限时规范特训