高考生物一輪復習第5講（第2課時）細胞器與生物膜系統(tǒng)

牛吃的是草,擠出來的是牛奶。牛奶中含有豐富的蛋白質(zhì),你能描述這些蛋白質(zhì)的產(chǎn)生過程嗎【情境導入】提示:牛奶中的乳蛋白在核糖體上合成,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工,由囊泡運輸?shù)礁郀柣w做進一步的加工,再由囊泡運輸?shù)郊毎?囊泡與細胞膜融合,將蛋白質(zhì)分泌到乳汁中。學法指導1.判斷:⑴分泌蛋白的合成與分泌過程中，依次經(jīng)過的細胞器是核糖體-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-細胞膜（）×⑵分泌蛋白的合成與分泌過程，直接參與的細胞結構是：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜和線粒體（）×⑶與分泌蛋白的合成與分泌有關的膜結構有：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜和線粒體（）×⑷性激素、抗體和消化酶等分泌蛋白經(jīng)過囊泡運輸?shù)郊毎猓ǎ翆W法指導2.長句：研究蛋白質(zhì)合成及運輸，科學家常用3H標記亮氨酸（結構式如下圖）作原料，來追蹤蛋白質(zhì)的定向運輸:用作原料的亮氨酸，只標記①號位的H，則實驗_____(填“能”或“不能”）達到追蹤的目的，原因是__________________________________________。不能

當用3H標記的亮氨酸培養(yǎng)某種細胞時，一段時間后細胞核、高爾基體中均檢測到放射性。請分別說明蛋白質(zhì)是如何進入細胞核、高爾基體的。為什么選擇亮氨酸作為同位素3H的標記物？亮氨酸是必需氨基酸，必須從環(huán)境中獲取，而不能自身合成通過核孔運輸進入細胞核，通過囊泡運輸進入高爾基體溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，若利用同位素標記法驗證“溶酶體中的水解酶來自高爾基體”，實驗現(xiàn)象應該是__________________________________。被標記的氨基酸出現(xiàn)在高爾基體，隨后出現(xiàn)在溶酶體中。根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉換。請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）⑴簡要寫出實驗思路：⑵預期結果及結論：學法指導目錄2025屆高考備考第一輪?必修1第2單元

細胞的基本結構CONTENTS第5講細胞器與生物膜系統(tǒng)考點一、主要細胞器的結構和功能考點二、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合與生物膜系統(tǒng)考點三、實驗：高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)流動【對比舊教材】增：①差速離心法的原理和過程；②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)種類；③同位素標記法的定義和應用。刪：①細胞質(zhì)基質(zhì)的組成和意義；②用高倍顯微鏡觀察線粒體。改：①細胞骨架小字改為宋體(強化)；②實驗改為用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動。葉綠體、液泡中心體核糖體高爾基體葉綠體、大液泡植物特有的細胞器動物和低等植物特有原核和真核生物共有動植物體內(nèi)功能不同植物根尖分生區(qū)沒有分布一.多角度比較各種細胞器線粒體、葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體核糖體中心體雙層膜單層膜無膜結構生物膜的基本骨架：磷脂雙分子層組成rRNA蛋白質(zhì)組成蛋白質(zhì)一.多角度比較各種細胞器一.多角度比較各種細胞器線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、核糖體葉綠體、液泡含DNA含RNA含色素成分核糖體、中心體、高爾基體、線粒體線粒體、核糖體(合成載體蛋白)有絲分裂主動運輸功能間期合成蛋白質(zhì)動物和低等植物分裂前期發(fā)出星射線形成紡錘體植物細胞分裂末期形成細胞壁供能線粒體、葉綠體、中心體線粒體、葉綠體、核糖體能自主復制能發(fā)生堿基互補配對能產(chǎn)生ATP能產(chǎn)生水功能與蛋白質(zhì)合成有關的核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體線粒體(有氧呼吸)、葉綠體(光反應)線粒體、核糖體、葉綠體、高爾基體有氧呼吸脫水縮合合成多肽鏈暗反應，脫水縮合合成多糖脫水縮合合成纖維素一.多角度比較各種細胞器轉錄、翻譯翻譯二、分泌蛋白的合成和運輸教材必修1-P52-思考?討論1.分泌蛋白：舉例：唾液腺：唾液淀粉酶胃腺：胃蛋白酶腸腺：胰淀粉酶胰脂肪酶胰蛋白酶胰腺：消化酶、細胞因子、抗體、在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)。部分激素（下丘腦、垂體、胰島分泌的激素）二、分泌蛋白的合成和運輸教材必修1-P52-思考?討論2.研究分泌蛋白的合成和運輸?shù)姆椒ǎ河梦锢硇再|(zhì)特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運行規(guī)律和變化規(guī)律。同位素標記法

P一51類型有放射性：3H、14C、35S、32P等儀器檢測無放射性：18O、15N等經(jīng)密度梯度離心后，檢測密度或相對分子質(zhì)量常見同位素標記的應用

元素標記物質(zhì)研究內(nèi)容結論放射性元素3H14C32P35S亮氨酸分泌蛋白合成與分泌過程核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜CO2暗反應中碳的轉移途徑卡爾文循環(huán)DNA蛋白質(zhì)噬菌體侵染細菌的實驗DNA是遺傳物質(zhì)P一51P一103P二4532P標記的的目的基因探針：用于目的基因的檢測與鑒定和基因診斷DNA分子雜交技術（目的基因是否導入）分子雜交技術（目的基因是否轉錄）常見同位素標記的應用

元素標記物質(zhì)研究內(nèi)容結論穩(wěn)定性元素18O15NH2O和CO2光合作用中O2的來源產(chǎn)生的O2來自H2O,而不是CO2DNADNA的復制DNA的半保留復制1、該實驗結論的依據(jù)是什么？分子質(zhì)量的區(qū)別2、DNA的復制實驗的觀察指標是什么？經(jīng)密度梯度離心后，在離心管內(nèi)的分布（條帶位）P一102P二53提示：32P標記單鏈DNA用于目的基因的檢測與鑒定和基因診斷根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉換。請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）【現(xiàn)學現(xiàn)用】⑴簡要寫出實驗思路：甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并監(jiān)測其放射性。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并監(jiān)測其放射性⑵預期結果及結論：

若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，則為RNA病毒；

若乙組收集的病毒有放射性，甲組無，則為DNA病毒。二、分泌蛋白的合成和運輸必修1-P52-思考?討論3.探究豚鼠細胞分泌蛋白的形成過程：選材？(胰腺腺泡細胞、胰島細胞、口腔上皮細胞)方法？3H/35S/14C？標記部位？該實驗選擇的是哪種同位素？標記什么物質(zhì)？觀測指標？觀測細胞不同部位出現(xiàn)的先后順序在豚鼠的胰腺腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

→

高爾基體

→細胞膜囊泡囊泡同位素標記法和放射自顯影技術二.分泌蛋白合成和運輸4.細胞器之間的協(xié)調(diào)配合用箭頭和文字寫出分泌蛋白合成與運輸?shù)娜^程：游離核糖體將氨基酸形成肽鏈高爾基體進一步加工修飾、分類、包裝囊泡與細胞膜融合細胞外囊泡/運輸小泡分泌（胞吐的方式）細胞膜囊泡多肽在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔加工、折疊內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體與多肽鏈一起轉移“交通樞紐”線粒體體現(xiàn)了細胞器之間既有明確分工，又有協(xié)調(diào)配合還沒有生物活性分泌蛋白分泌過程中穿過了多少層膜？0層易錯：有關的細胞器？具膜細胞器？有膜結構？導航？信號假說：蛋白質(zhì)合成時，首先在游離的核糖體上合成一段十幾個氨基酸組成的信號肽→信號肽與信號識別顆粒（SRP）結合→SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體結合→信號肽引導新生肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，肽鏈繼續(xù)合成→信號肽被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的信號肽酶切除→肽鏈繼續(xù)延伸，形成空間結構，加工修飾?！就卣埂糠置诘鞍着c信號肽假說信號肽假說認為，經(jīng)典的蛋白分泌可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)－高爾基體途徑進行。核糖體－信號肽被引導至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后(如圖所示)，肽鏈繼續(xù)合成，結束后其信號肽被切除，核糖體脫落；肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工后被轉運到高爾基體，最后經(jīng)細胞膜分泌到細胞外。放射性出現(xiàn)的先后順序是：核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜分泌蛋白的合成和分泌過程中不同生物膜面積的變化情況如何？時間相對面積內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜abc內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積增大。但成分有更新三、細胞的生物膜系統(tǒng)下列具有生物膜的細胞有A.藍藻B.葉肉細胞C.口腔上皮細胞D.人成熟紅細胞上述具有生物膜系統(tǒng)的細胞有生物膜是對生物體內(nèi)各種膜結構的統(tǒng)稱（）細胞膜(細胞膜、核膜、細胞器膜)細胞膜ABCDBC膀胱膜、眼角膜等≠

生物膜生物膜細胞膜核膜細胞器膜缺一不可共同組成生物膜系統(tǒng)原核細胞有沒有真核細胞有有Why？原因：原核細胞只有細胞膜，沒有核膜和細胞器膜。生物膜

≠

生物膜系統(tǒng)P一521.概念與組成三、細胞的生物膜系統(tǒng)P一522.各種生物膜之間的聯(lián)系①相似性：主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。②差異性：功能越復雜的生物膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。(1)在成分上的聯(lián)系(2)用概念圖歸納出生物膜之間在結構上的聯(lián)系直接直接內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細胞膜核膜線粒體膜直接高爾基體膜囊泡囊泡間接聯(lián)系相互轉化三、細胞的生物膜系統(tǒng)P一523.生物膜系統(tǒng)的功能有哪些？細胞膜使細胞具有一個___________________環(huán)境能量轉換決定相對穩(wěn)定的內(nèi)部信息傳遞(細胞識別）物質(zhì)運輸(載體蛋白等)其他膜_________的支架，為生化反應的進行創(chuàng)造條件使細胞內(nèi)部_________保證化學反應高效、有序地進行酶附著區(qū)域化還包括囊泡膜和類囊體膜[P53細節(jié)]用透析型人工腎代替病變的腎臟。體現(xiàn)