《高中备考指南-生物必修1》课件-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和细胞的生物膜系统

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和细胞的生物膜系统课前篇

自主预习课堂篇

分点突破课后篇

课时分层训练课前篇

自主预习一、细胞器之间的协调配合：分泌蛋白合成和分泌过程二、细胞的生物膜系统1.组成：细胞膜、____________和________等。2.功能：（1）保证内部环境的相对稳定，对物质运输、____________和____________的过程起决定性作用。（2）为__________提供附着位点，是许多重要的化学反应进行的场所。（3）分隔______________，保证细胞生命活动高效、有序地进行。细胞器膜核膜能量交换信息传递多种酶各种细胞器3.生物膜在化学组成上的联系：（1）统一性：各种生物膜在组成成分的种类上基本________，都均由________________和少量糖类组成。相同脂质、蛋白质（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复杂程度有关。功能越复杂的生物膜中，______________________越多；具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。含量蛋白质的种类和数量预习反馈判断下列叙述的正误。（1）

高尔基体参与分泌蛋白的合成与加工。(

)×（2）

造血干细胞中合成的细胞膜蛋白运输的途径可能是高尔基体→核糖体→细胞膜。(

)×（3）

真核生物具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行。(

)√（4）

分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。(

)√（5）

生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。(

)√（6）

靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成。(

)√（7）

胞内生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化。(

)√（8）

有多种酶附着在生物膜系统上，有利于化学反应的进行。(

)√（9）

生物膜系统是指生物体内所有膜结构的统称。(

)×（10）

溶酶体膜破裂后释放的酶会造成细胞结构的破坏。(

)√课堂篇

分点突破考点一

细胞器之间的配合1.各种生物膜在结构上的联系:（1）内质网膜在各种膜结构的联系中处于中心地位。（2）直接联系是指不同膜结构之间直接相连。（3）间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的变化。2.细胞器之间的合作（如蛋白质的合成、分泌）:（1）核糖体：利用氨基酸合成多肽。（2）内质网：对多肽进行初步加工（如折叠、糖基化等），再以囊泡的方式运送至高尔基体。（3）高尔基体：再加工修饰成为成熟的蛋白质，并以囊泡的方式运输到细胞膜与之融合。（4）细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。（5）线粒体：为各项过程提供能量。3.区分两种内质网的功能:4.区分与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”。（1）有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。（2）有关结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。（3）有关膜结构：线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。

[答案]

核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体。

素养提升1.什么是同位素标记法？

同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫作示踪元素。用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程,这种科学研究方法叫作同位素标记法，也叫同位素示踪法。同位素标记法是生物学实验和研究中常用的技术方法,利用这项技术,生命科学打开了一扇扇智慧之门。2.科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是什么？用人的口腔上皮细胞为实验材料可以吗？为什么？

放射性同位素标记法；不可以，口腔上皮细胞不能产生分泌蛋白。

（1）

图1表示放射性元素标记的氨基酸，在不同时间内放射性元素在细胞中先后出现的顺序是什么？[答案]

附有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。（2）

图2是以柱状图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化，其中①～③依次表示何类“膜”？[答案]

①内质网膜；②高尔基体膜；③细胞膜。归纳总结1.囊泡的功能：内质网形成的囊泡将经内质网加工的蛋白质转移到高尔基体；高尔基体形成的囊泡将分类、加工和包装好的蛋白质通过细胞膜分泌到细胞外。2.分泌蛋白的合成、加工和运输解读：考点二

生物膜系统的组成和功能分析1.生物膜≠生物膜系统。

生物膜系统是由内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的细胞“膜系统”。这些生物膜的组成成分和结构很相似，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协调配合。只有真核细胞才具备这样的生物膜系统，原核细胞只有细胞膜，没有核膜及各种细胞器膜，因而不具备生物膜系统。2.生物膜系统的三个功能:（1）维持细胞内部环境的相对稳定，在物质运输、能量转换、信息传递中起决定性作用。（2）酶附着的支架。（3）保证生命活动高效、有序地进行。社会联系

血液透析的目的在于替代肾衰竭所丢失的部分功能，如清除代谢废物，调节水、电解质和酸碱平衡。其基本原理有弥散、渗透、对流和超滤。透析时溶质、水分交换，从而达到清除代谢废物，调节水、电解质和酸碱平衡的目的。尿毒症病人血液中的小分子物质如肌酐、尿素氮、钾等向透析液内扩散，透析液内的离子如钠、氯等离子和血中浓度相同，所以，膜内外仍保持平衡，透析液内的碱基、钙离子等则向血中扩散，从而达到清除毒素，纠正电解质紊乱和酸中毒的目的。问：血液透析膜的功能特点是什么？答：血液透析膜实质上是一种半透膜，在进行血液透析时起选择透过作用，即把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。【典例3】

一项来自康奈尔大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”,在那里将废物降解,使组件获得重新利用。下列相关叙述中,正确的是(

)A.细胞膜塑形蛋白在合成过程中,场所由核糖体提供,动力可由叶绿体提供B.“分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成C.“回收利用工厂”可能是溶酶体,“组件”可能是氨基酸或核苷酸D.人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等B[解析]

蛋白质合成的场所是核糖体,合成过程需要的能量应由线粒体提供,A错误;“分子垃圾袋”应由细胞内的膜状结构构成,主要成分为磷脂和蛋白质,B正确;据题意“分子垃圾袋”中的物质是蛋白质,溶酶体内含水解蛋白质的酶,可将蛋白质水解成氨基酸供细胞重新利用,C错误;中心体与细胞的有丝分裂有关,与囊泡形成无关,D错误。生命观念1.溶酶体的水解酶不会将自己的结构水解的原因？[答案]

溶酶体膜上的蛋白质较为特殊，它们经过了高度的糖基化，也就是说糖基在溶酶体膜上所占比例比普通的膜要大得多，这导致溶酶体膜上的蛋白质不能被溶酶体所含有的水解酶水解。2.溶酶体膜破裂后会导致怎样的后果？[答案]

溶酶体内含有多种水解酶，溶酶体膜破裂后，其中的水解酶会释放出来，导致细胞自溶死亡。【典例4】

细胞自噬是指膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体,然后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞稳态和细胞器的更新,下列有关叙述错误的是(

)A.细胞自噬过程与生物膜的结构特点密切相关B.溶酶体通过合成水解酶,发挥吞噬降解作用C.细胞的自噬作用是一种正常的生理现象D.细胞通过自噬作用,也为细胞内细胞器的构建提供原料B[解析]

细胞自噬过程与生物膜的结构特点密切相关,即生物膜具有一定的流动性,A正确;水解酶是蛋白质,是在核糖体中合成之后再运到溶酶体的,溶酶体自身不能合成水解酶,但可以储存多种水解酶,B错误;分解细胞内衰老的细胞器是通过自噬作用实现的,自噬作用是一种正常的生理现象,C正确;细胞通过自噬作用形成的水解产物,可为细胞内细胞器的构建提供原料,有害物质则排出细胞外,D正确。归纳总结1.分泌蛋白排出细胞体现了细胞膜具有流动性的结构特点。2.一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。3.高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，如细胞膜上的蛋白质。分泌蛋白一定经高尔基体分泌。4.叶绿体、线粒体都含有DNA和RNA，都有核糖体，能合成部分自身需要的蛋白质。5.分泌蛋白合成、运输经过的结构的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。6.与分泌蛋白合成、运输有关的结构是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。7.生物膜使真核细胞区室化，对新陈代谢的意义：减少彼此干扰，保证化学反应高效、有序地进行。8.呼吸道、消化道黏膜、眼角膜等不属于生物膜系统。【典例5】

图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构,请分析并回答下列问题：（1）

囊泡膜的主要成分是________________。脂质和蛋白质[解析]

生物膜的主要成分是蛋白质和脂质。

高尔基体溶酶体③④⑤

（3）

图乙中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是________________________________________________________________,此过程体现了细胞膜具有______________________________的功能。

控制物质进出细胞和信息交流[解析]

图乙中囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B能特异性结合,从而将“货物”运送并分泌到细胞外。

核糖体[解析]

核糖体是氨基酸脱水缩合的场所。课后篇

课时分层训练【基础通关练】单选题

B[解析]

分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜等共同参与完成，选项中只有唾液淀粉酶属于分泌蛋白。故选B。2.不同结构的膜之间相互转化，以“出芽”方式进行的是(

)A.核膜和内质网膜

B.内质网膜和高尔基体膜C.内质网膜和细胞膜

D.细胞膜和线粒体膜B[解析]

核膜的外膜和内质网膜相连，可以直接转化，没有中间“出芽”的方式，A项错误；分泌蛋白合成与分泌过程是核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，由此可见，内质网膜与高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜之间是以“出芽”的方式进行相互转化的，B项正确；内质网膜和细胞膜在结构上是相连的，所以它们之间的转化是直接转化，没有中间“出芽”的方式，C项错误；细胞膜和线粒体膜之间没有明显的联系，D项错误。3.如图为某动物细胞内部分蛋白质合成、加工及转运的示意图。下列相关叙述错误的是(

)A.高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位B.内质网上核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网腔内加工C.分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了细胞膜的结构特点D.细胞膜上糖蛋白的形成需经内质网和高尔基体的加工B[解析]

由图可知，高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类和包装后再转运至细胞的不同部位，A项正确；内质网上核糖体合成的多肽不是通过囊泡运输到内质网腔内加工，内质网将该蛋白通过囊泡运输到高尔基体进行再加工，B项错误；分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外体现了生物膜的结构特点——流动性，C项正确；据图分析可知，细胞膜上糖蛋白（膜蛋白）的形成需要经过内质网和高尔基体的加工，D项正确。4.如图表示某细胞在某项生命活动前后相关几种生物膜面积的变化情况。根据图中信息推测，在此变化过程中最可能合成的物质是(

)BA.呼吸酶

B.胰岛素

C.性激素

D.胆固醇[解析]

从图中信息来看，内质网膜面积减小，细胞膜面积增大，而高尔基体膜面积相对不变，可以推测发生了蛋白质的分泌过程。题中给出的四种物质中，呼吸酶和胰岛素是蛋白质，呼吸酶存在于细胞内。故选B。5.信号肽假说认为,核糖体是通过信号肽的功能而附着到内质网并合成分泌蛋白的,如图所示。下列说法错误的是(

)A.信号肽可以引导新合成的蛋白质穿过内质网膜进入腔内B.信号肽的存在说明蛋白质合成、加工过程需要识别引导C.内质网以“出芽”方式将新合成的蛋白质分子运输到高尔基体D.抗体、激素、血红蛋白等物质的合成都有这样的过程D[解析]

由图可知,信号肽可以引导新合成的蛋白质穿过内质网膜进入腔内,A项正确；信号肽在肽链中具有导向性,说明蛋白质的合成、加工必然存在识别过程,B项正确；内质网以“出芽”方式将新合成的蛋白质分子运输到高尔基体,C项正确；信号肽假说针对的是分泌蛋白的合成和加工,有些激素不是蛋白质,如性激素,血红蛋白是在细胞内发挥作用的,是胞内蛋白,D项错误。6.下列哪项不属于细胞的生物膜系统(

)A.细胞膜

B.视网膜

C.液泡膜

D.核膜B[解析]

细胞的生物膜系统由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等组成，视网膜属于组织，不属于细胞的生物膜系统。故选B。7.下列有关生物膜的叙述中，错误的是(

)A.膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜B.各种生物膜的化学组成和结构相似C.生物膜系统是生物体内所有膜结构的统称D.各种生物膜各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能C[解析]

在细胞中，细胞器膜和细胞膜、细胞核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统；这些生物膜的成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，典型的例证是分泌蛋白的合成和分泌过程。故选C。【素养提升练】单选题8.生物膜系统在细胞生命活动中的作用极为重要。下列有关叙述正确的是(

)A.各种生物膜的组成成分和结构完全一致,在结构和功能上有一定的联系B.细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换等过程中起决定性作用C.生物膜上有多种酶附着,以确保细胞内所有化学反应均在生物膜上顺利进行D.不同生物的细胞膜上的糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白B[解析]

各种生物膜在组成成分和结构上相似,但由于各种膜的功能有差异,不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同,A项错误;细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用,B项正确;细胞内许多重要的化学反应都在生物膜上进行,但并不是细胞内所有化学反应均在生物膜上进行,C项错误;细胞膜上的糖类可与蛋白质结合形成糖蛋白,也可与脂质结合形成糖脂,D项错误。9.青蒿素被世界卫生组织称作“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”,是从黄花蒿茎叶中提取的无色针状晶体,可用有机溶剂（乙醚）进行提取。它的抗疟机理主要在于其活化产生的自由基可与疟原蛋白结合,作用于疟原虫的膜结构,使其生物膜系统遭到破坏。下列说法错误的是(

)A.青蒿素属于脂溶性物质B.青蒿素可以破坏疟原虫细胞的完整性C.青蒿素可破坏疟原虫的细胞膜、核膜和细胞器膜D.青蒿素的抗疟机理不会破坏疟原虫线粒体的功能D[解析]

青蒿素属于脂溶性物质,A项正确;青蒿素的作用机理主要在于其活化产生的自由基可与疟原蛋白结合,作用于疟原虫的膜结构,使其生物膜系统（包括细胞膜、核膜和细胞器膜）遭到破坏,因此青蒿素可以破坏疟原虫细胞的完整性,B、C项正确;线粒体属于生物膜系统,因此青蒿素的抗疟机理会破坏线粒体的功能,D项错误。非选择题10.从某腺体的细胞中提取出附着核糖体的内质网，放入含有放射性元素标记的氨基酸培养液中，培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。连续取样，并分离核糖体和内质网，测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如图所示。据图回答下列问题：（1）

放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是____________________________。核糖体是合成蛋白质的场所（2）

放射性氨基酸继在核糖体上