内容正文:
第2课时 细胞器之间的协调配合
聚焦·学案(一) 细胞器之间协调配合,共同完成生命活动
基础—自主学习
[助读教材]
1.分泌蛋白
概念
在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质
实例
消化酶、抗体和一部分激素等
2.分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程(如图)
(1)研究方法:同位素标记法。
(2)过程
(3)提供能量的细胞器:线粒体。
边角知识发掘
1.(教材P51“思考·讨论”延伸)下列属于分泌蛋白的是②④⑥。
①血红蛋白 ②胰蛋白酶 ③与有氧呼吸有关的酶 ④抗体 ⑤性激素 ⑥胰岛素
2.(教材P51“科学方法”思考)同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律,还可以弄清化学反应的详细过程。生物学研究中常用的具有放射性的同位素是14C、32P、3H、35S等,不具有放射性的稳定同位素是15N、18O等。
[概念检测]
1.判断下列表述的正误
(1)分泌蛋白的多肽链最初是在游离的核糖体中合成的。(√)
(2)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所。(×)
(3)分泌蛋白的合成与分泌过程中,依次经过的细胞器是:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。(×)
(4)肽链在高尔基体中被加工成具有一定空间结构的蛋白质。(×)
2.如图为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)。请据图回答下列问题:
(1)抗体首先在[③]核糖体上合成,加工分泌的过程是③→②→④→⑥→⑦(填标号)。
(2)有人把膜结构组成中的[⑥]囊泡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]高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用。
(3)在抗体的合成、加工和运输过程中,需要的能量主要是由[⑤]线粒体提供的。
深化—合作学习
[活动质疑]
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:不能。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)在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜面积发生怎样的变化?
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。
[系统认知]
1.分泌蛋白的合成、加工、运输过程
2.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),可通过检测不同细胞器的放射性强度及出现时间确定先后顺序,如图1。
3.膜面积变化的结果
内质网膜面积变小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增大,如图2和图3。
[典例] 动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的合成、加工、运输的过程中消耗的能量主要来自叶绿体
[解析] 消化酶是分泌蛋白,合成场所是附着在粗面内质网上的核糖体,A错误;核糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B错误;高尔基体能对蛋白质进行加工、分类和包装,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用,C正确;该酶的合成、加工、运输过程中需消耗能量,这些能量主要来自线粒体,D错误。
[答案] C
[易错提醒]
辨析与分泌蛋白形成“有关的结构”“有关的细胞器”和“有关的膜结构”
[迁移应用]
1.(2023·黄冈期末)科学家选用豚鼠胰腺作为实验材料,研究了水解酶的合成、加工及分泌途径。用含3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺的腺泡细胞,然后通过电镜放射自显影技术进行计时追踪。模式图甲(核糖体)、乙、丙是与该水解酶合成及加工有关的细胞器。下列相关叙述正确的是( )
A.游离的甲合成一段肽链后,这段肽链会与甲一起转移到丙上
B.除了用3H标记亮氨酸外,还可以用18O标记进行追踪
C.丙在细胞内的囊泡运输中起着重要的交通枢纽作用
D.观察到依次被3H标记的细胞器是甲、乙、丙
解析:选A 在合成蛋白质时,首先在游离的核糖体(甲)中以氨基酸为原料,开始多肽链的合成,当合成一段肽链后,这段肽链会与甲一起转移到内质网(丙)上继续其合成过程,A正确;18O是稳定同位素,不具有放射性,B错误;丙为内质网,乙为高尔基体,高尔基体在囊泡运输中起着重要的交通枢纽作用,C错误;观察到依次被3H标记的细胞器是甲(核糖体)、丙(内质网)、乙(高尔基体),D错误。
2.(多选)用3H标记一定量的氨基酸,并用来培养某哺乳动物的乳腺细胞,测得三种细胞器上放射性强度的变化(图甲)以及在乳腺蛋白合成、加工、运输过程中相关具膜细胞器与细胞膜膜面积的变化(图乙),下列分析不正确的是