第3章 细胞的基本结构 第2节 细胞器之间的分工合作第2课时 细胞器之间的协调配合-2024-2025学年高一生物必修一（人教版）教学课件

第2课时细胞器之间的协调配合1.举例说明细胞器之间的协调配合。2.阐述生物膜系统的组成与功能。「学习目标」预习案·自主学习一、细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白的概念(1)概念:在

合成后,分泌到

起作用的一类蛋白质。(2)实例:消化酶、

和一部分激素等。2.分泌蛋白合成和运输的过程(1)研究方法:

。细胞内细胞外抗体同位素标记法(2)分泌过程。线粒体核糖体内质网具有一定空间结构高尔基体二、细胞的生物膜系统1.概念

和细胞膜、

等结构,共同构成细胞的生物膜系统。2.特点(1)各种生物膜的

和结构很相似。(2)各种生物膜在结构和功能上紧密联系,进一步体现了

。细胞器膜核膜组成成分细胞内各种结构之间的协调与配合3.功能物质运输内部环境附着位点高效、有序[正误判断](1)血红蛋白的形成与内质网及其附着的核糖体、高尔基体和线粒体都有关。(

)提示:血红蛋白不是分泌蛋白,分泌蛋白的形成与内质网及其附着的核糖体、高尔基体和线粒体都有关。(2)高尔基体膜向内与内质网膜直接相连,向外与细胞膜相连。(

)提示:高尔基体通过囊泡与内质网、细胞膜间接相连。××(3)生物膜系统是生物体内所有膜结构的统称。(

)提示:生物膜系统是细胞内所有膜结构的统称。(4)真核细胞和原核细胞中都有生物膜,但生物膜系统只存在于真核细胞。(

)(5)广阔的膜面积为多种化学反应所需的酶提供附着位点。(

)(6)细胞膜、内质网膜与小肠黏膜都属于细胞内的生物膜系统。(

)提示:小肠黏膜由多种细胞组成,不属于生物膜系统。×√√×探究案·互动探究探究一细胞器之间的协调配合「问题情境」胰岛素是由胰岛B细胞合成的分泌蛋白,其合成及运输过程如下:游离核糖体最初合成的多肽,主要是一段具有23个氨基酸残基的信号序列,该序列被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别并结合,此时蛋白质合成暂时中止;SRP引导核糖体附着于内质网上,继续蛋白质的合成;在内质网腔中切除信号肽部分,产生胰岛素原;胰岛素原随内质网出芽产生的囊泡进入高尔基体,并在其腔中经过加工修饰形成具有活性的胰岛素。(1)信号序列合成场所是哪里?具有何种功能?提示:游离核糖体。引导游离核糖体附着于内质网。(2)胰岛素合成与运输过程依次经过哪些细胞结构?提示:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(3)在胰岛素的加工、运输过程中,内质网膜、高尔基体膜、细胞膜的膜面积发生了怎样的变化?请用坐标曲线图表示膜面积的变化。提示:内质网膜面积减小,高尔基体膜面积先增大再减小,细胞膜面积增大。(4)胰岛素合成与运输过程所需能量主要来自哪里?提示:线粒体。1.将胰腺的腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中,合成物质X,然后物质X被分泌到细胞外,流程如图所示。其中的①②及物质X分别是(

)核糖体→①→②

细胞膜

细胞外A.内质网、高尔基体、胰蛋白酶B.内质网、线粒体、糖原C.高尔基体、中心体、胰蛋白酶D.高尔基体、线粒体、呼吸酶「即时应用」√解析:胰腺的腺泡细胞分泌的物质是分泌蛋白,可能是消化酶、胰岛素或胰高血糖素等,其合成和分泌过程依次经过的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,故①②分别是内质网、高尔基体。2.下列有关分泌蛋白的说法,错误的是(

)A.分泌蛋白的肽键是在核糖体上形成的B.胃蛋白酶、抗体、胰岛素均属于分泌蛋白C.内质网和高尔基体都参与分泌蛋白的加工过程D.可采用15N标记亮氨酸的方法来追踪分泌蛋白的位置√解析:蛋白质的合成场所是核糖体,在核糖体上,氨基酸脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶、抗体、胰岛素都是在细胞内合成,分泌到细胞外发挥作用的蛋白质,都属于分泌蛋白;分泌蛋白在核糖体上合成后先在内质网腔内加工、折叠,然后高尔基体再对蛋白质进一步修饰加工,形成有一定空间结构的蛋白质;15N为稳定同位素,不具有放射性,追踪分泌蛋白的位置用放射性同位素标记,可以用3H标记亮氨酸的方法来追踪分泌蛋白的位置。方法技巧“三看法”解读分泌蛋白的合成、加工和运输探究二细胞的生物膜系统「问题情境」如图为细胞生物膜概念图,据图分析回答下列问题。(1)由图1可知,a、b、c是构成生物膜系统的三类膜,它们分别是什么?提示:a是核膜;b是细胞器膜;c是细胞膜。(2)用含放射性同位素标记的氨基酸培养液培养细胞,发现放射性依次出现在f→g→h→g→c,则f、g、h分别是哪种膜结构?提示:内质网膜、囊泡膜、高尔基体膜。(3)人工肾是一种替代肾脏功能的装置,主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。它将血液引出体外利用透析、过滤、吸附、膜分离等原理排出体内过剩的含氮化合物,新陈代谢产物或逾量药物等,调节电解质平衡,然后再将净化的血液引回体内。细胞中哪些结构可以作为“人工肾”的制作原型?提示:构成生物膜系统的各种膜结构都可以,如细胞膜、细胞器膜、核膜等。归纳总结生物膜间的联系(1)生物膜在化学组成上的联系。①相似性:各种生物膜在组成成分的种类上基本相同,都主要由蛋白质和脂质组成。②差异性:各种生物膜在各类成分的含量上有显著差异,这与生物膜功能的复杂程度有关,功能越复杂的生物膜中,蛋白质的种类和数量越多。(2)生物膜在结构上的联系。各种生物膜的结构相似,可直接或间接地相互转化,如图:(3)生物膜在功能上的联系。各种生物膜在功能上既有明确分工,又相互配合、协调工作,如分泌蛋白的合成和运输过程充分体现了生物膜在功能上的紧密联系。3.小鼠胰腺细胞的部分结构如图所示,图中的①②③④结构不能参与组成生物膜系统的是(

)A.① B.② C.③ D.④「即时应用」√解析:①是细胞膜,可参与组成生物膜系统;②是高尔基体,具有单层膜结构,可参与组成生物膜系统;③是核糖体,不具有膜结构,不能参与组成生物膜系统;④是具有双层膜结构的线粒体,能参与组成生物膜系统。4.下列有关细胞的生物膜系统的说法,正确的是(

)A.细胞膜、叶绿体的内膜与口腔黏膜都属于生物膜系统B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰√解析:口腔黏膜不属于细胞的生物膜系统;有些酶分布在细胞质基质中,例如与细胞无氧呼吸相关的酶;生物膜的组成成分基本相同,但是含量存在一定差异;生物膜使细胞内区室化,从而使细胞内的多种化学反应不会互相干扰。课堂小结思维导图金句必备1.分泌蛋白是在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质,如消化酶、抗体和蛋白质类激素。2.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。3.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。4.通过囊泡相互转化的生物膜有内质网膜、高尔基体膜和细胞膜。5.直接相连的生物膜有内质网膜与核膜及内质网膜与细胞膜等。6.生物膜系统在物质运输、能量转化、信息传递及酶的附着和使细胞内部区域化等方面有重要作用。随堂检测1.研究发现分泌蛋白要在游离的核糖体上合成含有一段特殊序列的多肽后,才能转移到内质网上继续合成。这一段多肽称为“引导肽”,如果去除某种分泌蛋白的引导肽,则该蛋白能够(

)A.折叠出正确的空间结构B.从细胞内分泌到细胞外C.出现在内质网产生的囊泡中D.在游离核糖体中合成肽链√12341234解析:“引导肽”能够引导游离的核糖体转移到内质网上继续合成肽链,如果去除某种分泌蛋白的引导肽,则这一段多肽不能进入内质网腔内,不能折叠出正确的空间结构,也不能出现在内质网产生的囊泡中,更不能从细胞内分泌到细胞外;如果去除某种分泌蛋白的引导肽,则该蛋白能够在游离核糖体中合成肽链。2.下列关于生物膜结构和功能的叙述,错误的是(

)A.膜蛋白是生物膜功能的主要承担者B.生物膜是对生物体内所有膜结构的统称C.生物膜的组成成分和结构很相似,在功能上联系紧密D.生物膜的存在保证了细胞生命活动高效、有序地进行√23412341解析:蛋白质是生命活动的主要承担者,而生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质,故膜蛋白是生物膜功能的主要承担者;生物膜包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,并非生物体内所有膜结构的统称,如小肠黏膜不属于生物膜;生物膜的组成成分(主要是脂质和蛋白质)和结构(都符合流动镶嵌模型)很相似,在功能上联系紧密;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使其内的生化反应互不干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。3.进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出结论的前提。下列有关实验材料或方法的选择,错误的是(

)A.研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法B.细胞学说——归纳法C.分离各种细胞器的方法——差速离心法D.高倍镜观察叶绿体——颤蓝细菌√3412解析:研究分泌蛋白的形成过程是用3H标记的亮氨酸追踪蛋白质的合成、加工和分泌过程,研究方法为同位素标记法;细胞学说的提出利用了不完全归纳法;分离细胞器时是采取逐渐提高离心速率,将不同大小细胞器分离,该方法是差速离心法;颤蓝细菌是原核生物,不含叶绿体,故高倍镜观察叶绿体时,不能选用颤蓝细菌为材料,可以选用黑藻叶片或新鲜菠菜叶片作为实验材料。34124.图甲是动物细胞的亚显微结构示意图,图乙表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程,a、b、c表示三种细胞器。请据图回答下列问题。1234叶绿体(1)与图甲相比,植物细胞特有的细胞器是

、

。

液泡1234解析:(1)图甲是动物细胞,与动物细胞相比,植物细胞特有的细胞器是液泡和叶绿体。1234解析:(2)图甲中,核糖体中含有RNA,线粒体中也含有RNA,因此含有RNA的细胞器是①⑥。(2)图甲中,除细胞核外,含有RNA的细胞器是

(填序号)。

①⑥1234解析:(3)图乙代表分泌蛋白的合成、加工和分泌过程,而a(核糖体)、b(内质网)、c(高尔基体)表示三种细胞器,原核生物只有核糖体一种细胞器,因此图乙发生在真核细胞中;细胞的生物膜系统是由细胞膜、核膜以及细胞器膜等共同构成的。(3)图乙这一过程发生在

(填“原核”或“真核”)细胞中;生物膜系统包括细胞膜、

和

。

真核细胞器膜核膜1234解析:(4)图乙表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程,物质X是合成蛋白质的原料氨基酸。(4)图乙中物质X是

。

氨基酸联系实际·迁移应用经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志,具有该