高中生物总复习讲解课件：专题2 细胞的结构与功能(共28张PPT)

(共28张PPT)
第1部分 分子与细胞
专题2　细胞的结构与功能
考点1　多种多样的细胞与病毒
比较项目 细胞生物 非细胞生物
真核细胞 原核细胞 病毒
差 异 性 结 构 细胞壁 (1)动物细胞:无细胞壁; (2)植物细胞:主要由纤维素和果胶组成; (3)大多真菌细胞:主要为几丁质 (壳多糖) 除支原体外均具有细胞壁,细胞壁成分主要为肽聚糖 无细胞结构;主要由蛋白质和一种核酸组成,部分病毒(如HIV、流感病毒等具有包膜的病毒)含有磷脂等
细胞质 具有多种复杂的细胞器 只具有核糖体一种细胞器 细胞核 有以核膜为界限的细胞核 无细胞核,但具有拟核 比较项目 细胞生物 非细胞生物
真核细胞 原核细胞 病毒
差 异 性 遗 传 变 异 遗传物 质及存 在形式 (1)遗传物质:DNA (2)存在形式:在细胞核中,DNA与蛋白质等结合为染色体(质);在细胞质中,可裸露存在于叶绿体、线粒体中(环状DNA) (1)遗传物质:DNA (2)存在形式:在拟核中为大型环状DNA;在质粒中为小型环状DNA DNA或RNA,多游离存在
增殖 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 二分裂 复制
变异 类型 基因突变、基因重组、染色体变异 基因突变、基因重组(如转化) 基因突变
特点 (1)结构:均具有细胞膜、细胞质、核糖体等。 (2)代谢:均可进行细胞呼吸;均以ATP等为直接能源物质。 (3)遗传:均可进行基因突变和基因重组;均以分裂的方式进行增殖;均以DNA为遗传物质;共用一套遗传密码 营寄生生活,繁殖过程可为吸
附→侵入→合成→组装→成
熟并释放,复制过程中所需要
的能量、原料、场所等均
由宿主细胞提供
实例 如菠菜、衣藻、黑藻、伞
藻、小球藻、酵母菌、霉菌等 如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌、硝化细菌、蓝细菌(色球蓝细菌、颤蓝细菌)、放线菌、支原体、衣原体等 DNA病毒:T2噬菌体;
RNA病毒:HIV、流感病毒、烟草花叶病毒等
比较项目 细胞生物 非细胞生物
真核细胞 原核细胞 病毒
知识归纳 (1)蓝细菌不含叶绿体,但含藻蓝素和叶绿素等,能进行光合作用,为自养型
生物。
(2)需氧型细菌等原核生物细胞内无线粒体,但其细胞质基质及质膜上存在与有氧呼吸
有关的酶,能进行有氧呼吸,如蓝细菌。
知识链接 与病毒相关的应用
制备疫苗;作为基因工程中的载体;动物细胞工程中用灭活的病毒诱导动物细胞融
合。
考点2　细胞膜
制备细胞膜 选材:哺乳动物成熟红细胞 成分 主要 成分 脂质 主要是磷脂,动物细胞膜含少量胆固醇(膜脂中胆固醇含量越高,膜流动性通常越低)
蛋白质 在膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多
糖类 与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等相关
结构 流动镶嵌模型

特点 具有一定的流动性(原因:磷脂分子和大多数膜蛋白都可以运动),如胞
吞和胞吐、细胞融合等
功能 (1)将细胞与外界环境分隔开(保障了细胞内部环境的相对稳定)。 (2)控制物质进出细胞(病毒等侵入细胞体现了细胞膜的控制作用是相对的)。 (3)进行细胞间的信息交流: ①物质传递,如激素、神经递质; ②通道传递,如胞间连丝; ③接触传递,如精卵识别、结合等 特点 选择透过性,即被选择的离子、小分子等可以通过,否则不能通过
知识链接 (1)物质进出细胞的方式包括被动运输、主动运输、胞吞和胞吐,可体现细
胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
(2)活细胞的细胞膜具有选择透过性,部分物质不能穿过活细胞的细胞膜,如台盼蓝,故
可用台盼蓝染液鉴别动物细胞是否死亡,用它染色时,活细胞不会被着色,死细胞会被
染成蓝色。
小表达
(1)(必修1 P46改编)A处为脂质体内的水溶液环境,可包裹水溶性物质(如甲),B处为处
于两层磷脂分子之间的疏水区,可包裹　　　　 物质(如乙)。
(2)(必修1 P46改编)在脂质体的外表面镶嵌　　　　　 ,可使药物更有效地作用于靶细胞以减少对机体的损伤。
脂溶性
特异性抗体
考点3　细胞质和细胞核
一、细胞器之间的分工
1.细胞器和细胞骨架
细胞器 分离方法 差速离心法
双层膜 细胞器 叶绿体 具有DNA、RNA、核糖体及与光合作用有关的酶和色素,是绿色植物光合作用的场所
线粒体 具有DNA、RNA、核糖体及与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸的主要场所
叶绿体和线粒体的共性 均与能量代谢相关;均具有核糖体、DNA和RNA,可完成DNA的复制和蛋白质的合成,
为半自主性细胞器
细胞器 单层膜 细胞器 内质网 包括光面内质网(是脂质的合成场所)、粗面内质网
(参与蛋白质的合成、加工和运输)
高尔 基体 主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输;在植物细胞中参与细胞壁的形成;参与溶酶体的形成
溶酶体 来自高尔基体,内含多种酸性水解酶,可分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
液泡 内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可调节植物细胞内的环境,使细胞保持坚挺;富含水解酶,能吞噬衰老、损伤的细胞器,因此其作用与溶酶体相似
细胞器 无膜 细胞器 核糖体 由蛋白质和rRNA组成,是蛋白质的合成场所
中心体 分布在动物和低等植物细胞中,可向外发出星射线(微管)形成纺锤体,参与细胞分裂
细胞 骨架 组成 由蛋白质纤维组成的网架结构
功能 维持细胞的形态,锚定并支撑细胞器,与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转化、信息传递等密切相关
知识归纳 细胞骨架的应用
(1)内质网产生的囊泡向高尔基体运输的过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道。
(2)参与细胞分裂。
小表达 (2023山东,2改编)溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性会发生
什么变化 为什么
　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
降低。溶酶体内的pH较低,其中的水解酶在酸性条件下有较高活性,细胞质基质
中的pH接近中性,故溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性降低
实验 材料 藓类叶片、菠菜叶稍带叶肉的下表皮或黑藻叶片(藓类叶片和黑藻叶片一般为单层细胞,便于观察)
观察 以叶绿体的运动为标志,观察细胞质的流动
2.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
知识拓展 (1)细胞质流动为细胞内物质运输创造了条件,保障了细胞生命活动的正常
进行,如叶绿体在细胞中的分布依光照情况而变化(如图),该变化可使叶肉细胞适应不
同强度的光照,最大限度地吸收光能,同时避免强光对叶片的损害。

(2)显微镜下可观察的结构
①光学显微镜下观察到的为显微结构,在不染色的情况下可观察到叶绿体、液泡、细
胞壁;染色的情况下可以观察到细胞核及染色体(易被碱性染料染色)等。
②电子显微镜下可观察亚显微结构,如叶绿体的双层膜、基粒、核糖体、线粒体的嵴等。
二、细胞器之间的协调配合
1.实例:同位素标记法探究分泌蛋白的合成、运输和分泌过程
组成 细胞膜、核膜及各种细胞器膜等结构
功能 (1)为酶提供附着位点;
(2)使细胞内部区域化,保证反应高效有序进行;
(3)物质运输、能量转化、信息传递等
联系
2.细胞的生物膜系统
三、细胞核
[A] 核膜 (1)双层膜,将核内物质与细胞质分开; (2)具有选择透过性 核膜和核仁在有丝分裂
和减数分裂过程中会消
失和重建
[B]核仁 与rRNA的合成以及核糖体的形成有关 [C] 染色质 (1)主要由DNA(遗传物质)和蛋白质组成; (2)与染色体的关系:同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 [D] 核孔 (1)具有选择透过性; (2)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,其数量与细胞代谢强度呈正相关 功能 是遗传信息库,遗传物质储存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
特例 真核细胞并非都有细胞核,哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管
细胞等无细胞核
题型1　蛋白质分选和运输(新考向)
蛋白质 分选 真核细胞中,绝大多数蛋白质由核基因编码,在核糖体上合成。蛋白质合成以后需转运到特定部位才能发挥其功能
蛋白质 分选信号 信号序列作为蛋白质分选信号,多位于新合成肽链的N端,引导蛋白质定向运输至特定部位(如内质网、线粒体、叶绿体等)。有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被切除(2021山东,1,2分)
蛋白质 分选的 2条途径 后翻译 转运 途径 在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成,然后根据分选信号转运至膜围绕的细胞结构,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核,或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白
共翻译 转运 途径 蛋白质在游离核糖体上起始合成之后,由信号序列引导转移至粗面内质网,然后新生肽边合成边转入粗面内质网腔,经转运膜泡运至高尔基体加工、包装再分选至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外(分泌蛋白)。 此外,内质网与高尔基体本身的蛋白质分 选、植物液泡内或膜上蛋白质也是通过该途径完成的 蛋白质分 选的转运 方式或 机制 门控 运输 在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体在核—质间双向选择性地完成核输入或核输出
跨膜 运输 蛋白质通过跨膜通道进入细胞器,如细胞质基质中合成的肽链进入内质网、叶绿体和线粒体
膜泡 运输 蛋白质被选择性地包裹在囊泡中,分选转运到细胞的不同部位。如内质网向高尔基体的物质运输、高尔基体出芽形成溶酶体、植物细胞内质网和高尔基体向液泡的物质运输(2022北京,16,12分)(2022广东,9,2分)(2022河北,2,2分)
细胞质 基质中 的运输 上述几种转运类型也涉及蛋白质在细胞质基质中的运输,这一过程与细胞骨架系统密切相关
典例 (2023西城二模,2)某蛋白质从细胞质基质进入线粒体基质的基本步骤如图所
示。下列叙述正确的是 (　 )
A.靶向序列引导蛋白质定位到线粒体
B.前体蛋白通过胞吞进入线粒体基质
C.活化蛋白与前体蛋白氨基酸数目相同
D.该蛋白由核基因和线粒体基因共同编码
A
解析 分析题图可知,前体蛋白包含一段靶向序列,靶向序列与线粒体外膜上的受体
结合后,引导该前体蛋白通过贯穿线粒体内膜和外膜的某种通道进入线粒体内,推测
靶向序列引导蛋白质定位到线粒体,A正确,B错误;该前体蛋白进入线粒体后,在蛋白酶
的催化作用下与靶向序列分离,进而形成活化蛋白,因此活化蛋白的氨基酸数目少于
前体蛋白,C错误;该蛋白由细胞质基质进入线粒体基质,说明其是在细胞质中的核糖体
上合成的,因此其是由核基因编码的,D错误。
题型2　溶酶体(新考向)
来源 单层膜包被的囊状结构,来源于高尔基体,膜上的质子泵向膜内转运H+使溶酶体内呈酸性(2023山东,2,2分)
分类 溶酶体一般分为初级溶酶体和次级溶酶体两类。初级溶酶体来源于高尔基体,囊泡内仅含水解酶,但无作用底物,而且酶处于非活性状态。次级溶酶体中含有水解酶和相应的底物,是一种将要或正在进行消化作用的溶酶体
主要 作用 (1)清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老、损伤和死亡的细胞;(2022河北,2,2分)
(2)作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养。(2023山东,2,2分)(2023浙江1月选考,3,2分)
典例 (2023山东,2,2分)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶
体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把
Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致
溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是(　 )
A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
D
解析 由题干“溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱
动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体”可知,溶酶体内H+浓度大于溶酶体
外,故H+进入溶酶体是逆浓度梯度的主动运输,A正确;Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱
动下将Cl-逆浓度梯度运入溶酶体,若H+载体蛋白失活,则溶酶体内外的H+浓度差无法
维持,无法转运Cl-,可引起溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂,B正确;突
变体细胞内的溶酶体功能丧失,损伤和衰老的细胞器无法及时清除,C正确;溶酶体内的
pH较低,其中的水解酶在酸性条件下有较高活性,细胞质基质中的pH接近中性,溶酶体
破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性下降,D错误。