【新教材】高中生物人教版必修1課件第3章第2節(jié)第2課時細胞器之間的協(xié)調(diào)配合和細胞的生物膜系統(tǒng)

第2課時細胞器之間的協(xié)調(diào)配合和細胞的生物膜系統(tǒng)問題一:細胞器之間如何協(xié)調(diào)配合完成分泌蛋白的合成和運輸?1.分泌蛋白:(1)概念:指有些在_______合成后,分泌到_______起作用的蛋白質(zhì)。(2)實例:如消化酶、_____和一部分_____。2.分泌蛋白的合成與運輸:必備知識自查細胞內(nèi)細胞外抗體激素問題二:什么是生物膜系統(tǒng)?生物膜的結(jié)構(gòu)特點與功能是什么?1.組成:在細胞中,_______________________等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。2.結(jié)構(gòu)特點:各種生物膜的_________和_____很相似,在_____和_____上緊密聯(lián)系,進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。3.功能:(1)細胞膜不僅使細胞具有一個_________的內(nèi)部環(huán)境,同時在細胞與外部環(huán)境進行_________、_________和信息傳遞的過程中起著決定性作用。細胞器膜和細胞膜、核膜組成成分結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功能相對穩(wěn)定物質(zhì)運輸能量轉(zhuǎn)換(2)廣闊的膜面積為_______提供了附著位點,有利于許多重要化學反應的進行。(3)生物膜把各種_______分隔開,使細胞內(nèi)能夠同時進行多種化學反應,而不會__________,保證了細胞生命活動___________地進行。多種酶細胞器互相干擾高效、有序

探究點一細胞器之間的協(xié)調(diào)配合1.分泌蛋白的判斷(生命觀念):(1)下列物質(zhì)中屬于分泌蛋白的是:_______。①血紅蛋白②抗體③消化酶④呼吸酶⑤性激素⑥胰島素(2)判斷分泌蛋白的要點:由起作用的場所看:在_______起作用。2.分泌蛋白的合成和運輸(生命觀念、科學思維):關(guān)鍵能力生成②③⑥細胞外【圖表情境】下圖為分泌蛋白合成和運輸?shù)膱D示:據(jù)圖探究:(1)用圖中的序號及箭頭寫出分泌蛋白合成和運輸依次經(jīng)過的結(jié)構(gòu)。提示:⑤→③→②→①。(2)與分泌蛋白合成、加工和分泌有關(guān)的細胞器:__________________________________。核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體3.相關(guān)膜面積的變化(生命觀念、科學思維):【圖表情境】如圖表示在分泌蛋白合成和運輸過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細胞膜三種膜面積大小的變化,請據(jù)圖回答下列問題。寫出序號①②③和字母A、B、C分別代表的相關(guān)結(jié)構(gòu)。①_________;②_______;③___________。A._________;B.___________;C._______。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細胞膜高爾基體膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜

【探究總結(jié)】分泌蛋白的合成、加工與運輸過程【典題訓練】科學家用含3H標記的亮氨酸培養(yǎng)豚鼠的胰腺腺泡細胞,下表為在腺泡細胞幾種結(jié)構(gòu)中最早檢測到放射性的時間表。下列敘述中正確的是 (

)A.形成分泌蛋白的多肽最早在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成B.高爾基體膜向內(nèi)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連,向外與細胞膜相連C.高爾基體能對蛋白質(zhì)進行初步折疊、組裝,形成比較成熟的蛋白質(zhì)D.靠近細胞膜的囊泡可由高爾基體膜形成細胞結(jié)構(gòu)附有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體靠近細胞膜的囊泡時間/min317117【解析】選D。形成分泌蛋白的多肽最早是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的,A項錯誤;高爾基體膜不與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細胞膜直接連接,是通過囊泡膜的轉(zhuǎn)化發(fā)生聯(lián)系,B項錯誤;高爾基體具有對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進一步修飾加工的作用,C項錯誤;分泌蛋白的分泌過程中,靠近細胞膜的囊泡是由高爾基體膜形成的,D項正確。

【補償訓練】

1.如圖為人體內(nèi)某種細胞物質(zhì)的合成和運輸過程,膜外顆粒狀物質(zhì)為抗體(一種蛋白質(zhì))。請據(jù)圖回答:(1)抗體首先是由

合成的,加工分泌的過程是③→

→

→⑥→⑦(填標號)。(2)有人把膜結(jié)構(gòu)組成中的[⑥]

比喻為深海中的潛艇,在細胞中穿梭往來,繁忙地運輸著“貨物”,而[④]

在其中起重要的交通樞紐作用。(3)在抗體的合成、加工和運輸過程中,需要的能量主要是由[

]

提供的?！窘忸}指南】解答本題的關(guān)鍵:(1)明確分泌蛋白是由哪種核糖體合成的。(2)明確高爾基體起重要的交通樞紐作用?！窘馕觥?1)抗體屬于分泌蛋白,其合成和運輸過程為游離核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜→細胞外。(2)細胞內(nèi)由膜構(gòu)成的囊泡就像深海中的潛艇,高爾基體起重要的交通樞紐作用。(3)在分泌蛋白的合成、加工和運輸過程中,需要消耗能量,主要由線粒體供給。答案:(1)游離核糖體②

④(2)囊泡高爾基體(3)[⑤]線粒體

2.(2021?合肥高一檢測)“瘦肉精”是一類動物用藥,在中國主要指克倫特羅(C12H18Cl2N2O),與腎上腺素有類似作用?！笆萑饩北回i食用后,促進瘦肉生長,抑制動物脂肪生長,但能使人中毒。據(jù)此推測,瘦肉精最終對細胞的作用很可能是 (

)A.使核糖體的活動減弱,使某些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的活動加強B.使核糖體的活動加強,使某些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的活動減弱C.使高爾基體的活動減弱,使溶酶體的活動加強D.使高爾基體的活動加強,使溶酶體的活動減弱【解析】選B。根據(jù)題干信息,“瘦肉精”被豬食用后,促進瘦肉生長,抑制動物脂肪生長,但能使人中毒。瘦肉是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體,促進瘦肉生長,故核糖體的活動加強。脂肪的合成場所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),抑制動物脂肪生長,故某些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的活動減弱。探究點二細胞的生物膜系統(tǒng)1.生物膜系統(tǒng)的概念解讀(生命觀念):結(jié)合生物膜系統(tǒng)的概念,判斷下列哪些屬于生物膜系統(tǒng),并寫出判斷的依據(jù)。①核膜②液泡膜③細胞膜④小腸黏膜⑤高爾基體形成的囊泡屬于生物膜系統(tǒng)的有:_________。判斷依據(jù):___________________________________________________________________________________________。2.生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系(生命觀念、科學思維):細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng),⑤是高爾基體膜形成的,也屬于生物膜系統(tǒng)①②③⑤【圖表情境】下圖表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜、核膜的聯(lián)系,探討下列問題:(1)結(jié)合上圖,用箭頭表示出三種生物膜在結(jié)構(gòu)上的直接聯(lián)系:________________________。(2)分析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜在結(jié)構(gòu)上是如何間接聯(lián)系的,并說明在功能上有何關(guān)系。①間接聯(lián)系:_________________________________________。②功能關(guān)系:_________________________________________________。細胞膜?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜?核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細胞膜既各有分工,又協(xié)調(diào)配合囊泡囊泡【探究總結(jié)】各種生物膜間的聯(lián)系(1)生物膜系統(tǒng):(2)在化學成分上的聯(lián)系:各種生物膜組成成分相似,均由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類組成,但每種成分所占的比例不同。(3)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系:(4)在功能上的聯(lián)系:在分泌蛋白的合成和分泌過程中,各種生物膜既有明確的分工,又有密切的聯(lián)系?！镜漕}訓練】1.如圖為某細胞結(jié)構(gòu)示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是 (

)A.①②④屬于生物膜系統(tǒng)B.結(jié)構(gòu)③能增大細胞膜的面積C.⑤具有選擇透過性,而⑥具有全透性D.細胞膜不同部位的化學成分和功能相同【解析】選B。圖中④表示中心體,中心體沒有膜結(jié)構(gòu),不屬于生物膜系統(tǒng),A錯誤;③微絨毛是上皮細胞游離面的胞膜和胞質(zhì)向外伸出的細小的指狀突起,能增加細胞的表面積,提高細胞的吸收功能,B正確;⑤核膜具有選擇透過性,⑥核孔也具有選擇性,不是所有物質(zhì)都能任意通過核孔,如DNA分子不能出細胞核,C錯誤;細胞膜不同部位的化學成分和功能有差異,如小腸上皮細胞游離面的細胞膜所含蛋白質(zhì)較多,主要和其吸收功能相適應,D錯誤。2.有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)與功能的敘述,正確的是 (

)A.藍細菌和綠藻的細胞膜基本組成成分不同B.真核細胞中不同生物膜之間不能相互轉(zhuǎn)化C.膜蛋白的合成不需要消耗能量D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜的外膜在結(jié)構(gòu)上直接相連【解析】選D。藍細菌和綠藻的細胞膜基本組成成分相同,都是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),A項錯誤;真核細胞中不同生物膜之間可以相互轉(zhuǎn)化,B項錯誤;蛋白質(zhì)的合成需要消耗能量,C項錯誤;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜的外膜在結(jié)構(gòu)上直接相連,D項正確。

【補償訓練】

1.下列關(guān)于生物膜系統(tǒng)的敘述,錯誤的是 (

)A.生物膜系統(tǒng)是由細胞膜、細胞器膜和核膜等膜結(jié)構(gòu)組成的體系B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增大了細胞內(nèi)的膜面積,利于酶和核糖體的附著C.生物膜將細胞質(zhì)區(qū)室化,避免多種生化反應相互干擾D.葉綠體的外膜和內(nèi)膜屬于生物膜系統(tǒng),但其基質(zhì)中的類囊體不屬于生物膜系統(tǒng)【解析】選D。細胞器膜和核膜、細胞膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng),A正確;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)膜面積最大的細胞器,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的存在增大了細胞內(nèi)的膜面積,為酶和核糖體提供了附著位點,B正確;生物膜將細胞質(zhì)區(qū)室化,避免多種生化反應相互干擾,保證細胞生命活動高效、有序地進行,C正確;葉綠體的外膜、內(nèi)膜、類囊體都屬于生物膜系統(tǒng),D錯誤。

2.實驗發(fā)現(xiàn),饑餓的原生動物粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)減少,高爾基體的形成停止,用含14C標記的亮氨酸(合成蛋白質(zhì)的原料)的營養(yǎng)液培養(yǎng)饑餓的原生動物,然后用放射性自顯影技術(shù)觀察生物膜的放射性出現(xiàn)的先后順序為:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(2min),高爾基體(5min),細胞膜(42min)。對以上實驗結(jié)果所作出的分析不正確的是 (

)A.高爾基體膜是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)化的B.蛋白質(zhì)是生物膜的組成成分C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體均與蛋白質(zhì)的合成和加工有關(guān)D.生物膜在結(jié)構(gòu)上是相互聯(lián)系的【解題指南】解答本題關(guān)鍵點:明確內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜三種膜結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系?！窘馕觥窟xB。由題意知,饑餓的原生動物粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)減少,高爾基體的形成停止,由此可以推出高爾基體膜是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)化的,A正確;該實驗沒有對細胞膜的組成成分進行研究,因此不能得出蛋白質(zhì)是生物膜的組成成分的結(jié)論,B錯誤;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體均與蛋白質(zhì)的合成和加工有關(guān),C正確;14C放射性先后出現(xiàn)在不同的生物膜上,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜的成分發(fā)生了轉(zhuǎn)化,故它們在結(jié)構(gòu)上是相互聯(lián)系的,D正確。

【科技情境】人胰島素是一種由兩條多肽鏈(A鏈和B鏈)組成的蛋白質(zhì)。胰島素合成時,最初在胰島B細胞內(nèi)的附著核糖體上形成的是一條單鏈多肽———前胰島素原,其進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后,信號肽酶切除信號肽形成胰島素原,后者被運輸至高爾基體,在高爾基體中切除連接序列(C鏈)形成A鏈和B鏈,然后通過二硫鍵將兩者結(jié)合形成有生物活性的胰島素?，F(xiàn)代技術(shù)利用基因工程,將人的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌,利用發(fā)酵工程讓大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素。情境素養(yǎng)探究探究:(1)參與胰島素合成的有哪些細胞器?胰島素空間結(jié)構(gòu)是在哪里形成的?提示:參與胰島素合成和加工的細胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。胰島素的空間結(jié)構(gòu)是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成的。(2)大腸桿菌菌體內(nèi)能合成有活性的人的胰島素嗎?為什么?提示:不能。大腸桿菌是原核生物,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能合成有生物活性的(即加工成熟的)胰島素。

【科技情境】美國科學家詹姆斯·羅思曼、蘭迪·謝克曼以及德國科學家托馬斯·祖德霍夫,因他們發(fā)現(xiàn)細胞的囊泡運輸調(diào)控機制而獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。細胞生命活動依賴于細胞內(nèi)的運輸系統(tǒng)。所謂囊泡運輸調(diào)控機制,是指某些分子與物質(zhì)不能直接穿過細胞膜,而是依賴圍繞在細胞膜周圍的囊泡進行傳遞運輸。囊泡通過與目標細胞膜融合,在神經(jīng)細胞指令下可精確控制荷爾蒙、生物酶、神經(jīng)遞質(zhì)等分子傳遞的恰當時間與位置。例如,對控制血糖具有重要作用的胰島素,正是借由囊泡進行精確傳遞并最終釋放到血液中。探究:(1)囊泡可以由哪些細胞器產(chǎn)生?它的成分是什么?提示:囊泡可以由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體“出芽”’產(chǎn)生,它的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子。(2)囊泡屬于生物膜系統(tǒng)嗎?囊泡可精確地控制某些分泌蛋白傳遞的恰當時間與位置,體現(xiàn)了囊泡的什么功能?提示:屬于。體現(xiàn)了囊泡控制物質(zhì)進出細胞(或信息交流)的功能。1.(2021·昆明高一檢測)細胞器之間既彼此分工,又協(xié)調(diào)配合,下列關(guān)于細胞器之間協(xié)調(diào)配合的說法,正確的是

。

①原核細胞細胞器種類少,因此無法正常進行各項生命活動②細胞中一種細胞器的功能,不能被另一種細胞器替代③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜成分可以直接成為高爾基體膜的一部分④在聯(lián)系各種細胞器方面,高爾基體相當于交通樞紐⑤細胞質(zhì)中游離的核糖體合成的蛋白質(zhì),其分泌過程不需要經(jīng)過高爾基體課堂素養(yǎng)達標【解析】原核細胞雖然只有核糖體一種細胞器,但可以正常進行各項生命活動,①錯誤。細胞器之間存在著明確的分工,細胞中一種細胞器的功能,不能被另一種細胞器替代,②正確。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜之間的轉(zhuǎn)化是通過囊泡,不能直接轉(zhuǎn)化,③錯誤。高爾基體可以接收囊泡,也可以分泌囊泡與細胞內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)相聯(lián)系,相當于交通樞紐,④正確。細胞質(zhì)中游離的核糖體合成的蛋白質(zhì)其分泌過程需要經(jīng)過高爾基體,⑤錯誤。答案:②④2.人類的糖尿病分為Ⅰ、Ⅱ兩種類型,其中Ⅰ型糖尿病由胰島功能減退、分泌胰島素減少所致。胰島細胞中,與胰島素合成和分泌有關(guān)的一組細胞器是 (

)A.核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、中心體B.核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體、高爾基體C.核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體D.核糖體、溶酶體、高爾基體、中心體【解析】選C。胰島細胞分泌的胰島素屬于一種分泌蛋白,結(jié)合分泌蛋白的合成和分泌過程可知,與胰島素合成和分泌有關(guān)的一組細胞器分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連核膜、外連細胞膜的結(jié)構(gòu)特點適于 (

)A.參與細胞內(nèi)某些代謝反應B.提供核糖體附著的支架C.提供細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ繢.擴展細胞內(nèi)膜面積,有利于酶的附著【解析】選C。根據(jù)題意,“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連核膜、外連細胞膜”,說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)提供了細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ?故選C。4.分泌蛋白等物質(zhì)的形成需要多種細胞器或細胞結(jié)構(gòu)的參與,下列說法不正確的是 (

)A.高爾基體與抗體的形成有關(guān)B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的形成有關(guān)C.抗體的產(chǎn)生與游離核糖體有關(guān)D.生物膜系統(tǒng)包括細胞膜、核膜和細胞器膜【解析】選C。高爾基體對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝,抗體屬于分泌蛋白,A正確。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體參與蛋白質(zhì)的合成與初步加工,光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與脂質(zhì)的合成有關(guān),B正確?？贵w是分泌蛋白,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成,C錯誤。生物膜系統(tǒng)包括細胞膜、核膜和細胞器膜,D正確。5.(2020·江蘇高考改編)下列關(guān)于真核細胞的結(jié)構(gòu)與功能的敘述,正確的是 (

)A.根據(jù)細胞代謝需要,線粒體可在細胞質(zhì)基質(zhì)中移動和增殖B.細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)所含核酸的種類相同C.人體胰腺外分泌細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少D.高爾基體與分泌蛋白的合成、加工、包裝和膜泡運輸緊密相關(guān)【解析】選A。本題主要考查了細胞器的功能。線粒體是細胞的“動力車間”,根據(jù)細胞代謝的需要,線粒體可以在細胞質(zhì)基質(zhì)中移動和增殖,A正確;細胞質(zhì)基質(zhì)中含有RNA,不含DNA,而線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中含有DNA和RNA,所含核酸種類不同,B錯誤;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)合成、加工的場所和運輸通道,胰腺外分泌細胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液,細胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量較多,C錯誤;分泌蛋白是在附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的,高爾基體與分泌蛋白的加工、包裝和膜泡運輸緊密相關(guān),D錯誤。6.在一定時間內(nèi)使某種動物細胞吸收放射性同位素標記的氨基酸,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)放射性同位素先后出現(xiàn)在圖中②①③④⑤⑥⑦部位。請據(jù)圖回答下面的問題:(1)圖中①④⑥分別代表的結(jié)構(gòu)是

、

、

。

(2)圖中⑦是

,是由②

和①

合成一段肽鏈后,再轉(zhuǎn)移到④

進行加工,請舉出⑦的一個具體實例,如

。

(3)①的功能是

。③⑤都叫

,分別由圖中的

和

形成。

(4)④的功能是

。

(5)⑦的合成、加工、運輸過程所需的大量能量由[

]

供給。

(6)由此可以看出,細胞內(nèi)的生物膜在

和

上有一定的連續(xù)性。

【解析】(1)由題圖細胞器的形態(tài)可知,①是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),④是高爾基體,⑥是細胞膜。(2)⑦是分泌到細胞外的分泌蛋白;分泌蛋白首先在核糖體上由氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成,然后轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工;消化酶、抗體、胰島素等都是分泌蛋白。(3)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是進行蛋白質(zhì)的合成、加工和運輸;③是來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的囊泡,⑤是來自高爾基體