第2章 第5节 细胞在结构和功能上是一个统一整体-【重难点手册】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞(浙科版2019 浙江专用)

第二章 细胞的结构么 第五节 细胞在结构和功能上是一个统一整体 重点和难点 索养要求 重点：①生物膜系统的组成：②生物膜系统 “生命观念”水平2：具有结构和功能相适应的观念，分析生物膜系 的功能。 统的结构和功能的关系。 难点：生物膜系统的功能。 “科学思维”水平3：归纳总结细胞结构和功能的整体性特点。 01一必备知识梳理 重难点1生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起 1.生物膜系统的组成 刀要点注解 细胞膜：单层，细胞的外界膜 (1)生物膜系统主要针对 生物膜 核膜：双层，具有核孔，细胞核的外界膜 真核如胞而言，是细胞内生物 系统 双层膜：叶绿体、线粒体 膜的统称，属于细胞水平的范 细胞器膜 单层膜：内质网、高尔基体、液泡等 骑，而生物体内的有些膜，如 2.各种生物膜之间的相似性与差异性 视网膜、肠黏膜等，不属于生 (1)相似性：各种生物膜都主要由蛋白质和磷脂组成。 物膜。 (2)差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这 (2)原核细胞的细胞膜也 与不同的生物膜功能的复杂程度有关 功能越复杂的生物膜， 属于生物膜，但其没有核膜及 其蛋白质的种类和数量就越多。 细胞器膜，故原核细胞没有像 真核细胞那样复杂的生物膜 3.生物膜系统的功能 系统。 ·细胞膜 决定 物质运输载体蛋白等) 能量转换 信息传递糖蛋白等) 物 +核膜 酶附着的支架一为生化反应的进行创造条件 统 细胞器膜 使细胞内部区域化一保证反应高效有序地进行 回温馨提示 包括 (1)真核细胞内存在着丰 线粒体腆、叶绿体膜、内质网陝、高尔基体膜、浴觞体膜、液泡膜 富的膜结构，它们将细胞内部 分泌蛋白的合成、运输、加工与分泌 划分成相对独立的区室，保证多 种生命活动高效、有序地进行。 例①(2024·浙江平湖中学周练)下列关于细胞的生物膜系 (2)内质网是细胞内除核 统和细胞骨架的叙述，错误的是()。 酸以外一系列重要的生物大 A.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反 分子如蛋白质，多糖等的加工 应不会互相干扰 或合成基地。这些生物大分 B.细胞骨架在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发 子被合成后可在内质网完整、 挥着重要的作用 封闭的管道中央快速运输。 55 国雕手细高中生物学必修1分子与细胞化（浙江专用） C内质网膜内连核膜外连细胞膜，细胞中这些直接相连的膜 (3)内质网以出芽的形式 构成细胞生物膜系统 形成素泡，案泡移动到高尔基 D.囊泡运输包括囊泡的形成、运输和与特定部位的膜融合， 体并与其融合。高尔基体同 需要细胞骨架的参与 样以囊泡的形式与细胞膜融 合，成为细胞膜的一部分。 解析内质网膜内连核膜外连细胞膜，细胞中这些直接相连 的膜和其他生物膜结构共同构成生物膜系统，C错误。 答案C 重难点2细胞器之间的协调配合 1.胞内蛋白与分泌蛋白的比较 四知识拓展 比较项目 胞内蛋白 分泌蛋白 同位素标记法 (1)在同一元素中，质子 合成场所 游离核糖体 附着在内质网上的核糖体 数相同，中子数不同的原子为 作用场所 细胞内 细胞外 同位素，如O与1O。同位素 实例 血红蛋白、与需氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胰岛素 的物理性质可能有差异，但组 2.分泌蛋白的形成过程 成的化合物化学性质相同。 分泌蛋白是指由附着在内质网上的核糖体合成后，分泌到细 用物理性质特殊的同位素来 胞外起作用的蛋白质，如抗体、消化酶和一部分激素等。分泌蛋 标记化学反应中原子的去向， 就是同位素标记法。 白的合成与运输过程如下图所示。 (2)通过追踪用同位素标 合成 和面内质网上的核糖体中合成多肽，多肽 进入内质网蹈 记的化合物，可以弄清化学反 应的详细过程，也可以追踪物 加工运输 肽链在内质网腔内被加L,运输 质的转移途径 线 形成 内质网的局部膨大形成具膜要泡，内有初 (3)生物学上常用的同位 步加工好的蛋白质 体供能 素有的不具有放射性，是稳定 转移 表泡转移至高尔基体 同位素，如N、8O等：有的具 有放射性，如"C、记P,HS 分泌 囊泡包裹着蛋白质，被运送至细抱膜并分 泌到细胞外 等，研究分泌蛋白的合成和 例2(2024·浙江温州二中模拟)如图为某动物细胞内部蛋白 运输利用的就是用放射性同 质合成及转运的示意图。据图分析，下列叙述错误的是( 位素H标记。 66惠 ,○膜蛋白→ 国温馨提示 (1)根据蛋白质合成及转 围溶磷体 胞 运示意图进行分析。 蛋白 (2)路径：经高尔基体加 A.高尔基体加工的蛋白质会被转运至胞内、胞外及细胞膜上 工后的蛋白质可以形成溶酶 B.核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工 体蛋白、分泌蛋白和膜蛋白，胞 C.内质网膜、高尔基体膜及囊泡膜都属于生物膜系统 内、胞外，细胞膜上均有分布。 56 第二章 细跑的结构么组 D.细胞膜上的糖蛋白与内质网和高尔基体有关 (3)组成：生物膜系统包 解析一段肽链在游离的核糖体上合成后，会在信号肽的引 括细胞膜、细胞器膜、核膜和 导下与核糖体一起转移到内质网上继续合成，边合成边转移到内 囊泡膜等。 (4)协调：如胞膜上的糖蛋 质网腔内加工，再通过震泡运输到高尔基体做进一步的修饰加 白在内质网中合成与加工，最 工，B错误。 终由高尔基体发送至细胞膜 [答案]B 02关建能纳提升。 关键点1结合实例分析生物膜各部分的协调 类较多，而其他膜糖类的含量极少甚至没有。 配合 (2)核膜上有核孔而其他膜没有。 1.生物膜系统的合作 (3)各种生物膜都具有流动性和选择透过 (1)在结构上的联系 性（由膜上蛋白质的种类和数量决定） ①内质网在各种膜结构的联系中处于中 (4)生物膜的功能与膜蛋白密切相关：功能 心地位。 越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多。 线粒体 品鲁万 部分纽胞直接联系 分泌蛋白与胞内蛋白的区别 核膜直接联系 内质网直接联系 细胞膜 (1)相同点：分沁蛋白和胞内蛋白都是在 间接联系 细胞内的核糖体上合成的，合成过程中都需 高尔基体 间接联系 要线粒体提供能量，合成过程中的mRNA模 ②直接联系是指不同膜结构之间直接 板都来自细胞核。 相连。 (2)不同，点 ③间接联系是指不同膜结构之间通过小 ①作用部位不同：分泌蛋白分泌到细胞 泡发生膜的转化。 外起作用，如抗体、消化酶和一些激素；胞内 (2)在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、 蛋白则在细胞内起作用，如需氧呼吸的酶、光 运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调 合作用的酶及构成细胞的结构蛋白等。 配合。 ②合成部位不同：分泌蛋白是由粗面内 氨基酸 线粉体 质网上附着的核糖体合成的，由粗面内质网 能呈 能量 能量 能量 进一步加工，而胞内蛋白一般是由细胞溶胶 核糖体一内质网囊泡 高尔基体囊泡 细胞膜 中游离的核糖体合成的。 加 加折叠、组 加工 工装、糖基 转运、 分胞 泌吐 例①(2020·山东卷)经内质网加工的蛋 化、运输】 分拣 白质进人高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋 蛋白质·较成熟的·成熟蛋白质·分泌蛋白 队链) 蛋白质 白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质 2.各种生物膜结构与功能的比较 能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔 (1)细胞膜与信息传递有关，因而所含糖 基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶 57 国雕手册高中生物学必修1分子与细胞 2浙江专用) 体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为 3.辨析相关膜面积变化的两种模型 溶酶体酶：不能发生此识别过程的蛋白质经囊 口粗面内质网 口偏尔基体 泡运往细胞膜。下列说法错误的是( 回 相面内质网 口如胞膜 细抱膜 A.MGP标志的形成过程体现了S酶的专 高尔基体 性 时间 前 后 B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体 ®黑® 酶的合成 (1)分泌蛋白的形成过程伴随着膜的转移 C.S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的 (2)放射性物质伴随着蛋白质的合成、加 细胞器会在细胞内积累 工、运输与分泌过程发生转移 D.M6P受体基因缺陷的细胞中，带有 (3)分泌蛋白形成的过程中，内质网膜面 M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内 积减小、细胞膜面积增大：膜对外界蛋白摄 入的过程中，内质网膜面积增大、细胞膜面积 解析根据题中信息可知，真核细胞中S 减小。 酶会在某些蛋白质上形成M6P标志，该过程 体现了S酶具有专一性，A正确：附着在内质 例☑(2024·浙江海宁二中模拟)科学家 网上的核糖体合成的蛋白质，经内质网加工后 在研究分泌蛋白的合成与分泌时，做过这样一 进入高尔基体，S酶会在其中的某些蛋白质上 个实验。向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射H标 记的亮氨酸，在不同的时间段检测其出现的位 形成M6P标志，具有该标志的蛋白质会转化 置，以研究分泌蛋白的合成与分泌路线。如图 为溶酶体酶，因此附着在内质网上的核糖体参 所示（黑色代表未被标记，红色代表被标记）， 与溶酶体酶的合成，B正确；S酶功能丧失的细 下列有关描述错误的是( 胞中，M6P标志无法形成，导致相关蛋白质转 衰泡 化成溶酶体酶的过程受阻，使衰老和损伤的细 细购脱 胞器不能及时被溶酶体清除而在细胞内积累， 高尔基体 核糖体 C正确：根据题意可知，M6P受体基因缺陷的 内质网 细胞中，带有M6P标志的蛋白质可经囊泡运 3 min 17 min 117 min 往细胞膜，不会聚集在高尔基体内，D错误。 A.浆细胞分泌的抗体和消化腺细胞分泌 [答案D 的消化酶都属于分泌蛋白 关键点2分泌蛋白形成过程中的膜变化 B.分泌蛋白形成与分泌过程中，细胞中的 1.分泌蛋白的形成过程图解 囊泡作为“潜艇”，在细胞中穿梭往来，繁忙地 藏泡高尔基体“出穿】 运输着“货物” 核糖体合度内质网”出芽， 细胞膜 囊泡 C.内质网可以“出芽”，包裹着蛋白质，到 2.放射性强度变化图解 达高尔基体 D.图示方法为同位素标记法，所有神经递 核糖体内质网 质的合成与分泌过程，也遵循上述过程 高尔基体 解析蛋白质类激素、消化酶、抗体等都属 时间 于分沁蛋白，A正确：内质网出芽形成囊泡，高 58 第二章 细胞的结构么9 尔基体可以接受来自内质网的囊泡，裳泡作为 乙酰胆碱、多巴胺、甘氨酸等不是分泌蛋白，不 内质网和高尔基体联系的媒介，起着运输蛋白 遵循题述过程，D错误。 质的功能，B、C正确；神经递质的种类有很多， 答案D 03常考考向聚焦-。 考向点1囊泡运输是细胞内重要的运输方式 某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图 例☐(2023·浙江6月选考)囊泡运输是 所示。下列叙述正确的是( 细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精 质膜 确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确 核糖体 的是()。 内质网 A.囊泡的运输依赖于细胞骨架 B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 高尔基体 C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择 A.光面内质网是合成该酶的场所 透过性 B.核糖体能形成包裹该酶的小泡 D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体 C,高尔基体具有分拣和转运该酶的作用 题源探索教材P53:图2-34，细胞内的生物 D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现 膜系统 題源探案教材P54:图2-35，豚鼠胰腺泡细 解析细胞骨架是细胞内蛋白质纤维组成 胞胰蛋白酶形成过程 的网架结构，与物质运输等活动有关，囊泡运 输依赖于细胞骨架，A正确：核糖体是无膜细 解析图示消化酶属于分泌蛋白，其氨基 胞器，不能产生囊泡，B错误；囊泡与细胞膜的 酸先在核糖体中形成多肽，之后通过粗面内质 融合依赖于膜的结构特性，即具有一定的流动 网的加工和运输运至高尔基体，A错误；核糖 性，C错误；囊泡只能在具有生物膜的细胞结构 体是一种无膜的细胞器，不能形成包裹该酶的 中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统 小泡，内质网和高尔基体能形成包裹该酶的小 一的整体，D错误。 泡，B错误：高尔基体能对来自内质网的蛋白质 [答案A 进行加工、分类、包装和运输，C正确；该酶的分 考向点2动物消化酶的合成、加工与分泌 泌通过细胞的胞吐作用实现，D错误。 例2(2022·浙江6月选考)动物细胞中 答案C 59