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(共36张PPT)
细胞器与生物膜系统
考点二 细胞器之间的协调配合及细胞
的生物膜系统
下列有关同位素标记法的叙述，错误的是（　　）
A．同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律
B．14C、32P、3H、35S、15N、18O都是同位素标记法常用的同位素
C．生物学研究中，同位素标记法常用的同位素都具有放射性
D．研究分泌蛋白的合成和运输可向细胞中注射3H标记的氨基酸
【典例1】
C
1.同位素标记法
1.同位素是指质子数相同,中子数不同的同一元素的原子，如16O与18O，12C与14C。
2.同位素并不都具有放射性★：
具有放射性的：如14C、32P、3H、35S等；
不具有放射性的：如15N、18O等。
3.同位素标记法的作用：同位素标记可用于示踪物质的 运行和变化规律 。
1.分泌蛋白的合成和运输 （注射3H标记的氨基酸）
2.光合作用氧气的来源（鲁宾和卡门）（ 18O ）
3.光合作用过程中暗反应C元素变化过程（卡尔文） （ 14C ）
4.噬菌体侵染大肠杆菌（赫尔希和蔡斯） （ 32S和35P ）
5.DNA的半保留复制 （ 14N和 15N ）
Q.高中阶段利用同位素标记法的实验有哪些？
1.同位素标记法
2.分泌蛋白的合成及分泌
1.分泌蛋白：指在 合成后，分泌到 起作用的蛋白质，
如___________________和____________等。
细胞内
细胞外
2.胞内蛋白：
在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用的酶。如_______________________________________________________________等细胞生命活动必需的酶。
消化酶、抗体
一部分激素
呼吸酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶、血红蛋白
3.分泌蛋白的合成和运输过程：下图中[6]表示某种分泌蛋白。
[6]的合成和运输过程是：在 游离的核糖体 中以 氨基酸 为原料开始多肽链的合成 → 当合成了一段肽链后，肽链会与核糖体一起转移到[⑤] 粗面内质网 上继续合成 → 边合成边转移到内质网腔内，→ 经过加工、折叠，形成具有一定 空间结构 的蛋白质→ [②] 囊泡 →进入[③]高尔基体 对蛋白质进一步修饰加工 → [②]囊泡 → 与 细胞膜 融合，将蛋白质分泌到细胞外。分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中消耗的能量主要由[⑦] 线粒体 提供。
2.分泌蛋白的合成及分泌
课本P52
体现了多种细胞器之间功能上作用的特点是________________________________
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
2.分泌蛋白的合成及分泌
合成
分类和包装
内质网加工后的蛋白质不具备生物学活性。
既有明确分工，又有协调配合
9.用合成蛋白质的原料亮氨酸来做分泌蛋白合成和
运输的追踪实验,若只有下图①号位的 被标记,
______（填“能”或“不能”）达到追踪蛋白质的目的,
原因是_____________________________________
___________________________________________
___。
不能
脱水缩合形成肽键时,①号位的 主要参与 的形成,导致蛋白质基本无放射性,不能被追踪
长句练习 大本P36
2.分泌蛋白的合成及分泌
如图表示某种生物大分子的合成及运输路线。下列正确的是(　　)
A.该生物大分子可能是抗体或性激素
B.①可能是核糖体也可能是中心体
C.该物质经“②→③→④”的运输过程需要囊泡
D.该物质运输过程体现了生物膜具有选择透过性
【典例2】
C
2.分泌蛋白的合成及分泌
E.形成分泌蛋白的多肽最早在粗面内质网内合成
F.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连
2.分泌蛋白的合成及分泌
右图表示用3H标记的亮氨酸在不同结构中检测到的放射性强度随时间的变化，其中a、b、c依次表示什么细胞器？
下图表示膜面积的变化，序号和字母含义是？
a核糖体、b内质网、c高尔基体
①和d表示内质网，②和f表示高尔基体，③和e表示细胞膜
内质网膜面积减少，高尔基体不变，细胞膜面积增大。
2.分泌蛋白的合成及分泌
内质网面积是否越来越少，细胞膜面积越来越多？
内质网
囊泡
细胞膜
核膜
高尔基体
直接连接
直接连接
囊泡
（间接）
（间接）
细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。
3.细胞的生物膜系统
成分上的联系
①相似性：各种生物膜都主要由①______________组成。
脂质和蛋白质
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②________
的种类和数量就越多。
蛋白质
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，这些__________和细胞膜、________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
2.辨析：
（1）生物膜系统是生物体内所有膜结构的统称 （ ）
（2）大肠杆菌的细胞膜属于生物膜系统 （ ）
核膜
细胞器膜
×
×
类囊体膜、囊泡膜 大本P33
生物膜系统是指细胞中膜，而非生物体中的全部膜结构，例如：口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统。
原核生物只有细胞膜，无核膜、细胞器膜等结构，故原核生物只有生物膜而无生物膜系统。
3.细胞的生物膜系统
3.功能：
物质运输
信息传递
酶
区域化
高效、有序
【典例3】
3.细胞的生物膜系统
下列有关细胞的生物膜系统的说法,正确的是 (　　 )
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜以及小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系
D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰
【解析】小肠黏膜不属于细胞的生物膜系统；
有些酶分布在细胞质基质中；
生物膜的组成成分基本相同，但是含量存在一定差异；
生物膜使细胞内部区域化，从而使细胞内的多种化学反应不会互相干扰。
D
(1)在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换和信
息传递过程中,起决定作用的生物膜是[　]_______
(2)用含18O标记的氨基酸培养该细胞，结果发现在
合成分泌蛋白的过程中产生了H218O，则H218O的
生成部位是[　]________， H218O中的18O最可能
来自氨基酸的_____(基团)，该细胞中出现18O 的
部位依次为________________ (用序号和箭头填空) ，
这体现了细胞内各种生物膜在功能___________________；该过程中采用的研究技术为______________。
课堂检测
⑤ 细胞膜
②　核糖体
② →③→④→⑤
紧密联系、协调配合
3.细胞的生物膜系统
羧基
同位素标记法
（1）生物膜系统指生物体内的所有膜结构。 ( )
×
（2）生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新,依赖于生物膜的选择
透过性。 ( )
×
（3） 的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行。
( )
×
（4）原核细胞的生物膜系统由细胞膜和细胞器膜组成。 ( )
（5）蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外。 ( )
√
×
考向1 细胞器之间的协调配合
1.(2022·广东选择考)酵母菌 系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过
程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检
测到分泌蛋白的场所是( )
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
√
2．下图是细胞中囊泡运输的示意图，其中途径1由内质网运输至高尔基体；途径2则由高尔基体运输至内质网，通过KDEL受体的作用回收从内质网逃逸的蛋白。相关叙述正确的是(　　)
A．细胞中囊泡运输的方向是随机的
B．不同细胞中囊泡运输的速度是恒定的，且不受温度的影响
C．胰岛素、抗体、消化酶等分泌蛋白上一般不存在 KDEL序列
D．细胞合成的蛋白质除部分经过途径2运输外，其他都要经过途径1运输
√
4．(2023·梅州虎山中学高三质检)下图中野生型是分泌正常的酵母菌，甲、乙型突变体是部分细胞器膜结构异常、分泌过程出现障碍的酵母菌，另有丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌。图中分泌蛋白需经内质网和高尔基体加工成熟。下列说法正确的是(　　)
A．甲型突变体在内质网中积累大量具有活性的蛋白质
B．乙型突变体的内质网因功能障碍而膜面积异常增大
C．丙型突变体分泌蛋白的合成速率不受影响，但运输速率下降
D．分泌蛋白的合成与分泌体现了细胞是一个统一的整体
√
6.(2021·湖北选择考)在真核细胞中,由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共
同构成生物膜系统。下列叙述错误的是( )
A.葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜
B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D.叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
√
1.叶肉细胞中的叶绿体散布于 中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，_____染色，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
细胞质
2.活细胞中的细胞质处于_________的状态，悬浮于细胞质基质中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，观察细胞质的流动可以以 作为参照物进行观察。
叶绿体
4.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(1)实验原理
无需
不断流动
4.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(2)取材要求
观察用________________________________________的植物细胞
叶绿体数量 而体积较大，叶片薄
较少
怎样使材料足够薄？
厚材料撕薄层，如菠菜叶；
选择薄的材料，如黑藻或苔藓叶片，直接显微镜下观察单层细胞的部位。
为什么撕取下表 皮捎带些许叶肉？
表皮细胞一般无叶绿体；下表皮附近叶肉细胞中叶绿体较少，大而排列稀松，容易观察
（3）加速细胞质流动的方法有_____________________________________
_______________。细胞质流动对于活细胞完成生命活动的意义是________
。
放在光下培养；放到20-30℃的温水中；
有利于细胞内的物质运输和新陈代谢
切伤部分叶片
4.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
制作藓类叶
片临时装片
①在洁净的载玻片中央滴一滴_____
②用_____取一片藓类的小叶，或取菠菜
叶稍带些叶肉的下表皮，放入水滴中
③盖上_____________
低倍显微镜下找到_________
________________下观察叶绿体的形态和分布
清水（植物才能清水！）
镊子
盖玻片
叶片细胞
高倍显微镜
(3)叶绿体观察操作
临时装片要始终保持有水状态，避免细胞活性受到影响
4.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(4)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
预处理：在光照、室温条件下培养黑藻
高倍镜观察叶绿体随细胞质流动的情况
预处理的目的？
加快黑藻细胞质的流动速度
1.叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形；
2.叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动；
3.黑藻叶片处于饱含水分的状态时，每个细胞中细胞质沿着中央液泡
流动，方向一致，其流动方式为环流式。
4.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(5)实验现象及结论
思考：叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系
叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。
4.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.制作临时装片时,实验材料不需要染色 （ ）
2.先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量,便于观察。 （ ）
3.在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成 （ ）
4.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片 （ ）
5.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小（ ）
√ P35 T1 A
× P35 T1 B 加速胞质环流
× 电子显微镜
√ 根尖分生区
× 吸水增强
3.(2020·全国Ⅰ,T29（5）)叶绿体的类囊体膜的功能是__________________
__,例如__________________________________________________________
____。
作为能量转换的场所
叶肉细胞进行光合作用时,光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
8.原核细胞具有生物膜,但不能构成生物膜系统,其原因是________________
____________________________。
原核细胞只有细胞膜,没有核膜及各种细胞器膜
11.正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列,没有进入内质网的蛋白质不含信号序列,科研小组除去内质网蛋白质的信号序列后,将信号序列和细胞质基质蛋白重组,重组前和重组后蛋白质在细胞中的分布如下图所示:
真核细胞中,与分泌蛋白合成和加工相关的具膜细胞器有__________________
________。研究发现,核糖体合成的分泌蛋白有信号序列,而从内质网输出的
蛋白质不含信号序列,推测其原因可能是________________________________
________。
内质网、高尔基体和线粒体
分泌蛋白的信号序列在内质网中被剪切掉了
3.(2020·浙江7月选考)溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错
误的是( )
A.高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B.中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C.溶酶体是由磷脂双分子层构成的内、外两层膜包被的小泡
D.大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
√
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3
4
4.(2020·高考全国卷Ⅱ)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题:
（1）该实验所用溶液B应满足的条件是______________________________
_________________（答出2点即可）。
应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同
解析：为研究细胞器的功能,在分离细胞器时一定要保证细胞器结构的完整
和功能的正常,因此本实验所用溶液B的 应与细胞质基质的相同,渗透压
应与细胞内的相同。
1
2
3
4
（2）离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因
是此上清液中含有________________________。
细胞质基质组分和线粒体
解析：离心沉淀出细胞核后,细胞质基质组分和线粒体均分布在上清液中,与有氧呼吸有关的酶分布在细胞质基质和线粒体中,因此在适宜的条件下,上清液能将葡萄糖彻底分解。
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2
3
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（3）将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放；如果在
该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,____（填“有”或“没有”）
氧气释放,原因是__________________________________________________
________________________。
有
类囊体薄膜是 分解释放氧气的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体薄膜的功能
解析：将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放；如果在
该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,因为类囊体薄膜是
分解释放氧气的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体薄膜的功能,所以仍有氧
气释放。
1
2
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4
第四讲 小本 细胞膜与细胞核
4. 基于细胞膜的结构与功能的关系判断,下列推论不合理的是( )
A.膜的内、外表面有较多的亲水基团,使溶于水的离子可自由通过
B.细胞膜使人体组织细胞与内环境在组分和理化性质方面保持了一定的差异
C.逆浓度梯度跨细胞膜转运葡萄糖时,载体与葡萄糖的结合和分离需消耗能量
D.若细胞膜外表面分布有抗体,则抗原与其作用可导致细胞膜的功能异常
√
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6. 图示核小体是染色体的基本结构单位。下列有关核小
体的叙述,错误的是( )
A.DNA和蛋白质是构成核小体的主要成分
B.水绵细胞的叶绿体中不存在核小体
C.核小体和核糖体存在的细胞场所不同
D.大肠杆菌细胞中的核小体数量较少
解析：选D。核小体是染色体的基本结构单位,故核小体主要由DNA和蛋白质组成；核小体只存在于真核生物的细胞核内,故水绵细胞的叶绿体中不存在核小体；核小体位于真核生物的细胞核内,核糖体存在于细胞质中；大肠杆菌为原核细胞,没有核小体。
√
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9. 蝎毒“染色剂”是由蝎子毒液中的一种蛋白质制成的,它可以选择性地绑定
在癌细胞上,使癌症手术更加容易有效。下列说法正确的是( )
A.用双缩脲试剂可鉴定蝎毒“染色剂”是否有活性
B.蝎毒“染色剂”的合成、加工和分泌需要的膜性细胞器有内质网、高尔基
体和细胞膜
C.可用 标记蝎毒“染色剂”,以便于手术过程中癌细胞追踪
D.蝎毒“染色剂”能选择性地绑在癌细胞上,可能与癌细胞膜表面的糖蛋白有关
√
10．(2023·珠海高三联考)某研究团队利用人造聚合物制造了一个红细胞大小的球形膜，在膜上钻了一个纳米通道，并将一种化学反应材料添加到纳米通道中，充当泵的作用。在光照激活后，这种材料会产生化学反应，形成真空，将膜外物质主动吸入细胞内。而当化学反应逆转后，泵又可将细胞内物质排出细胞外。下列叙述正确的是(　　)
A．泵类似于主动运输，需要通道蛋白参与
B．癌细胞细胞膜上存在较多的糖蛋白，使癌细胞容易扩散
C．球形膜功能类似于植物细胞的细胞膜
D．细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
√

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