3.2细胞器之间的协调配合第2课时导学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

3.2.2　细胞器之间的协调配合 学案 学习目标 　1.通过分泌蛋白的合成及分泌实例，明确细胞器之间的协调配合。(生命观念、科学思维)　2.简述生物膜系统的组成和功能。(生命观念) .　 新知探究 任务驱动一　细胞器之间的协调配合 教材梳理 1．分泌蛋白的概念及实例 (1)概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。 (2)实例：消化酶、抗体和一部分激素。 提醒：需经过内质网、高尔基体的加工和运输的蛋白质有三类：①分泌蛋白；②溶酶体酶属于胞内酶(胞内蛋白)；③膜蛋白。 2．分泌蛋白的合成、加工与运输 (1)研究方法：同位素标记法。 ①定义：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。 ②作用：用于示踪物质的运行和变化规律。 ③具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的同位素： 15N、18O等。 (2)分泌蛋白形成过程 【概念辨析】 (1)高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和囊泡运输紧密相关。(×) (2)大肠杆菌分泌的蛋白质，需要经过内质网加工。(×) (3)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所。(×) (4)内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化。(×) (5)在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用。(×) 要点探究 1．如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)下列蛋白质属于分泌蛋白的有哪些？ 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 提示：②④⑥。 (2)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。 (3)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。 (4)经连续取样后，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图所示。则曲线a、b、c依次代表哪种细胞器？ 提示：a.核糖体；b.内质网；c.高尔基体。 (5)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．科学家通过注射3H标记的亮氨酸来研究分泌蛋白的合成和分泌时，从氨基酸的组成元素分析，能否利用14C、18O、15N等元素？ 提示：生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。本实验是通过检测放射性情况来示踪物质运行经过的细胞结构的，因此没有放射性的同位素18O、15N不可用。 归纳总结 1．图解分泌蛋白的合成与运输过程 2．分泌蛋白的合成与运输曲线模型解读 甲　　　　　　　　乙 (1)图甲表示一定时间内细胞结构的膜面积随时间变化，d的膜面积减少，e的膜面积增加，f的膜面积先增加后减少，可判断d为内质网，e为细胞膜，f为高尔基体。 (2)图乙表示前后两个时间点，细胞结构膜面积变化对比。前后比较发现，g的膜面积减少、h的膜面积基本不变，i的膜面积增加，可判断g为内质网，h为高尔基体，i为细胞膜。 对应训练 1．(2024·河南高一统考期中)图甲是某种生物的细胞结构模式图，用差速离心法从该细胞中分离出3种细胞器后，测定其中3种有机物的含量，结果如图乙。下列叙述错误的是(　　) 甲 乙 A．图甲所示的细胞不可能是哺乳动物的成熟红细胞 B．图甲中分泌蛋白的释放过程可以体现细胞膜的结构特点 C．图乙中的细胞器C对应的是图甲中的② D．细胞器A是有氧呼吸的主要场所，细胞器B不可能是溶酶体 解析：D　图甲所示的细胞为动物细胞，但不可能是哺乳动物的成熟红细胞，因为哺乳动物的成熟红细胞中无细胞核和多种细胞器，A正确；图甲中分泌蛋白的释放过程需要囊泡与细胞膜融合，可以体现出细胞膜具有流动性这一结构特点，B正确；图乙中的细胞器C无脂质说明无生物膜，但含有核酸，所以该细胞器是核糖体，对应图甲中的②核糖体，C正确；图乙中的细胞器来自动物细胞，所以细胞器A是线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞器B有生物膜但没有核酸，可能是内质网或高尔基体或溶酶体，D错误。 2．如图表示细胞的生物膜在功能上的联系。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 解析：A　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，甲是与核膜直接连接的粗面内质网，乙是高尔基体，且溶酶体起源于乙，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。 任务驱动二　细胞的生物膜系统 教材梳理 1．组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。 提醒：(1)原核细胞只有细胞膜，无核膜和细胞器膜，所以原核细胞有生物膜，但无生物膜系统。 (2)核糖体和中心体没有膜结构，不属于细胞的生物膜系统。 2．特点 (1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。 (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协调与配合。 3．功能 【概念辨析】 (1)人体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统。(×) (2)豚鼠胰腺腺泡细胞内的内质网、囊泡、高尔基体均属于生物膜系统。(√) (3)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和细胞器膜组成。(×) (4)细胞膜在细胞与外界环境之间进行物质运输、信息传递的过程中起重要的作用。(√) 要点探究 1．分泌蛋白形成及分泌过程中形成的囊泡的膜是否属于生物膜系统？视网膜、肠黏膜是否属于生物膜系统？ 提示：囊泡属于生物膜系统。视网膜、肠黏膜不属于生物膜系统。 2．如图为细胞生物膜概念图，据图分析回答下列问题： (1)a、b、c是构成生物膜系统的三大类膜，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)用放射性同位素标记的氨基酸注射入细胞，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。 归纳总结 1．各种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：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这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中，蛋白质的种类和数量就越多。 2．生物膜在结构上的联系 各种生物膜的结构相似，可直接或间接的相互转化，如图： (1)该图解说明各种生物膜在结构上相互联系，其间接联系是以囊泡的形式实现的。 (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，各细胞器之间协调配合。 3．生物膜系统的组成和功能 对应训练 1．下列有关生物膜的叙述，错误的是(　　) A．生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，其功能主要取决于蛋白质的种类和数量 B．原核细胞的结构简单，没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等复杂膜结构，所以不具有生物膜系统 C．细胞膜对细胞与外界环境进行的物质运输、能量转化和信息传递起决定性作用 D．高尔基体膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道 解析：D　生物膜主要由脂质和蛋白质组成，在组成生物膜的脂质中，磷脂最丰富，生物膜的功能主要取决于蛋白质的种类和数量，A正确；原核细胞没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等细胞器膜，也不具有核膜，所以不具有生物膜系统，B正确；细胞膜在细胞与外界环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用，C正确；内质网膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道，D错误。 2．(2024·福建泉州高一期中)细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。如图为溶酶体的发生过程和“消化”功能示意图，b是刚形成的溶酶体，它来源于细胞器a；e是包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c，下列说法错误的是(　　) A．生物膜是细胞中所有膜结构的统称 B．由图示可判断：a是高尔基体，c是内质网，d 是线粒体 C．图示a、e中生物膜功能不同，b内含有多种水解酶 D．f的形成反映了生物膜可以控制物质出入的特性 解析：D　生物膜是细胞中所有膜结构的统称，包括细胞器膜、细胞膜和核膜等，A正确；由图可知，a为高尔基体，b为溶酶体，c为内质网，d为线粒体，e为被内质网膜包裹的线粒体，f、g表示溶酶体与e融合并降解其中的线粒体，B正确；a为高尔基体，e为被内质网膜包裹的线粒体，a、e中生物膜功能不同，b为溶酶体，其内含有多种水解酶，C正确；f的形成反映了生物膜具有一定的流动性的特性，D错误。 课堂小结 课堂练习 1．(教材P53概念检测T3改编)胰岛素是人体内非常重要的分泌蛋白，能够调节血糖浓度。下列选项中先后参与合成胰岛素的细胞器依次是(　　) A．内质网、高尔基体、中心体 B．核糖体、内质网、高尔基体 C．核糖体、高尔基体、叶绿体 D．核糖体、内质网、线粒体 解析：B　胰岛素是分泌蛋白，分泌蛋白的合成过程大致是先在核糖体中以氨基酸为原料合成多肽链，接着转移到内质网进行加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，再经过高尔基体进一步的修饰加工，最终形成分泌蛋白，分泌到细胞外，故选B。 2.(教材P53概念检测T4改编)不同类型细胞中细胞器的种类和数量有所不同，细胞器种类和数量的差异会导致细胞功能的不同。下列相关叙述正确的是(　　) A.人体心肌细胞中线粒体的数量明显少于腹肌细胞 B.人体吞噬细胞中溶酶体的数量明显少于成熟红细胞 C.人体内蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显较多 D.人体内细胞中所有的内质网均有核糖体附着 解析：C　线粒体能够为细胞生命活动提供能量，心肌细胞代谢旺盛，需要能量更多，因此心肌细胞中线粒体的数量明显多于腹肌细胞，A错误；人体成熟的红细胞不含溶酶体，B错误；核糖体能够合成蛋白质，故人体内蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显较多，C正确；人体内的细胞既有附着核糖体的粗面内质网，也有无核糖体附着的光面内质网，D错误。 3．(教材P60选择题T4改编)下列有关生物膜系统的叙述，错误的是(　　) A．广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点 B．细胞器膜、核膜、细胞膜的组成成分相似 C．大肠杆菌的生物膜系统比小鼠细胞简单 D．线粒体膜、溶酶体膜参与构成生物膜系统 解析：C　许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点，A正确；细胞器膜、核膜和细胞膜等结构共同构成生物膜系统，这些生物膜的组成成分和结构相似，B正确；大肠杆菌属于原核生物，没有生物膜系统，C错误；线粒体和溶酶体都是具膜细胞器，故线粒体膜、溶酶体膜均参与构成生物膜系统，D正确。 4．(教材P60非选择题T2改编)溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。细胞利用溶酶体“吃掉”自身结构或物质的过程称为细胞自噬，部分过程如图所示。回答下列问题： (1)溶酶体由__________形成，其内部的多种水解酶合成的场所是________。 (2)溶酶体发挥作用的过程中，所消耗的能量主要由________(填细胞器名称)提供，这体现了细胞内各结构之间的________。 (3)图中自噬溶酶体是由________________融合而成的，自噬溶酶体中的代谢产物________(填“能”或“不能”)被细胞重新利用，原因是________________。 解析：(1)溶酶体由高尔基体形成，其内部含有多种水解酶，绝大多数酶的本质为蛋白质，合成的场所是核糖体。(2)溶酶体发挥作用的过程中，所消耗的能量主要由线粒体提供，体现了细胞内各结构之间的协调配合。(3)由图可知，自噬溶酶体由自噬体和溶酶体融合而成，溶酶体中的水解酶可将自噬体中的大分子物质分解为小分子物质，参与细胞内的物质合成，故自噬溶酶体中的代谢产物能被细胞重新利用。 答案：(1)高尔基体　核糖体　(2)线粒体　协调配合　(3)自噬体和溶酶体　能　自噬体中的大分子物质可被溶酶体中的水解酶分解为小分子物质，作为物质合成的原料被重新利用 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2.2　细胞器之间的协调配合 学案 学习目标 　1.通过分泌蛋白的合成及分泌实例，明确细胞器之间的协调配合。(生命观念、科学思维)　2.简述生物膜系统的组成和功能。(生命观念) .　 新知探究 任务驱动一　细胞器之间的协调配合 教材梳理 1．分泌蛋白的概念及实例 (1)概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。 (2)实例：消化酶、抗体和一部分激素。 提醒：需经过内质网、高尔基体的加工和运输的蛋白质有三类：①分泌蛋白；②溶酶体酶属于胞内酶(胞内蛋白)；③膜蛋白。 2．分泌蛋白的合成、加工与运输 (1)研究方法：同位素标记法。 ①定义：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。 ②作用：用于示踪物质的运行和变化规律。 ③具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的同位素： 15N、18O等。 (2)分泌蛋白形成过程 【概念辨析】 (1)高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和囊泡运输紧密相关。( ) (2)大肠杆菌分泌的蛋白质，需要经过内质网加工。( ) (3)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所。( ) (4)内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化。( ) (5)在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用。( ) 要点探究 1．如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)下列蛋白质属于分泌蛋白的有哪些？ 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)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。 (3)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？ (4)经连续取样后，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图所示。则曲线a、b、c依次代表哪种细胞器？ (5)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？ 2．科学家通过注射3H标记的亮氨酸来研究分泌蛋白的合成和分泌时，从氨基酸的组成元素分析，能否利用14C、18O、15N等元素？ 归纳总结 1．图解分泌蛋白的合成与运输过程 2．分泌蛋白的合成与运输曲线模型解读 甲　　　　　　　　乙 (1)图甲表示一定时间内细胞结构的膜面积随时间变化，d的膜面积减少，e的膜面积增加，f的膜面积先增加后减少，可判断d为内质网，e为细胞膜，f为高尔基体。 (2)图乙表示前后两个时间点，细胞结构膜面积变化对比。前后比较发现，g的膜面积减少、h的膜面积基本不变，i的膜面积增加，可判断g为内质网，h为高尔基体，i为细胞膜。 对应训练 1．(2024·河南高一统考期中)图甲是某种生物的细胞结构模式图，用差速离心法从该细胞中分离出3种细胞器后，测定其中3种有机物的含量，结果如图乙。下列叙述错误的是(　　) 甲 乙 A．图甲所示的细胞不可能是哺乳动物的成熟红细胞 B．图甲中分泌蛋白的释放过程可以体现细胞膜的结构特点 C．图乙中的细胞器C对应的是图甲中的② D．细胞器A是有氧呼吸的主要场所，细胞器B不可能是溶酶体 2．如图表示细胞的生物膜在功能上的联系。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 任务驱动二　细胞的生物膜系统 教材梳理 1．组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。 提醒：(1)原核细胞只有细胞膜，无核膜和细胞器膜，所以原核细胞有生物膜，但无生物膜系统。 (2)核糖体和中心体没有膜结构，不属于细胞的生物膜系统。 2．特点 (1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。 (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协调与配合。 3．功能 【概念辨析】 (1)人体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统。( ) (2)豚鼠胰腺腺泡细胞内的内质网、囊泡、高尔基体均属于生物膜系统。( ) (3)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和细胞器膜组成。( ) (4)细胞膜在细胞与外界环境之间进行物质运输、信息传递的过程中起重要的作用。( ) 要点探究 1．分泌蛋白形成及分泌过程中形成的囊泡的膜是否属于生物膜系统？视网膜、肠黏膜是否属于生物膜系统？ 2．如图为细胞生物膜概念图，据图分析回答下列问题： (1)a、b、c是构成生物膜系统的三大类膜，它们分别是什么？ (2)用放射性同位素标记的氨基酸注射入细胞，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？ 归纳总结 1．各种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：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这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中，蛋白质的种类和数量就越多。 2．生物膜在结构上的联系 各种生物膜的结构相似，可直接或间接的相互转化，如图： (1)该图解说明各种生物膜在结构上相互联系，其间接联系是以囊泡的形式实现的。 (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，各细胞器之间协调配合。 3．生物膜系统的组成和功能 对应训练 1．下列有关生物膜的叙述，错误的是(　　) A．生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，其功能主要取决于蛋白质的种类和数量 B．原核细胞的结构简单，没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等复杂膜结构，所以不具有生物膜系统 C．细胞膜对细胞与外界环境进行的物质运输、能量转化和信息传递起决定性作用 D．高尔基体膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道 2．(2024·福建泉州高一期中)细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。如图为溶酶体的发生过程和“消化”功能示意图，b是刚形成的溶酶体，它来源于细胞器a；e是包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c，下列说法错误的是(　　) A．生物膜是细胞中所有膜结构的统称 B．由图示可判断：a是高尔基体，c是内质网，d 是线粒体 C．图示a、e中生物膜功能不同，b内含有多种水解酶 D．f的形成反映了生物膜可以控制物质出入的特性 课堂小结 课堂练习 1．(教材P53概念检测T3改编)胰岛素是人体内非常重要的分泌蛋白，能够调节血糖浓度。下列选项中先后参与合成胰岛素的细胞器依次是(　　) A．内质网、高尔基体、中心体 B．核糖体、内质网、高尔基体 C．核糖体、高尔基体、叶绿体 D．核糖体、内质网、线粒体 2.(教材P53概念检测T4改编)不同类型细胞中细胞器的种类和数量有所不同，细胞器种类和数量的差异会导致细胞功能的不同。下列相关叙述正确的是(　　) A.人体心肌细胞中线粒体的数量明显少于腹肌细胞 B.人体吞噬细胞中溶酶体的数量明显少于成熟红细胞 C.人体内蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显较多 D.人体内细胞中所有的内质网均有核糖体附着 3．(教材P60选择题T4改编)下列有关生物膜系统的叙述，错误的是(　　) A．广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点 B．细胞器膜、核膜、细胞膜的组成成分相似 C．大肠杆菌的生物膜系统比小鼠细胞简单 D．线粒体膜、溶酶体膜参与构成生物膜系统 4．(教材P60非选择题T2改编)溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。细胞利用溶酶体“吃掉”自身结构或物质的过程称为细胞自噬，部分过程如图所示。回答下列问题： (1)溶酶体由__________形成，其内部的多种水解酶合成的场所是________。 (2)溶酶体发挥作用的过程中，所消耗的能量主要由________(填细胞器名称)提供，这体现了细胞内各结构之间的________。 (3)图中自噬溶酶体是由________________融合而成的，自噬溶酶体中的代谢产物________(填“能”或“不能”)被细胞重新利用，原因是________________。 学科网（北京）股份有限公司 $$