高考生物一輪復(fù)習(xí)第5講（第2課時(shí)）細(xì)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(dǎo)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(yùn)輸?shù)礁郀柣w做進(jìn)一步的加工,再由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜,囊泡與細(xì)胞膜融合,將蛋白質(zhì)分泌到乳汁中。學(xué)法指導(dǎo)1.判斷:⑴分泌蛋白的合成與分泌過程中，依次經(jīng)過的細(xì)胞器是核糖體-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體-細(xì)胞膜（）×⑵分泌蛋白的合成與分泌過程，直接參與的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜和線粒體（）×⑶與分泌蛋白的合成與分泌有關(guān)的膜結(jié)構(gòu)有：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)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(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外（）×學(xué)法指導(dǎo)2.長(zhǎng)句：研究蛋白質(zhì)合成及運(yùn)輸，科學(xué)家常用3H標(biāo)記亮氨酸（結(jié)構(gòu)式如下圖）作原料，來追蹤蛋白質(zhì)的定向運(yùn)輸:用作原料的亮氨酸，只標(biāo)記①號(hào)位的H，則實(shí)驗(yàn)_____(填“能”或“不能”）達(dá)到追蹤的目的，原因是__________________________________________。不能

當(dāng)用3H標(biāo)記的亮氨酸培養(yǎng)某種細(xì)胞時(shí)，一段時(shí)間后細(xì)胞核、高爾基體中均檢測(cè)到放射性。請(qǐng)分別說明蛋白質(zhì)是如何進(jìn)入細(xì)胞核、高爾基體的。為什么選擇亮氨酸作為同位素3H的標(biāo)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(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞核，通過囊泡運(yùn)輸進(jìn)入高爾基體溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，若利用同位素標(biāo)記法驗(yàn)證“溶酶體中的水解酶來自高爾基體”，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該是__________________________________。被標(biāo)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(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)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(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。（要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組）⑴簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路：⑵預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：學(xué)法指導(dǎo)目錄2025屆高考備考第一輪?必修1第2單元

細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)CONTENTS第5講細(xì)胞器與生物膜系統(tǒng)考點(diǎn)一、主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能考點(diǎn)二、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合與生物膜系統(tǒng)考點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)：高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)【對(duì)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(biāo)記法的定義和應(yīng)用。刪：①細(xì)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(xì)胞骨架小字改為宋體(強(qiáng)化)；②實(shí)驗(yàn)改為用高倍鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)。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(xì)胞器動(dòng)物和低等植物特有原核和真核生物共有動(dòng)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(xì)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(jié)構(gòu)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(xì)胞器一.多角度比較各種細(xì)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(dòng)運(yùn)輸功能間期合成蛋白質(zhì)動(dòng)物和低等植物分裂前期發(fā)出星射線形成紡錘體植物細(xì)胞分裂末期形成細(xì)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(fù)制能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)能產(chǎn)生ATP能產(chǎn)生水功能與蛋白質(zhì)合成有關(guān)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(yīng))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(yīng)，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(xì)胞器轉(zhuǎn)錄、翻譯翻譯二、分泌蛋白的合成和運(yùn)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(xì)胞因子、抗體、在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)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(yùn)輸教材必修1-P52-思考?討論2.研究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)姆椒ǎ河梦锢硇再|(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運(yùn)行規(guī)律和變化規(guī)律。同位素標(biāo)記法

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

元素標(biāo)記物質(zhì)研究?jī)?nèi)容結(jié)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(xì)胞膜CO2暗反應(yīng)中碳的轉(zhuǎn)移途徑卡爾文循環(huán)DNA蛋白質(zhì)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)DNA是遺傳物質(zhì)P一51P一103P二4532P標(biāo)記的的目的基因探針：用于目的基因的檢測(cè)與鑒定和基因診斷DNA分子雜交技術(shù)（目的基因是否導(dǎo)入）分子雜交技術(shù)（目的基因是否轉(zhuǎn)錄）常見同位素標(biāo)記的應(yīng)用

元素標(biāo)記物質(zhì)研究?jī)?nèi)容結(jié)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(fù)制DNA的半保留復(fù)制1、該實(shí)驗(yàn)結(jié)論的依據(jù)是什么？分子質(zhì)量的區(qū)別2、DNA的復(fù)制實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)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(biāo)記單鏈DNA用于目的基因的檢測(cè)與鑒定和基因診斷根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)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(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。（要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組）【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】⑴簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路：甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并監(jiān)測(cè)其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并監(jiān)測(cè)其放射性⑵預(yù)期結(jié)果及結(jié)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(yùn)輸必修1-P52-思考?討論3.探究豚鼠細(xì)胞分泌蛋白的形成過程：選材？(胰腺腺泡細(xì)胞、胰島細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞)方法？3H/35S/14C？標(biāo)記部位？該實(shí)驗(yàn)選擇的是哪種同位素？標(biāo)記什么物質(zhì)？觀測(cè)指標(biāo)？觀測(cè)細(xì)胞不同部位出現(xiàn)的先后順序在豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

→

高爾基體

→細(xì)胞膜囊泡囊泡同位素標(biāo)記法和放射自顯影技術(shù)二.分泌蛋白合成和運(yùn)輸4.細(xì)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(yùn)輸?shù)娜^程：游離核糖體將氨基酸形成肽鏈高爾基體進(jìn)一步加工修飾、分類、包裝囊泡與細(xì)胞膜融合細(xì)胞外囊泡/運(yùn)輸小泡分泌（胞吐的方式）細(xì)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(zhuǎn)移“交通樞紐”線粒體體現(xiàn)了細(xì)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(cuò)：有關(guān)的細(xì)胞器？具膜細(xì)胞器？有膜結(jié)構(gòu)？導(dǎo)航？信號(hào)假說：蛋白質(zhì)合成時(shí)，首先在游離的核糖體上合成一段十幾個(gè)氨基酸組成的信號(hào)肽→信號(hào)肽與信號(hào)識(shí)別顆粒（SRP）結(jié)合→SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體結(jié)合→信號(hào)肽引導(dǎo)新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，肽鏈繼續(xù)合成→信號(hào)肽被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的信號(hào)肽酶切除→肽鏈繼續(xù)延伸，形成空間結(jié)構(gòu)，加工修飾?！就卣埂糠置诘鞍着c信號(hào)肽假說信號(hào)肽假說認(rèn)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(jìn)行。核糖體－信號(hào)肽被引導(dǎo)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后(如圖所示)，肽鏈繼續(xù)合成，結(jié)束后其信號(hào)肽被切除，核糖體脫落；肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工后被轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體，最后經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)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(xì)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(shí)間相對(duì)面積內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細(xì)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(xì)胞膜面積增大。但成分有更新三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)下列具有生物膜的細(xì)胞有A.藍(lán)藻B.葉肉細(xì)胞C.口腔上皮細(xì)胞D.人成熟紅細(xì)胞上述具有生物膜系統(tǒng)的細(xì)胞有生物膜是對(duì)生物體內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱（）細(xì)胞膜(細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜)細(xì)胞膜ABCDBC膀胱膜、眼角膜等≠

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

≠

生物膜系統(tǒng)P一521.概念與組成三、細(xì)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(fù)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(jié)構(gòu)上的聯(lián)系直接直接內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細(xì)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(zhuǎn)化三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)P一523.生物膜系統(tǒng)的功能有哪些？細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個(gè)___________________環(huán)境能量轉(zhuǎn)換決定相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部信息傳遞(細(xì)胞識(shí)別）物質(zhì)運(yùn)輸(載體蛋白等)其他膜_________的支架，為生化反應(yīng)的進(jìn)行創(chuàng)造條件使細(xì)胞內(nèi)部_________保證化學(xué)反應(yīng)高效、有序地進(jìn)行酶附著區(qū)域化還包括囊泡膜和類囊體膜[P53細(xì)節(jié)]用透析型人工腎代替病變的腎臟。體現(xiàn)