高中生物第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第2節(jié)第2課時(shí)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合和細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)學(xué)案新人教版必修1

第2課時(shí)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合和細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1．結(jié)合分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸理解細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。2．簡述生物膜系統(tǒng)的組成及功能。1．生命觀念——通過對分泌蛋白合成、加工和運(yùn)輸?shù)膶W(xué)習(xí)，建立部分與整體的生物學(xué)觀點(diǎn)；運(yùn)用普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)分析生物膜之間的聯(lián)系。2．科學(xué)思維——通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型和物理模型，加深對分泌蛋白合成、加工和運(yùn)輸過程相關(guān)過程的理解。知識導(dǎo)圖學(xué)霸記憶1．與分泌蛋白合成、加工、運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體。2．細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。3．直接相連的生物膜有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜。4．生物膜系統(tǒng)在物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞、酶的附著及使細(xì)胞內(nèi)部區(qū)域化方面有重要作用。必備知識·夯實(shí)雙基一、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合1．分泌蛋白(1)__細(xì)胞內(nèi)__eq\o(→,\s\up7(合成))分泌蛋白eq\o(→,\s\up7(作用于))__細(xì)胞外或其他細(xì)胞__。(2)舉例：__消化酶、抗體、胰島素__等。2．分泌蛋白的合成、運(yùn)輸與能量供應(yīng)(1)合成、運(yùn)輸途徑：附著在__內(nèi)質(zhì)網(wǎng)__上的核糖體→__內(nèi)質(zhì)網(wǎng)__eq\o(→,\s\up7(囊泡))__高爾基體__eq\o(→,\s\up7(囊泡))__細(xì)胞膜__→細(xì)胞外。(2)提供能量的細(xì)胞器：__線粒體__。二、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1．組成：核膜、細(xì)胞膜、__細(xì)胞器膜__等結(jié)構(gòu)。2．特點(diǎn)(1)各種生物膜的__組成成分__和__結(jié)構(gòu)__很相似。(2)在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的__協(xié)調(diào)配合__。3．功能(1)細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的__內(nèi)部環(huán)境__，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行__物質(zhì)運(yùn)輸__、能量轉(zhuǎn)化和__信息傳遞__的過程中起著決定性作用。(2)廣闊的膜面積為__多種酶__提供了大量的附著位點(diǎn)，有利于許多化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。(3)細(xì)胞內(nèi)生物膜把__細(xì)胞器__分隔開，使細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種__化學(xué)反應(yīng)__，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。┃┃活學(xué)巧練__■(1)細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞功能完全是依靠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)來完成的。(×)(2)正是由于細(xì)胞膜的存在，才使細(xì)胞成為一個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)。(√)(3)細(xì)胞內(nèi)的酶必須附著在膜上，才能發(fā)揮催化作用。(×)(4)細(xì)胞內(nèi)增加膜面積的結(jié)構(gòu)包括嵴、基粒等。(√)(5)各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系，是它們在功能上能夠相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。(√)(6)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。(×)思考：1．與分泌蛋白形成的“有關(guān)細(xì)胞器”“有關(guān)結(jié)構(gòu)”和“有關(guān)膜結(jié)構(gòu)”分別是什么？提示：有關(guān)細(xì)胞器：線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。有關(guān)結(jié)構(gòu)：線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。有關(guān)膜結(jié)構(gòu)：線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。2．將分泌蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)到高爾基體的結(jié)構(gòu)是什么？它跟分泌蛋白從高爾基體運(yùn)到細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)在來源上相同嗎？提示：囊泡。它們的來源不同。將分泌蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)到高爾基體的囊泡是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成的，將分泌蛋白由高爾基體運(yùn)到細(xì)胞膜的囊泡是由高爾基體形成的。3．分泌蛋白形成及分泌過程中形成的囊泡的膜是否屬于生物膜系統(tǒng)？視網(wǎng)膜、腸黏膜是否屬于生物膜系統(tǒng)？提示：囊泡屬于生物膜系統(tǒng)。視網(wǎng)膜、腸黏膜不屬于生物膜系統(tǒng)。4．原核細(xì)胞具有生物膜系統(tǒng)嗎？提示：原核細(xì)胞除細(xì)胞膜外無其他膜結(jié)構(gòu)，因此有生物膜沒有生物膜系統(tǒng)。課內(nèi)探究·名師點(diǎn)睛知識點(diǎn)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合1．分泌蛋白與胞內(nèi)蛋白胞內(nèi)蛋白分泌蛋白合成場所游離核糖體附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體作用場所細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外實(shí)例血紅蛋白、與有氧呼吸有關(guān)的酶消化酶、抗體、胰島素2．分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸過程分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程，如圖所示。由此可見，各種細(xì)胞器既有一定的獨(dú)立性，同時(shí)又密切配合，共同完成生理功能。3．研究方法——同位素標(biāo)記法在同一元素中，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14┃┃典例剖析__■典例1為了研究酵母菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成過程，研究人員在其培養(yǎng)基中添加3H標(biāo)記的亮氨酸后，觀察相應(yīng)變化。下列說法正確的是(D)A．核糖體上不出現(xiàn)3H標(biāo)記B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是首先觀察到3H標(biāo)記的細(xì)胞器C．培養(yǎng)一段時(shí)間后，細(xì)胞膜上不能觀察到3H標(biāo)記D．若能在高爾基體上觀察到3H標(biāo)記，表示可能有分泌蛋白合成解析：蛋白質(zhì)首先在核糖體上合成，3H標(biāo)記最可能先出現(xiàn)在核糖體上，A、B錯(cuò)誤；若為分泌蛋白，則在核糖體上合成多肽后，送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工，多肽經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)一步加工，最后由細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外，C錯(cuò)誤，D正確。方法指導(dǎo)：(1)分泌蛋白合成、運(yùn)輸、分泌過程中各種細(xì)胞器的功能：核糖體：氨基酸脫水縮合形成肽鏈；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：加工肽鏈，使其形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，并運(yùn)輸；高爾基體：進(jìn)一步加工修飾蛋白質(zhì)，并運(yùn)輸；線粒體：提供能量。(2)細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細(xì)胞膜之間是可以互相轉(zhuǎn)化的，在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。┃┃變式訓(xùn)練__■1．(不定項(xiàng))如圖表示某種分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸和分泌過程，①②③表示不同的細(xì)胞器。下列相關(guān)敘述正確的是(ACD)A．①是核糖體 B．②是高爾基體C．③具有單層膜結(jié)構(gòu) D．該過程需要消耗能量解析：①指向的是顆粒結(jié)構(gòu)，為核糖體，A正確。②是核糖體依附的膜結(jié)構(gòu)，屬于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，B錯(cuò)誤。③所指為高爾基體，是單層膜結(jié)構(gòu)，C正確。蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)輸過程是耗能的，D正確。知識點(diǎn)生物膜系統(tǒng)1．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)。2．生物膜系統(tǒng)的聯(lián)系(1)化學(xué)成分上的聯(lián)系各種生物膜組成成分相似，均由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)組成，有的還有少量糖類，但每種成分在不同膜中所占的比例不同。(2)結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系①直接聯(lián)系：真核細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜，中間還與許多細(xì)胞器膜相連；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔還與內(nèi)外兩層核膜之間的腔連通。②間接聯(lián)系：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細(xì)胞膜是可以相互轉(zhuǎn)化的。(3)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)工作，如分泌蛋白的合成、加工、分泌的過程。細(xì)胞內(nèi)分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程，體現(xiàn)了生物膜在功能上的相互聯(lián)系。┃┃典例剖析__■典例2下面為細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的概念圖，據(jù)圖判斷下列敘述正確的是(D)A．圖中a、c分別是指細(xì)胞膜、具膜細(xì)胞器B．若d是葉綠體，則m、n一定是外膜和內(nèi)膜C．圖中p一定是線粒體的內(nèi)膜D．圖中的f和h分別是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜解析：性激素屬于脂質(zhì)，是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的，由此可確定f是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，結(jié)合分泌蛋白合成、加工、運(yùn)輸過程可確定g是囊泡，h是高爾基體膜，c是細(xì)胞膜，d和e分別為葉綠體膜、線粒體膜，b為細(xì)胞器膜，a是核膜；葉綠體的膜結(jié)構(gòu)有外膜、內(nèi)膜和類囊體膜。┃┃變式訓(xùn)練__■2．圖中功能多、聯(lián)系廣的細(xì)胞結(jié)構(gòu)A指的是(C)A．高爾基體膜 B．葉綠體膜C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 D．液泡膜解析：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向內(nèi)連接外層核膜，向外連接細(xì)胞膜，在代謝旺盛的細(xì)胞中，還與線粒體膜相連，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜間接相連。指點(diǎn)迷津·撥云見日與蛋白質(zhì)分泌相關(guān)的細(xì)胞器的判斷用3H標(biāo)記氨基酸，用曲線表示在不同細(xì)胞器中檢測到的放射性強(qiáng)度隨時(shí)間的變化，其中a、b、c分別表示核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體以柱狀圖形式表示分泌蛋白合成、加工和運(yùn)輸過程中膜面積的變化，其中①②③分別表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細(xì)胞膜以曲線形式表示分泌蛋白合成、加工和運(yùn)輸過程中膜面積的變化，其中d、e、f分別表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞膜和高爾基體膜典例3(2021·武漢一中訓(xùn)練)用35S標(biāo)記的氨基酸培養(yǎng)哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞，測得核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上放射性強(qiáng)度的變化曲線(下圖甲)以及在此過程中高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞膜膜面積的變化曲線(下圖乙)，下列分析不正確的是(C)A．圖甲中的a、b、c三條曲線所指代的細(xì)胞器分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體B．與乳腺分泌蛋白的合成與分泌密切相關(guān)的具膜細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體C．圖乙中d、e、f三條曲線所指代的膜結(jié)構(gòu)分別是細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜D．35S在細(xì)胞各個(gè)結(jié)構(gòu)間移動(dòng)的先后順序是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜解析：分泌蛋白經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初步加工后，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡，囊泡與高爾基體膜融合，經(jīng)高爾基體進(jìn)一步加工后，再由高爾基體“出芽”形成囊泡，囊泡與細(xì)胞膜融合。因此，分泌蛋白分泌前后對比，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積相對減小，細(xì)胞膜膜面積相對增大，高爾基體膜面積先增大后減小，最后基本不變，C錯(cuò)誤。解疑答惑練習(xí)與應(yīng)用?P53一、概念檢測1．(1)√(2)×提示：生物膜系統(tǒng)除細(xì)胞器膜之外，還包括細(xì)胞膜、核膜。2．A植物的非綠色部分細(xì)胞中不含有葉綠體，高爾基體動(dòng)植物細(xì)胞中都有。3．C中心體、葉綠體與唾液淀粉酶的合成無關(guān)。4．B心肌細(xì)胞相對腹肌細(xì)胞需要更多能量，因此心肌細(xì)胞中提供能量的細(xì)胞器——線粒體含量更多。5．動(dòng)物細(xì)胞圖中，注字的“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”應(yīng)是“高爾基體”，“高爾基體”應(yīng)是“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”。染色質(zhì)的注字指示線位置有誤。中心體還應(yīng)包括指示線下方的中心粒。動(dòng)物細(xì)胞中不應(yīng)有葉綠體。低等植物細(xì)胞圖中，注字的“核仁”應(yīng)是“葉綠體”，“葉綠體”標(biāo)注位置不對，應(yīng)標(biāo)注在線粒體上，“核糖體”應(yīng)是“中心體”。二、拓展應(yīng)用提示：溶酶體的膜在結(jié)構(gòu)上比較特殊，如經(jīng)過修飾等，不會(huì)被溶酶體內(nèi)的水解酶分解。訓(xùn)練鞏固·課堂達(dá)標(biāo)1．下列結(jié)構(gòu)屬于生物膜系統(tǒng)的是(D)①線粒體內(nèi)膜②葉綠體類囊體薄膜③細(xì)胞壁④溶酶體膜⑤核糖體⑥核膜A．②③④⑤⑥ B．②③④⑥C．④⑥ D．①②④⑥解析：細(xì)胞中生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞器膜，如題干中的①②④，還有⑥核膜以及沒有提到的細(xì)胞膜。核糖體沒有膜結(jié)構(gòu)，細(xì)胞壁不屬于生物膜系統(tǒng)。2．細(xì)胞內(nèi)有三種膜是可以通過囊泡相互轉(zhuǎn)變的，這三種膜是(C)A．核膜、高爾基體膜、線粒體膜B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、液泡膜C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細(xì)胞膜D．高爾基體膜、溶酶體膜、線粒體膜解析：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核膜、線粒體膜等直接相連，可直接轉(zhuǎn)化，將細(xì)胞中的各種結(jié)構(gòu)連成一個(gè)整體；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜以及高爾基體膜和細(xì)胞膜不直接相連，它們之間是以“出芽”形式形成的囊泡轉(zhuǎn)化的。3．下面是某動(dòng)物細(xì)胞的部分亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，已知該細(xì)胞具有分泌抗體的功能。請結(jié)合所學(xué)知識回答下列有關(guān)問題：(1)圖中除核糖體外不參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)的細(xì)胞器是[__6__]__中心體__；請依次寫出抗體合成與運(yùn)輸過程中經(jīng)過的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：__4、3、7、5__(僅填標(biāo)號)，為該過程提供能量的場所主要是[__1__]__線粒體__。(2)下表是與抗體合成及分泌有關(guān)的三種細(xì)胞器的化學(xué)成分。細(xì)胞器蛋白質(zhì)(%)脂質(zhì)(%)核酸(%)甲6728少量乙59400丙39059據(jù)表分析，甲、丙分別是[__1__]__線粒體__、[__4__]__核糖體__。(3)[__5__]__細(xì)胞膜__具有三大功能：①將細(xì)胞與外界環(huán)境分開；②__控制物質(zhì)出細(xì)胞__；③__進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流__。解析：(1)該細(xì)胞中不參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)的細(xì)胞器有[4]核糖體和[6