1、第第5 5讲讲 细胞器与生物膜系统细胞器与生物膜系统 第第2 2单元单元 2022 内 容 索 引 01 02 03 素养导读素养导读 必备知识必备知识 固本夯基固本夯基 核心考点核心考点 能力提升能力提升 04 学科素养学科素养 达成评价达成评价 素养导读素养导读 必备知识必备知识 固本夯基固本夯基 一、细胞器之间的分工 1.细胞质 (1)组成:细胞质基质和细胞器。 (2)细胞骨架 组成:是由 组成的网架结构。 功能:维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞 以及 等生命活动密切相 关。 (3)分离细胞器的方法: 。 蛋白质纤维 运动、分裂 物质运输、能量转化、信息传递 分化 差速离
2、心法 2.细胞器的形态、结构和功能 细胞液 养料制造车间 能量转换站 动力车间 有氧呼吸 蛋白质 高尔基体 蛋白质 蛋白质 中心粒 有丝分裂 多种水解酶 3.多角度比较各种细胞器 叶绿体、液泡 中心体 线粒体、叶绿体 核糖体、线粒体、叶绿体 液泡 线粒体、叶绿体 叶绿体 高尔基体 核糖体、内质网、高 尔基体、线粒体 核糖体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 4.细胞壁 位于植物细胞细胞膜的外面,主要由 和 构成,对细胞 起 作用。 纤维素 果胶 支持与保护 二、细胞器之间的协调配合及生物膜系统 1.分泌蛋白的合成、加工、运输过程 核糖体 内质网 高尔基体 2.生物膜系统 (1)组成: 、细胞膜
3、和 等结构。 (2)生物膜系统的功能 细胞器膜 核膜 物质运输 能量转换 信息传递 生物膜提供 的位点,为生化反应的进行创造条件。 胞内生物膜分隔 ,保证化学反应高效、有序地进行。 酶附着 各种细胞器 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 (1)观察叶绿体:叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈 色、扁平的 椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 (2)观察细胞质的流动:活细胞中的细胞质处于 的状态。观 察细胞质的流动,可用细胞质基质中的 作为标志。 绿 不断流动 叶绿体的运动 2.实验步骤 (1)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布 制作藓类叶 片临时
4、装片 用 取一片藓类的小叶(或取菠 菜叶稍带些叶肉的下表皮)放入盛有清 水的培养皿中 往载玻片中央滴一滴 ,用镊子 夹住所取的叶放入水滴中 盖上 镊子 清水 盖玻片 低倍显微镜下找到需要观察的 高倍显微镜下观察叶绿体的 叶绿体 形态和分布 (2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 材料处理:供观察用的黑藻,事先应放在 条件下培 养。 制作临时装片:将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶, 将小叶放在载玻片的 中,盖上盖玻片。 观察:先用 倍镜找到黑藻叶肉细胞,然后换用 倍镜观察。注意观 察叶绿体随着细胞质流动的情况,仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向 是否一致。 光照、室温 水
5、滴 低 高 名师点睛观察叶绿体的两点提醒 (1)观察叶绿体,最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大且叶片薄的植 物组织,如选择藓类或黑藻叶片,可直接在显微镜下观察。若用菠菜等高等 植物叶片,撕取的下表皮上一定要稍带些叶肉细胞。 (2)观察叶绿体实验过程中的临时装片要始终保持有水状态,否则细胞失水 皱缩,将影响对叶绿体形态的观察。 1.基于对细胞器的理解,判断下列表述是否正确。 (1)线粒体和叶绿体为双层膜结构,其内膜上酶的种类相同。( ) (2)细胞器的数量可因细胞种类的不同和生物的不同而出现差异。( ) (3)溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器。( ) (4)没有叶绿体的细胞不能进行光合
6、作用。( ) (5)人体细胞中的高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体的形成有关。( ) 【概念检测】 (6)性激素主要是由内质网上的核糖体合成。( ) (7)内质网既参与物质合成,也参与物质运输。( ) (8)藓类叶片可直接放在载物台上观察叶绿体。( ) (9)抗体、消化酶和各种激素都是分泌蛋白。( ) (10)蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 2.基于对生物膜系统的理解,判断下列表述是否正确。 (1)生物膜系统指生物体内的所有膜结构,包括口腔黏膜、鼻黏膜等。 ( ) (2)真核细胞内的生物膜把各种细胞
7、器分隔开,使细胞内部区域化。( ) (3)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成,病毒只有细胞膜。( ) (4)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。( ) (5)CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行。( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 教材拓展 1.(人教版必修1 P53“与社会的联系”)透析型人工肾中起关键作用的是人工 合成的血液透析膜,其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉。这是模 拟的细胞膜的哪项功能? 提示 控制物质进出。 2.(人教版必修1 P53“拓展应用”)如果溶酶体中的水解酶溢出,会破坏细胞 自身结构,为避免这一
8、情况发生,从影响酶活性的因素分析,溶酶体内、外 液体的理化性质应具有怎样的差异? 提示 二者pH差别较大(细胞质基质的pH与溶酶体水解酶的最适pH差别 较大)。 核心考点核心考点 能力提升能力提升 考点一考点一 细胞器的结构和功能细胞器的结构和功能 合作探究合作探究 探究1主要细胞器的结构和功能 根据细胞结构模式图回答下列问题。 (1)甲是动物细胞的证据:有b ,没有g 、 h 和细胞壁。 (2)与花瓣颜色有关的色素分布于h 中。 (3)动植物细胞都有,但功能不同的细胞器:d 。 (4)图中能发生碱基互补配对的细胞器有g 、f 、 c 。 中心体 叶绿体 液泡 液泡 高尔基体 叶绿体 线粒体
9、核糖体 (5)在细胞质基质、叶绿体基质和线粒体基质中,下列都存在或发生的是哪 些?为什么? 产生ATP 含有酶 含有DNA 含有RNA 提示 细胞质基质和线粒体基质中能产生ATP,但叶绿体基质中不能产生 ATP,不符合题意;在细胞质基质中含有多种酶,叶绿体基质中含有进行光 合作用暗反应的酶,线粒体基质中含有有氧呼吸第二阶段的酶,符合题意; 细胞质基质中没有DNA,不符合题意;细胞质基质中有RNA,叶绿体基质 和线粒体基质中也含有RNA,符合题意。 整合提升线粒体和叶绿体的区别和联系 项 目 线粒体 叶绿体 亚显微 结构图 增大膜面 积的方式 内膜向内腔折叠形成嵴 由囊状结构的薄膜堆叠形成 基粒
10、 生理功能 有氧呼吸的主要场所,完成有氧 呼吸的第二、三阶段 光合作用的场所,完成光合作 用的全过程 项 目 线粒体 叶绿体 酶的种类 和分布 与有氧呼吸有关的酶,分布于内 膜和基质中 与光合作用有关的酶,分布于 类囊体薄膜和基质中 相同点 均具有双层膜 都含少量DNA,是半自主复制细胞器 都能产生ATP,与能量转换有关 探究2细胞的结构与功能相适应的实例分析 (1)核膜上的核孔数目多、核仁较大RNA、蛋白质等物质运输 蛋 白质合成 细胞代谢 。 (2)细胞形成突起表面积 内质网、高尔基体 细胞的合 成与分泌功能 。 (3)癌细胞的细胞膜上糖蛋白 细胞间黏着性 易 于 。 (4)肾小管、心肌、
11、肝脏等部位细胞线粒体含量多供能 。 快 旺盛 快 增大 多 强 减少 降低 扩散和转移 多 (5)小肠上皮细胞多突起(微绒毛) 吸收面积。 (6)神经元轴突多突起有利于与多个 发生联系。 (7)线粒体内膜折叠成 有利于增大供酶附着的膜面积。 (8)叶绿体基粒上 增加色素及酶的附着面积。 增大 突触 嵴 类囊体膜 解疑释惑用结构与功能相适应的观点理解细胞器的分布与数量变化 细胞器在不同种类细胞中的分布、数量变化,最能体现结构和功能相适应 的特点,举例如下。 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。 具有分裂能力或代谢旺盛的细胞(包括癌细胞)核糖体、线粒体的 数量较多。 分泌腺细胞高尔基体的数
12、量较多。 探究3细胞组分的分析方法 在适宜的条件下,研磨绿色植物的叶肉细胞,放入离心管中并依次按下图处 理。根据P1、P2、P3、P4中所含成分回答下列问题。 (1)图示分离出不同细胞器的方法叫什么技术?高中生物涉及的该技术有哪 两种类型? 提示 (差速)离心技术。差速离心法和密度梯度离心法。 (2)要将植物叶肉细胞内的物质释放出来,需要研磨,而将叶肉细胞放在蒸 馏水中则达不到目的,原因是什么? 提示 叶肉细胞的最外层是细胞壁,细胞壁具有保护作用,叶肉细胞不能吸 水涨破。 (3)图中DNA含量最多的是哪一组分(以图中的字母回答)?P4中所含有的粒 状小体能合成蛋白质,该细胞器除分布在S1、S2
13、、S3中外,在哪些沉淀物中 也含有(以图中的字母回答)? 提示 P1。P2、P3。 考向突破考向突破 考向1 主要细胞器的结构和功能 1.(2020山东一模)溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用,作用途径如 图所示。下列说法正确的是( ) A.具有吞噬作用的细胞才有自噬作用 B.清除衰老损伤的细胞和细胞器是通过自噬作用完成的 C.溶酶体膜破裂释放出的各种酸性水解酶在细胞质基质中活性不变 D.营养物质缺乏时,细胞可通过加强自噬作用降解非必需物质以维持基本 生存 答案 D 解析 由图可知,细胞吞噬作用、自噬作用都与溶酶体有关,自噬作用可以 发生在多种真核细胞中,而吞噬作用只能发生在具有吞噬作用的细
14、胞中,A 项错误;清除衰老损伤的细胞通过吞噬作用完成,清除衰老损伤的细胞器可 通过自噬作用完成,B项错误;酶的活性与pH有关,细胞质基质的pH与溶酶 体的不同,故溶酶体中水解酶进入细胞质基质后,其活性会发生改变,C项错 误;细胞通过自噬作用降解非必需物质并重新回收利用,可以维持细胞在营 养缺乏状态下的生命活动,D项正确。 2.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生 命活动所需的能量大约有95%来自线粒体。下列关于线粒体的说法,不正 确的是( ) A.叶肉细胞中的线粒体可为光合作用的暗反应提供能量 B.飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多 C.运动员肌细胞中线
15、粒体的数量比缺乏锻炼者的多 D.体外培养时,新生细胞中线粒体的数量比衰老细胞的多 答案 A 解析 光合作用的暗反应所需能量由光反应提供,A项错误;线粒体可以为 肌肉收缩提供能量,飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多, 运动员肌细胞中线粒体的数量比缺乏锻炼者的多,B、C两项正确;新生细 胞代谢旺盛,细胞中线粒体的数量比衰老细胞的多,D项正确。 3.(2019全国)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述,正确的是 ( ) A.三者都存在于蓝细菌中 B.三者都含有DNA C.三者都是ATP合成的场所 D.三者的膜结构中都含有蛋白质 答案 D 解析 蓝细菌属于原核生物,只有一种细胞器核糖体,
16、无其他细胞器,A 项错误。高尔基体中无DNA,B项错误。高尔基体中不能合成ATP,C项错 误。高尔基体是具有单层膜的细胞器,线粒体和叶绿体是具有双层膜的细 胞器, 三种细胞器膜上都含有蛋白质,D项正确。 归纳总结有关细胞结构的五个易忽视的问题 (1)线粒体、叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体,能独立地进行基因表达, 合成部分蛋白质,但其绝大多数蛋白质由核基因编码,在细胞质核糖体上合 成后转移至线粒体或叶绿体内。因此二者被称为半自主性细胞器。 (2)内质网有两类:粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;光面 内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。 (3)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形
17、成有关,是各种膜成分相互转化中 的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体还与细胞壁的形成有关。 (4)液泡中的色素是花青素等,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是 叶绿素等,与光合作用有关。 (5)溶酶体起源于高尔基体。 考向2 细胞亚显微结构模式图的分析 4.(2020山东青岛模拟)下列分析正确的是( ) A.该图为光学显微镜下所观察到的动物细胞 结构图 B.外界溶液浓度大于内液体浓度时,可能发 生质壁分离现象 C.该细胞中能产生ATP的部位是 D.该细胞可能取自茎尖或根尖成熟区 答案 B 解析 题图是植物细胞的亚显微结构模式图,在普通光学显微镜下无法观 察到,A项错误;该细胞中含有大液泡,为成熟
18、的植物细胞,当外界溶液浓度 大于细胞液浓度时可能发生质壁分离现象,B项正确;该细胞中能产生ATP 的部位有细胞质基质、线粒体和叶绿体,C项错误;此细胞有叶绿体, 不可能是根尖细胞,D项错误。 5.(2020山东滨州三模)下图表示某高等植物细胞部分结构和功能,表 示细胞内相关结构。下列说法错误的是( ) A.结构和直接相连有利于细胞中能量的供应与利用 B.图中属于生物膜系统的有,其中膜面积最大的是 C.若该细胞分裂旺盛,则破坏结构会导致其子细胞内染色体加倍 D.结构均具有物质运输、信息交流的功能,代谢旺盛的细胞中结构 较多 答案 B 解析 图示为高等植物细胞的部分结构图,为核膜,为核孔,为内质网
19、, 为核糖体,为高尔基体,为线粒体,为胞间连丝。线粒体是细胞的 “动力车间”,结构内质网和线粒体直接相连,有利于细胞中能量的供应 与利用,A项正确;为核糖体,没有膜结构,为胞间连丝,不属于生物膜系 统,B项错误;高尔基体在植物细胞中可参与细胞壁的形成,若该细胞分裂旺 盛,则破坏结构高尔基体,细胞壁不能形成,细胞不能分裂形成两个细胞, 会导致其子细胞内染色体加倍,C项正确;结构核孔、胞间连丝均具有 物质运输、信息交流的功能,代谢旺盛的细胞中核孔较多,D项正确。 6.下图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中 、绘出了各自区别于其他生物的标志结构,请据图判断下列 说法不正确的是
20、( ) A.、与共同具有的无膜细胞器是 B.可以判断为低等植物,因为它同时具有和 C.、与中都有生物可进行光合作用合成有 机物 D.生物既可营寄生生活,也可以独立生存 答案 D 解析 原核生物和真核生物共同具有的细胞器是核糖体;图中分别是中 心体和叶绿体,只有低等植物细胞中出现两者共存的现象;由于和中都 具有叶绿体,所以能够进行光合作用,而中的蓝细菌含有光合色素,也可 以进行光合作用;病毒类生物只能营寄生生活,不能独立生存。 方法技巧辨别细胞结构时,常有原核细胞和真核细胞的判断、植物细胞和 动物细胞的判断。 (1)原核细胞与真核细胞结构模式图的辨别方法:有由核膜包被的细胞核的 细胞是真核细胞,
21、没有由核膜包被的细胞核的细胞是原核细胞。 (2)动植物细胞亚显微结构模式图的识别 考点二考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统细胞器之间的协调配合及生物膜系统 合作探究合作探究 探究1分泌蛋白的合成、加工和运输过程 下列图1为豚鼠胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸后,细胞内相关结构放射 性的变化。图2为分泌蛋白加工和分泌过程中相关膜面积的变化。 (1)图1表示放射性元素标记的氨基酸,在不同时间内放射性元素在细胞中 先后出现的顺序是什么? 提示 附有核糖体的内质网高尔基体分泌小泡。 (2)图2是以柱状图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化, 其中依次表示何类“膜”? 提示 为内质网膜;为
22、高尔基体膜;为细胞膜。 解疑释惑“三看法”厘清分泌蛋白的合成、加工和运输 探究2生物膜系统的结构和功能 下面是某植物叶肉细胞中部分生物膜(A结构)及其一侧液体(B)的示意图, 请回答相关问题。 (1)构成生物膜的主要成分有哪些?生物膜系统包括哪几类膜? 提示 构成生物膜的主要成分为脂质(或磷脂)和蛋白质。生物膜系统包 括细胞膜、细胞器膜和核膜。 (2)若A、B结构中均含有与有氧呼吸有关的酶,则A是 膜的一部 分。若A结构中含有吸收光能的色素,则A属于 膜。 (3)叶肉细胞内的下列生理过程,一定在生物膜上进行和一定不在生物膜上 进行的分别有哪些? O2的产生 H2O生成 无氧呼吸 ATP的合成
23、暗反应 氨 基酸脱水缩合 线粒体内 叶绿体中的类囊体 提示 一定在生物膜(叶绿体类囊体薄膜)上进行;一定不在生物 膜上进行(在细胞质基质中进行,在叶绿体基质中进行,在核糖体中 进行)。 考向突破考向突破 考向1 细胞器之间的协调与配合 1.(2020山东聊城模拟)储存在真核细胞囊泡中的某些分泌蛋白只有在受到 特定信号(催分泌剂)刺激时才被分泌到细胞外。下列表示细胞中某种消 化酶的“浓缩”和运输过程,相关推测不合理的是( ) A.“浓缩”过程有利于集中释放分泌蛋白 B.催分泌剂作用后,囊泡会与细胞膜融合 C.膜的再循环途径保证了细胞器膜含量的相对稳定 D.消化酶分泌到细胞外是主动运输过程 答案
24、D 解析 据图分析可知,不同的囊泡“浓缩”成一个囊泡,有利于集中释放分泌 蛋白,A项合理;催分泌剂作用后,囊泡会与细胞膜融合,释放分泌蛋白,B项 合理;图中不同的囊泡融合后会有一部分囊泡返回内质网和高尔基体,保证 了细胞器膜含量的相对稳定,C项合理;消化酶分泌到细胞外的方式是胞吐, 利用了生物膜的流动性,D项不合理。 2.(2020山东青岛模拟)在细胞内线粒体是高度动态变化的,不断地进行分 裂、融合。研究发现内质网与线粒体的分裂有关,过程如图所示。下列说 法错误的是( ) A.马达蛋白能够牵引线粒体沿细胞骨架运输到内质网,且该过程需要消耗 能量 B.正常情况下H在线粒体基质内的氧化与ATP的合
25、成相关,即在H氧化 的同时合成ATP C.内质网膜形成细管状结构缠绕线粒体,使线粒体局部收缩,体现了膜的流 动性 D.游离的M蛋白与D蛋白在收缩部位形成蛋白复合物,有助于使线粒体断 开 答案 B 解析 马达蛋白能够牵引线粒体沿细胞骨架运输到内质网,且该过程需要 消耗能量,A项正确;正常情况下H在线粒体内膜上的氧化与ATP的合成相 关,即在H氧化的同时合成ATP,B项错误;内质网膜形成细管状结构缠绕线 粒体,使线粒体局部收缩,体现了膜的流动性,C项正确;游离的M蛋白与D蛋 白在收缩部位形成蛋白复合物,有助于使线粒体断开,D项正确。 3.溶酶体的主要功能是吞噬消化作用。有两种吞噬作用:一种是自体吞
26、噬; 另一种是异体吞噬,如图所示。请据图判断下列叙述错误的是( ) A.清除细胞内衰老损伤的细胞器是通过自噬作用实现的 B.蝌蚪尾巴的消失与溶酶体无关 C.溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜 具有流动性 D.由图可知伴随吞噬的进行,溶酶体 (吞噬溶酶体)体积会增大,但不会一直增大 解题指导分析题图:(1)线粒体衰老后被内质网形成的囊泡包裹形成自噬体, 再与溶酶体结合后被消化处理;(2)细菌等病原体是通过内吞作用形成吞噬 体后与溶酶体结合形成吞噬溶酶体,最后被清除。 答案 B 解析 据图分析,清除细胞内衰老的细胞器是通过自噬作用实现的,A项正确; 蝌蚪尾巴的消失与溶酶体有关,B项错误;溶酶体与吞噬
27、体的融合体现了生 物膜的结构特性,即膜具有流动性,C项正确;由图可知,伴随吞噬的进行,溶 酶体和吞噬体融合以后,吞噬溶酶体增大,但不会一直增大,D项正确。 考向2 生物膜系统的组成和功能 4.(2020山东泰安模拟)结构与功能相适应是生物学的基本观点之一。下列 叙述能体现这一观点的是( ) A.叶绿体含有双层膜,有利于扩大光合作用的受光面积 B.吞噬细胞的溶酶体含有多种水解酶,有利于杀死侵入机体的病毒或病菌 C.哺乳动物成熟的红细胞呈双凹的圆饼状,有利于其自身携带O2并进行有 氧呼吸 D.根尖分生区细胞含有大液泡,有利于根吸收水分 答案 B 解析 叶绿体扩大受光面积的结构是其内众多的基粒和类囊
28、体,而非内膜 和外膜,A项错误;吞噬细胞能吞噬侵入机体的病原微生物,吞噬细胞的溶酶 体因含有多种水解酶,故能消化水解内吞的病原微生物,B项正确;哺乳动物 成熟的红细胞内没有细胞核和各种细胞器,不能进行有氧呼吸,C项错误;根 尖分生区细胞没有大液泡,D项错误。 5.生物膜的结构与功能存在密切的联系,下列有关叙述错误的是( ) A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶 B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏 C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道 D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶 答案 D 解析 叶绿体的类囊体膜是光反应的场所,光反应过程产生AT
29、P,所以在类 囊体膜上有ATP合成酶,A项正确。溶酶体内含有多种水解酶,所以当溶酶 体破裂后,其中所含的水解酶会水解破坏细胞内的一些结构,B项正确。核 膜和线粒体膜及叶绿体膜一样都是双层膜结构,细胞核和细胞质之间可以 通过核孔进行物质交换,如RNA、蛋白质等,C项正确。线粒体含少量的 DNA和RNA,核酸分布于线粒体基质中,D项错误。 6.下列有关生物膜系统的叙述,正确的是( ) A.激素与靶细胞膜上相应受体的结合可以实现细胞间的信息交流 B.真核细胞内遗传信息的转录和翻译过程与生物膜有着直接联系 C.分泌蛋白的形成过程只能体现生物膜系统在结构上的紧密联系 D.不同生物膜之间都可通过具膜小泡的
30、转移而实现膜成分的更新 答案 A 解析 激素与靶细胞膜上相应受体的结合可以实现细胞间的信息交流,A项 正确;真核细胞内遗传信息的转录和翻译都不是在膜上进行的,B项错误;分 泌蛋白的形成过程能体现生物膜系统在结构和功能上的紧密联系,C项错 误;有的生物膜不能形成囊泡,例如线粒体膜,D项错误。 归纳整合三个角度理解生物膜系统结构和功能的统一性 学科素养学科素养 达成评价达成评价 情境探究情境探究 溶酶体溶酶体 溶酶体的形成是一个相当复杂的过程。根据溶酶体处于完成其生理功能 的不同阶段,大致可分为初级溶酶体、次级溶酶体、残体。 一般认为,溶酶体中的酶是在游离的核糖体上开始多肽链的合成,当合成了 一段
31、肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过 程,并且边合成边转移到内质网腔内,继续其合成、加工。之后内质网膜鼓 出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,在高尔基体内经过 进一步加工、分类、包装等,形成囊泡,然后离开高尔基体,此时溶酶体中 只含水解酶而不含被催化的底物,称为初级溶酶体。初级溶酶体与细胞内 的内吞泡或吞噬泡融合形成进行消化作用的复合体,溶酶体中的酸性 水解酶发挥作用,将底物逐步消化,此时的溶酶体不仅含有水解酶,而且含 有大量被催化的底物,是一种正在进行消化作用的溶酶体,被称为次级溶酶 体。次级溶酶体内经历消化后,未被消化的物质残存在溶酶体内形成残体。 残
32、体可将内容物排出细胞。 (1)已知受损、变性、衰老的蛋白质与某种介导分子结合后才能进入溶酶 体,若不结合则很难进入溶酶体,这说明介导分子与溶酶体膜受体之间的结 合存在 。 (2)溶酶体内水解酶的最适pH为5.0左右,但是细胞质基质的pH一般是7.2左 右,这种差异能防止溢出的少量的水解酶 。 由此也可知细胞质基质中的H+进入溶酶体的运输方式为 。 (3)可以采用什么方法研究溶酶体的形成过程? 。 (4)溶酶体能内吞病毒和病菌,体现了生物膜具有 ,其能杀死 细菌和病毒是因为其内部含有 。 信息传递(或信息交流、特异性识别、识别) 对细胞自身结构造成破坏 主动运输 同位素标记法(或用电子显微镜观察
33、连续切片) 流动性 多种(酸性)水解酶 【情境应用情境应用】 一项来自康奈尔大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制,即 为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成, 将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部回收利用工厂,在那里 将废物降解,使组件获得重新利用。下列相关叙述错误的是( ) A.细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由叶绿体提供 B.“分子垃圾袋”主要由磷脂和蛋白质构成,该结构具有流动性 C.“回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是氨基酸 D.人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体等 答案 A 解析 细胞膜塑形蛋白在细胞的核糖体内合成,合成所需要的能量由线粒 体或细胞质基质内产生的ATP提供,叶绿体形成的ATP只能用于暗反应,A 项错误;根据分泌蛋白形成过程等知识,可判断囊泡(分子垃圾袋)为生物膜 结构,主要由磷脂和蛋白质构成,具有流动性的特点,B项正确;溶酶体中水 解酶可以水解细胞中衰老损伤的细胞器等,可以作为“回收利用工厂”,蛋白 质水解的产物为氨基酸,故“组件”可能是氨基酸,C项正确;内质网、高尔基 体能形成囊泡,D项正确。
