2023-2024学年 人教版 必修一 细胞器之间的协调配合 课件（47张）

第2课时细胞器之间的协调配合学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.掌握分泌蛋白的合成和运输过程。2.简述生物膜系统的组成和功能。3.用系统观分析细胞中部分与整体、结构和功能的统一性。1.与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。2.细胞膜、核膜和细胞器膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。3.直接相连的生物膜有内质网膜与核膜、内质网膜与细胞膜。4.生物膜系统在物质运输、能量转换、信息传递、酶的附着及使细胞内部区域化方面有重要作用。【主干知识梳理】一、细胞器之间的协调配合1．分泌蛋白的概念及实例(1)概念：在_______合成后，分泌到_______起作用的一类蛋白质。(2)实例：________、_____和一部分激素。细胞内细胞外消化酶抗体2．分泌蛋白合成和分泌的过程用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白在细胞中的合成、运输与分泌途径。流程如图中箭头所示：

(1)分泌蛋白首先在游离的_______中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到__________上继续其合成过程，再运输到__________进行再加工，最后经________分泌到细胞外。核糖体粗面内质网高尔基体细胞膜(2)内质网将多肽链加工、折叠成具有一定__________的蛋白质，高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的_________。(3)分泌蛋白由内质网到高尔基体、由高尔基体到细胞膜是以_____的形式运输的。(4)分泌蛋白的合成、加工和运输都需要_______提供能量。空间结构修饰加工囊泡线粒体二、细胞的生物膜系统1．组成生物膜系统由核膜、细胞膜、__________等结构组成。2．特点(1)各种生物膜的_________和_____很相似。(2)在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的___________。细胞器膜组成成分结构协调与配合3．功能(1)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的_________，同时在细胞与外部环境进行_________、能量转化和_________的过程中起着决定性作用。(2)广阔的膜面积为_______提供了大量的附着位点，有利于许多化学反应的进行。(3)细胞内的生物膜把_______分隔开，使细胞内能够同时进行多种_________，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。内部环境物质运输信息传递多种酶细胞器化学反应【教材微点发掘】1.右图表示人体内某种细胞物质的合成和运输过程，膜外颗粒状物质为抗体(一种蛋白质)。请据图回答：(1)抗体首先在[③]______

上合成，加工分泌的过程是③→___→____→⑥→⑦(填标号)。(2)有人把膜结构组成中的[⑥]____

比喻为深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而[④]_________

在其中起重要的交通枢纽作用。核糖体②④囊泡高尔基体(3)分泌蛋白分泌前后，内质网膜的面积会减小，高尔基体膜的面积保持稳定，细胞膜的面积会增大。那么分泌细胞中这三种膜的面积如何保持平衡？提示：细胞膜与内质网膜之间可以直接转化，内质网膜和高尔基体膜之间可以通过囊泡膜间接转化。2．结合教材第53页“图3－9内质网膜与细胞膜、核膜的联系”回答下列问题：(1)结合上图，用箭头表示出三种生物膜在结构上的直接联系_________________________________________________________________________。(2)分析内质网膜、高尔基体膜和细胞膜在结构上是如何间接联系的，并说明在功能上有何关系。①间接联系：_________________________________________________。②功能关系：_________________________________________________。提示：①通过形成囊泡发生结构上的间接联系②功能虽然不同，但需要相互协调，共同完成某项生理过程，如分泌蛋白的加工和运输过程教材问题提示思考·讨论1．分泌蛋白是在核糖体中合成的。2．提示：分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做进一步的加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。3．提示：需要能量，如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量，囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外的过程也需要能量。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。新知探究(一)分泌蛋白的合成和分泌【探究·深化】[情境质疑]1．分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。下列属于分泌蛋白的是___________。①血红蛋白②胰蛋白酶③有氧呼吸有关的酶④抗体⑤性激素⑥胰岛素⑦蚕丝蛋白②④⑥⑦2．下图是分泌蛋白的合成、加工和运输图解，据图回答有关问题：(1)请根据分泌蛋白的合成、加工和运输过程，判断图中甲～戊的名称。提示：甲～戊分别是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体。(2)如果氨基酸被放射性同位素标记，在甲～戊中是否都能检测到放射性？

提示：不是。线粒体仅为该过程提供能量，放射性不会在线粒体中出现。(3)归纳总结与分泌蛋白形成相关的细胞器、细胞结构和膜结构。提示：细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。膜结构：内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。[重难点拨]“三看法”透析分泌蛋白的合成、加工和运输(1)“一看”与分泌蛋白形成有关的细胞器：核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工车间)、高尔基体(进一步加工包装)和线粒体(提供能量)。(2)“二看”标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)，如图1。(3)“三看”膜面积变化的结果：内质网面积缩小，细胞膜面积增大，如图2和图3。【典题·例析】[典例]用35S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图)。下列分析错误的是(

)A．甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体B．与乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体C．乙图中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜D．35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜[答案]

C[解析]

蛋白质在核糖体上合成后进入内质网进行初步加工，内质网再以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体，导致内质网膜面积减少，由此可知

d

代表内质网膜；囊泡与高尔基体融合导致高尔基体膜面积增加，被进一步加工的蛋白质再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，导致高尔基体膜面积减少，则f代表高尔基体膜；囊泡与细胞膜融合导致细胞膜面积增加，因此膜面积增加的

e

代表细胞膜。在此过程中需要消耗的能量主要由线粒体提供。[延伸思考](1)本题中放射性35S最后出现在哪个细胞器中？提示：高尔基体。(2)本题中含放射性乳蛋白的合成过程中，内质网膜的面积有何变化？提示：内质网由于分泌囊泡到高尔基体，短时间内膜面积会减小。【应用·体验】1．下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是(

)A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合答案：C

解析：分泌蛋白在核糖体上合成，然后依次经过内质网、高尔基体、细胞膜排出细胞，在内质网、高尔基体、细胞膜之间以囊泡的形式进行转移。该过程需要线粒体提供能量。2．如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。据图分析下列说法错误的是(

)A．图中甲、乙生物膜的功能差别不大B．由图可知，甲是粗面内质网，乙是高尔基体，溶酶体起源于乙C．囊泡在细胞中穿梭往来运输“货物”，其中起交通枢纽作用的是高尔基体D．若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入乙中，则图中的COPⅠ可以帮助实现这些蛋白质的回收答案：A

解析：由图可知，甲是内质网，乙是高尔基体，内质网、高尔基体的生物膜组成差别不大，但功能差别较大，A错误。由图示分析可知，B正确。由图可知，囊泡在细胞中穿梭往来运输“货物”，其中高尔基体既能接受来自内质网的囊泡，又能形成囊泡把“货物”运输到细胞膜，所以起交通枢纽作用的是高尔基体，C正确。由图可知，COPⅠ可介导蛋白质从乙向甲运输，若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入乙中，COPⅠ可以帮助掺入乙中的这些蛋白质回收到甲中，D正确。新知探究(二)细胞的生物膜系统【探究·深化】[情境质疑]1．结合下面几种生物膜的化学成分，分析以下问题。生物膜蛋白质/%脂质/%糖类/%人红细胞膜49438大鼠肝细胞核膜59352.9内质网膜6733含量很少线粒体外膜5248含量很少线粒体内膜7624含量很少(1)相似性：各种生物膜在组成成分的_____上基本相同，都主要由_____________组成。(2)差异性：各种生物膜在组成成分的_____上有显著差异，这与不同生物膜功能的复杂程度有关，功能越复杂的生物膜中，________的种类和数量越多。种类蛋白质和脂质含量蛋白质2．结合图解分析细胞内各种膜结构之间的联系。(1)该图解说明各种生物膜在结构上___________，其间接联系是以_____的形式实现的。(2)在功能上的联系：在分泌蛋白合成、加工、运输、分泌等过程中，各细胞器之间__________。相互联系囊泡协调配合[重难点拨]1．构建细胞的生物膜系统概念模型2．用系统的观点理解细胞是一个统一的整体细胞的系统性不仅体现在各结构的分工与合作，还体现在细胞中存在着骨架系统、膜系统等子系统。细胞通过各部分之间的分工及各组合间的协调配合形成一个有机的整体。【典题·例析】[典例1]下列四个选项中关于生物膜系统的叙述，错误的是(

)A．生物膜系统的动态变化体现了生物膜的选择透过性B．生物膜将细胞内区室化，有利于生化反应的有序进行C．内质网增大了细胞内的膜面积，利于酶和核糖体的附着D．生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等构成的整体[答案]

A[解析]

生物膜间的相互转化依赖于生物膜的融合，体现了生物膜的流动性，A错误；生物膜将细胞质区室化，避免多种生化反应相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行，B正确；内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，内质网增大了细胞内的膜面积，为酶和核糖体提供了附着位点，C正确；细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统，D正确。[典例2]下面为细胞的生物膜系统概念图，据图判断下列叙述正确的是(

)A．图中a、c分别是指细胞膜、具膜细胞器B．若d是叶绿体，则存在于所有植物细胞中C．图中p一定是线粒体的内膜D．图中的f和h分别是指内质网和高尔基体[答案]

D[解析]

生物膜包括核膜、细胞膜和各种细胞器膜等，细胞膜、内质网膜和高尔基体膜在分泌蛋白的加工、运输和分泌中具有重要作用，据此可知，a是核膜，b是细胞器膜，c是细胞膜。并不是所有的植物细胞中都有叶绿体。线粒体有外膜和内膜。性激素在内质网中合成，据此可判断f是内质网，h是高尔基体，g是具膜小泡(囊泡)。易错提醒正确认识生物膜系统的范围(1)生物膜系统主要针对真核细胞而言，是细胞内生物膜的统称，属于细胞水平的范畴，而生物体内的有些膜，如视网膜、肠黏膜等，不属于生物膜。(2)原核细胞的细胞膜也属于生物膜，但其没有核膜及细胞器膜，故原核细胞没有像真核细胞那样复杂的生物膜系统。【应用·体验】1．细胞内不同膜结构之间互相转化，以“囊泡”方式进行的是(

)①核膜和内质网膜②高尔基体膜和细胞膜③内质网膜和高尔基体膜④细胞膜和线粒体膜A．②③

B．②④

C．③④

D．①②答案：A

解析：细胞内的膜结构之间可直接或间接相互联系。内质网膜可以直接与细胞膜和核膜相连；有的细胞的细胞膜可以直接与线粒体膜相连；内质网通过形成囊泡与高尔基体膜相连；高尔基体通过形成囊泡再与细胞膜相连。2．下图为小肠细胞结构示意图，请回答下列问题。(1)图中具有双层膜结构的细胞器是________(填名称)。图中属于生物膜系统的细胞器是________________(填名称)。(2)在分泌蛋白合成与分泌时，先后有哪些细胞结构直接参与此过程_________________________________________________________________(请用名称和箭头表示)。(3)③结构的作用是_________________________________________。①和②之间通过________(填“直接”或“间接”)相连的方式相互转化。解析：(1)细胞中具有双层膜结构的细胞器包括线粒体和叶绿体，因为图示细胞为动物细胞，所以只是线粒体。(2)分泌蛋白合成与分泌的流程：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(3)③处的细胞膜曲折变形，增大了膜面积。①和②之间的联系是直接相连，因此它们之间可以直接转化。答案：(1)线粒体线粒体、高尔基体、内质网(2)核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜(3)扩大细胞膜的面积直接科学思维——同位素标记法及其应用1．同位素及其特点在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O,12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。2．同位素标记法(1)原理：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。(2)同位素标记法的一般研究过程：(3)同位素标记法的应用：①标记某元素，追踪其转移途径，如用18O分别标记CO2和H2O中的O探究光合作