内容正文:
第二单元 细胞的基本结构和物质的运输
第6课时 细胞器之间的协调配合
1
课标要求
分泌蛋白的合成和运输
< 考点一 >
细胞内
细胞外
激素
同位素标记法
核糖体
体、内质网、高尔基体和细胞膜
线粒体
核糖
必备知识—学习笔记P28
A.消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。
B.辅助性T细胞合成并分泌的细胞因子。
C.浆细胞合成并分泌的抗体。
D.下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素,如生长激素、胰岛素等。
检测放射性
检测密度或相对分子质量
教材P51
5
同位素标记
放射性
同位素
稳定
同位素
3H标记亮氨酸,研究分泌蛋白的合成与运输过程。
14C标记CO2,研究暗反应中碳的转移途径。
标记DNA
3H
14C
32P
35S
标记蛋白质
噬菌体的遗传物质
18O
15N
标记H2O、CO2
研究光合产物O2中氧原子的来源。
标记DNA
研究DNA复制方式。
检测
放射性
检测
密度或相对分子质量
同位素标记法(同位素示踪法)
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,从而示踪物质的运行规律和变化规律。
P二53
P二45
P一102
P一103
P一51
游离核糖体
1.合成肽链
形成具有一定空间结构的蛋白质
2.移动
3.继续合成,初步加工
4.形成囊泡
5.再加工
6.形成囊泡
粗面内质网
高尔基体
细胞膜
7.分泌
细胞外
线粒体供能
高尔基体在细胞的物质运输中起重要的交通枢纽作用
胞吐
二硫键在内质网形成,内质网加工后的蛋白质不具备生物学活性。
细胞膜的流动性
一、构建“分泌蛋白的合成和运输”的概念模型
根据教材P51“分泌蛋白的合成和运输”的实验结果,请完善分泌蛋白合成、运输、分泌途径示意图,并用关键词(教材P52)描述各细胞结构在此过程中的作用。
内质网
高尔基体
合成
供能
关键能力—学习笔记P28
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体
辨析分泌蛋白形成经过及相关的细胞结构:
直接参与的细胞器:
相关(或参与)细胞器:
相关细胞结构:
相关膜结构:
内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体
核糖体、内质网、高尔基体、
10
二、从生命的信息观重新审视概念模型
1.核糖体与内质网的联系
胰岛素是由胰岛B细胞合成的。为探究SRP、DP和内质网在胰岛素合成过程中的作用,某科研团队分离出胰岛B细胞中的相关物质或结构,在适宜条件下进行体外实验。已知游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的SRP识别并引导核糖体附着于内质网上,DP(SRP的受体)是存在于内质网膜上的蛋白质。
实验组别 胰岛素mRNA SRP DP 内质网 产物
1 + - - - 含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
2 + + - - 含有约70个氨基酸残基的肽链(含信号肽)
3 + + + - 含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
4 + + + + 信号肽切除,多肽链进入内质网,生成含86个氨基酸残基的胰岛素原
注:“+”和“-”分别表示“存在”和“不存在”。
请根据实验结果回答以下问题:
(1)SRP有什么功能? DP有什么功能?
SRP识别并结合信号肽。DP与SRP识别并结合,从而将核糖体固定在内质网上。
(2)在完整的细胞中,信号肽在哪里被切除?
进入内质网后被酶切除。
(3)“游离型”核糖体和“附着型”核糖体是两种不同的核糖体吗?
不是。均由rRNA+蛋白质构成
2.内质网与高尔基体的联系
高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白质运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH的升高而减弱。请判断下列说法是否正确。
(1)胰岛素和抗体不属于该类蛋白( )
(2)该类蛋白质运回内质网的过程消耗ATP( )
(3)高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高( )
(4)RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加( )
×
√
√
√
3.高尔基体与溶酶体的联系
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。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。请判断下列说法是否正确。
(1)M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性( )
√
(2)附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成( )
√
(3)S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累( )
√
(4)M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内( )
×
细胞内各种蛋白质的合成和转运途径
经内质网、高尔基体加工后的蛋白质,主要有三个去路:通过囊泡分泌到细胞外、成为细胞膜膜蛋白和包裹在囊泡中形成溶酶体。
拓展延伸—学习笔记P30
三、分析各种膜面积的变化
1.人体进食后,血液中的葡萄糖含量升高。葡萄糖可作为信号分子作用于胰岛细胞,促进胰岛素的分泌,据此判断胰岛素的分泌会导致高尔基体膜面积发生什么改变?
胰岛素的合成和分泌过程中存在内质网形成的囊泡与高尔基体融合,也存在高尔基体形成的囊泡与高尔基体脱离的过程,因此高尔基体的膜面积基本不变。
2.如图所示,胰岛细胞不断有囊泡融合到细胞膜上,细胞膜的面积暂时会增加,但总体上仍能保持相对稳定,请据图尝试做出解释。
该细胞的细胞膜与内质网膜直接相连,细胞膜可以转化为内质网膜。
(1)附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成(2022·河北,2D)( )
×
(2)人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
(2020·江苏,3C)( )
×
判断正误—学习笔记P28
考向一 细胞器之间的协调配合
1.(2025·黄石检测)联系内质网与高尔基体之间物质运输的小泡表面具有由蛋白质构成的笼状衣被,衣被小泡主要有COPⅡ衣被小泡和COPⅠ衣被小泡两种类型。COPⅡ衣被小泡介导物质从内质网到高尔基体的顺向运输;COPⅠ衣被小泡介导从高尔基体将可循环的或错误修饰的物质运回内质网的逆向运输。下列相关叙述错误的是
A.内质网、高尔基体及衣被小泡的膜均属于生物膜
B.衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上的直接联系
C.大肠杆菌中不发生衣被小泡的顺向运输和逆向运输
D.推测顺向运输和逆向运输都与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关
√
迁移应用—学习笔记P30
2.内质网是细胞内的重要结构。肝细胞的光面内质网中含有的一些酶可以清除机体中不易排出的脂溶性代谢物、药物等有害物质。肝炎患者体内粗面内质网上的核糖体常常会解聚成离散状态,并从内质网上脱落,该现象被称为“脱粒”。下列相关叙述正确的是
A.肝炎患者的肝细胞内发生“脱粒”会提高机体解毒功能
B.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需要通过组织液
C.肝炎患者的肝细胞内合成的分泌蛋白可能会减少
D.进入线粒体、内质网等细胞器的蛋白质依靠的是同种引物序列
√
细胞的生物膜系统
< 考点二 >
细胞器膜
脂质和蛋白质
比例
蛋
线粒体
内质
高尔
mRNA
氨基酸
多肽
白质的种类和数量
网
基体
必备知识—学习笔记P31
视网膜、小肠黏膜等不属于细胞的生物膜系统
原核生物有生物膜(细胞膜),没有生物膜系统
各种生物膜在结构上大致相同,都是由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子分布其中,都具有一定的流动性。
细胞膜
物质运输
酶附着位点
拓展延伸
各种膜结构增大膜面积的方式
“囊泡运输”微网
(1)生物膜系统指生物体内的所有膜结构( )
(2)生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新依赖于生物膜的选择透过性( )
(3)CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行( )
(4)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成,病毒只有细胞膜( )
(5)含RNA的细胞器不一定含DNA,但含DNA的细胞器一定含RNA( )
×
×
×
判断正误
×
√
考向二 生物膜系统及其功能
3.(2023·海南,3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
生物膜
膜主要成分 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质(%) 49 18 64 62 78
脂质(%) 43 79 26 28 22
糖类(%) 8 3 10 10 少
迁移应用—学习笔记P31
下列有关叙述错误的是
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
生物膜
膜主要成分 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质(%) 49 18 64 62 78
脂质(%) 43 79 26 28 22
糖类(%) 8 3 10 10 少
√
4.(2021·湖北,1)在真核细胞中,由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是
A.葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜
B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D.叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
√
1.下列关于分泌蛋白合成和运输过程的叙述,正确的是
A.消化酶、抗体和胰岛素都是分泌蛋白
B.科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培
养来研究该过程
C.可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程
D.参与该过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
E.核糖体无膜结构,是合成和加工蛋白质的场所
F.乳汁蛋白最初可以在游离的核糖体或附着在内质网上的核糖体中由氨
基酸形成肽链
√
√
√
查落实固基础—学习笔记P31
G.核糖体合成的多肽链通过囊泡运输到内质网中进行加工
H.该过程中,内质网膜的面积增加,高尔基体膜的面积先减少后增加
I.降低细胞呼吸速率,会影响乳汁蛋白的合成、加工和运输过程
J.内质网上形成的囊泡运输到高尔基体并融合,所以内质网膜与高尔基
体膜的组成成分完全相同
K.囊泡与特定部位膜的融合,可以实现膜成分的更新
√
√
2.关于生物膜系统,下列说法错误的是
A.生物膜系统由细胞膜、各种细胞器膜和核膜共同构成
B.原核细胞既有生物膜,也有生物膜系统
C.组成生物膜系统的各种生物膜在结构和成分上很相似,结构和功能上也密切
联系
D.使细胞具有相对稳定的环境,进行物质运输、能量转化和信息传递
E.增大细胞内的膜面积,为细胞内各种酶提供附着位点
F.将细胞分成若干小室,使各种化学反应高效、有序进行
√
肾功能发生障碍时,目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾脏行使功能,人工肾利用细胞膜的什么特点?
细胞膜的功能特点——选择透过性
与社会的联系—教材P53
思维导图
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