2022-2023學(xué)年浙科版（2019）必修一 2.5細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上是一個(gè)統(tǒng)一的整體 課件（34張）

細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上是一個(gè)統(tǒng)一整體目錄壹生物膜系統(tǒng)把細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起貳細(xì)胞內(nèi)各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)配合，共同執(zhí)行生命活動(dòng)生物膜系統(tǒng)把細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)聯(lián)系到一起壹生物膜系統(tǒng)的概念在細(xì)胞中，許多細(xì)胞器都有膜，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)真核細(xì)胞內(nèi)存在著豐富的膜結(jié)構(gòu)，它們將細(xì)胞內(nèi)部劃分成相對(duì)獨(dú)立的區(qū)室，保證多種生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。生物膜系統(tǒng)的組成細(xì)胞膜：單層膜核膜：雙層膜，具有核孔其余細(xì)胞器膜：①葉綠體膜，線粒體膜——雙層膜

②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，高爾基體膜，液泡膜——單層膜各種生物膜之間的關(guān)系這些膜結(jié)構(gòu)又是可以相互轉(zhuǎn)化的，在結(jié)構(gòu)和功能上構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一整體。①在化學(xué)成分上的相似性與差異性②在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系③在功能上的聯(lián)系在化學(xué)成分上的相似性與差異性相似性：各種生物膜都主要由蛋白質(zhì)和磷脂組成，均為脂雙層差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有差異，這與不同的生物膜功能的復(fù)雜程度有關(guān)——功能越復(fù)雜的生物膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。知臨中學(xué)池晨豪在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系生物膜中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的面積最大，占了整個(gè)細(xì)胞生物膜的一半左右。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類的加工或合成基地。這些生物大分子被合成后可在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完整、封閉的管道中快速運(yùn)輸。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜向內(nèi)與核膜連接，向外與細(xì)胞膜連接，膜之間可直接進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，使細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞膜的聯(lián)系更為緊密，大大提高了物質(zhì)交換的效率。由于生物膜具有一定的流動(dòng)性，所以各組分間可以通過囊泡相互轉(zhuǎn)化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽的形式形成囊泡，囊泡移動(dòng)到高爾基體并與其融合。高爾基體同樣以囊泡的形式與細(xì)胞膜融合，成為細(xì)胞膜的一部分。細(xì)胞膜也可以內(nèi)陷形成囊泡回到細(xì)胞質(zhì)中。囊泡的移動(dòng)為多種細(xì)胞器的膜質(zhì)成分提供物質(zhì)來源實(shí)現(xiàn)膜成分的更新。在功能上的聯(lián)系各種生物膜在功能上既有明確分工，又相互配合，協(xié)調(diào)合作，如分泌蛋白的合成，加工，運(yùn)輸?shù)倪^程，體現(xiàn)了生物膜在功能上的相互聯(lián)系。提醒：生物膜系統(tǒng)是由細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成的，囊泡膜屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。并不是生物體內(nèi)所有膜都屬于細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，比如小腸粘膜，呼吸道粘膜生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動(dòng)中起到了及其重要的作用①細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時(shí)還在細(xì)胞與環(huán)境間進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸，能量交換和信息傳遞的過程中起重要作用②細(xì)胞的許多重要化學(xué)反應(yīng)都在膜上進(jìn)行。細(xì)胞內(nèi)廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點(diǎn)，為各種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利的條件③細(xì)胞內(nèi)生物膜把細(xì)胞隔成一個(gè)個(gè)小的區(qū)室，如各種細(xì)胞器，這樣就是的細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會(huì)相互干擾，保證了細(xì)胞的生命活動(dòng)高效而有序的進(jìn)行。④生物膜系統(tǒng)使細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上成為一個(gè)統(tǒng)一的整體細(xì)胞內(nèi)各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)配合，共同執(zhí)行生命活動(dòng)貳機(jī)體中有一類在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生，分泌到胞外發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)，稱為分泌蛋白，如抗體、消化酶和一部分激素。分泌蛋白是如何產(chǎn)生、分泌的?如何研究分泌蛋白的產(chǎn)生和分泌過程呢？比較項(xiàng)目分泌蛋白細(xì)胞內(nèi)蛋白不同點(diǎn)作用部位分泌到細(xì)胞外起作用細(xì)胞內(nèi)起作用舉例抗體，消化酶和一些激素（如胰島素等）有氧呼吸相關(guān)酶、光合作用相關(guān)酶相同點(diǎn)基本組成單位都是氨基酸，都需要核糖體參與合成同位素示蹤法在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O,12C與14C。同位素的物理性質(zhì)可能有差異，但組成的化合物化學(xué)性質(zhì)相同。用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。生物學(xué)研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性，是穩(wěn)定同位素，如15N、18O等。同位素標(biāo)記豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞豚鼠又名天竺鼠。具有社會(huì)性，可群居。圈養(yǎng)壽命平均為8年。繁殖活躍的豚鼠通常壽命較短，約為3~5年。在野外已經(jīng)滅絕，作為寵物分布在世界各地?？墒秤弥R中學(xué)池晨豪研究者用3H標(biāo)記的亮氨酸培養(yǎng)豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞，然后分別在3min、17min和117min獲得細(xì)胞，置于特定環(huán)境下觀察。研究發(fā)現(xiàn)，3min取出的腺泡細(xì)胞，被標(biāo)記的蛋白質(zhì)出現(xiàn)在附著核糖體的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，17min時(shí)出現(xiàn)在高爾基體中，117min時(shí)出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜的囊泡及細(xì)胞外。1.分泌蛋白是在哪里合成的?粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體2.分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過了哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)?嘗試描述分泌蛋白合成和運(yùn)輸?shù)倪^程。依次經(jīng)過了核糖體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體和細(xì)胞膜3.分泌蛋白合成和分泌的過程中需要能量嗎?能量由哪里提供?需要能量，整個(gè)過程由線粒體提供能量思考一下左圖和右圖表示分泌蛋白合成和運(yùn)輸過程中，相關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)上放射性強(qiáng)度的變化。用放射性元素標(biāo)記氨基酸后，最先檢測到放射性出現(xiàn)在核糖體上，然后依次出現(xiàn)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)上左圖和右圖都是分泌蛋白加工、運(yùn)輸過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)的膜面積變化，左圖表示的是分泌蛋白分泌前、后兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)膜面積的變化，右圖表示的是一定時(shí)間段內(nèi)膜面積的變化。在分泌蛋白加工和運(yùn)輸過程中，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積相對(duì)減少，高爾基體膜面積基本不變（先增大后減少），細(xì)胞膜面積相對(duì)增大。知臨中學(xué)池晨豪具體過程胰蛋白酶的合成和分泌是在多種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的參與下進(jìn)行的。①氨基酸在核糖體(附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上)中形成多肽，并且邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，再經(jīng)過加工、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質(zhì)離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)③到達(dá)高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。④高爾基體還能對(duì)蛋白質(zhì)做進(jìn)一步的修飾加工，然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡。⑤囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜,與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。⑥在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸?shù)倪^程中，需要消耗能量。這些能量主要來自線粒體。這過程體現(xiàn)生物膜在結(jié)構(gòu)上有一定的聯(lián)系，在功能上各種細(xì)胞器既有一定的獨(dú)立性，同時(shí)又密切配合，共同完成生理過程囊泡運(yùn)輸物質(zhì)及其運(yùn)輸機(jī)制(1)通過囊泡運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)主要有兩類:①囊泡膜上的膜蛋白和脂質(zhì)等，參與細(xì)胞器的組成并完成特定的細(xì)胞功能;②囊泡包裹的內(nèi)含物,如一些激素,酶等,這些物質(zhì)有的被分泌到細(xì)胞外,有的參與胞內(nèi)大分子物質(zhì)的降解等。(2)運(yùn)輸機(jī)制一般來說,囊泡運(yùn)輸包括囊泡形成、運(yùn)輸和與特定部位膜的融合,其中囊泡與特定部位膜的融合是囊泡定向運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵。整個(gè)過程非常復(fù)雜，需要多種信號(hào)分子和細(xì)胞骨架的參與。小提醒(1)細(xì)胞在代謝過程中產(chǎn)生的殘?jiān)⒐δ墚惓５拇蠓肿右约八ダ系募?xì)胞器等，被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或其他膜結(jié)構(gòu)形成的囊泡包裹著，與溶酶體融合,進(jìn)而被消化分解，產(chǎn)生的小分子物質(zhì)有的被細(xì)胞重新利用,有的被排出細(xì)胞。(2)囊泡運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不一定都是大分子物質(zhì)，如某些氨基酸等。(3)在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的磷脂和膽固醇同樣需要與高爾基體聯(lián)系,通過囊泡運(yùn)到其他細(xì)胞器。下列關(guān)于生物膜的敘述，錯(cuò)誤的是A.各種生物膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)完全相同B.細(xì)胞膜、核膜及各種細(xì)胞器膜等共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)C.細(xì)胞內(nèi)部分結(jié)構(gòu)的生物膜之間可相互轉(zhuǎn)化D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，高爾基體膜與細(xì)胞膜之間可以通過囊泡間接轉(zhuǎn)化解析：各種生物膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)相似，并非完全相同，不同生物膜的功能不同，其膜中所含蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有差異，A錯(cuò)誤A生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動(dòng)中起重要作用。下列說法錯(cuò)誤的是A.線粒體和葉綠體增大膜面積的方式不同B.各種生物膜上的蛋白質(zhì)含量和種類穩(wěn)定不變C.不是所有的細(xì)胞器都參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)D.生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合B解析：線粒體通過內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴來增大膜面積，葉綠體通過囊狀結(jié)構(gòu)堆疊形成基粒來增大膜面積，兩者增大膜面積的方式不同，A正確。各種生物膜上的蛋白質(zhì)含量和種類不是穩(wěn)定不變的，B錯(cuò)誤。沒有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器不參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)，C正確。生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上密切聯(lián)系，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合，D正確。細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體①從結(jié)構(gòu)上看（1）細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)通過核孔可以相互溝通（2）細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜和核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)（3）有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)連接核膜，外連接細(xì)胞膜（4）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細(xì)胞膜可以通過囊泡進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化②從功能上看細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)的功能雖不相同，但這些結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)配合，共同完成各項(xiàng)生命活動(dòng)，如分泌膜蛋白的合成和分泌過程③從調(diào)控上看細(xì)胞核是細(xì)胞的代謝和遺傳控制中心。細(xì)胞核內(nèi)的DNA通過控制蛋白質(zhì)的合成調(diào)控細(xì)胞的生命活動(dòng)，使細(xì)胞成為一個(gè)可調(diào)控的統(tǒng)一整體。④從與外界環(huán)境的關(guān)系來看多細(xì)胞生物體內(nèi)的細(xì)胞要