第3章 第2节 第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统-【创新教程】2025-2026学年高中生物必修1五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第2课时　细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统 课标内容要求 核心素养对接 1.掌握分泌蛋白的合成、加工和分泌过程 2．简述生物膜系统的组成和功能 生命观念：通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物学观点 科学思维：通过构建数学模型和物理模型，加深对分泌蛋白合成、加工和运输过程相关过程的理解 [基础梳理] 一、细胞器之间的协调配合 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。 2．分泌蛋白合成和分泌的过程 (1)分泌蛋白的合成：由游离的　核糖体　开始合成，然后在内质网上进一步合成。 (2)分泌蛋白的加工：在内质网将多肽链加工成具有一定　空间结构　的蛋白质，高尔基体对蛋白质进行进一步　加工、分类、包装　。 (3)分泌蛋白的运输：由内质网到高尔基体、由高尔基体到细胞膜是以　囊泡　的形式运输的。 (4)分泌蛋白的合成、加工和运输都需要　线粒体　提供能量。 二、细胞的生物膜系统 1．组成：核膜、细胞膜、　细胞器膜　等结构。 2．特点 (1)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，　协调与配合　。 3．功能 (1)细胞膜：①使细胞具有一个相对稳定的　内部环境　； ②决定细胞与外部环境进行　物质运输　、能量转换和　信息传递　。 (2)生物膜：①　多种酶　的附着位点，有利于许多化学反应的进行。 ②把　细胞器　分隔开，保证了细胞生命活动　高效、有序　地进行。 [基础诊断] (1)胰岛素和抗体都属于分泌蛋白( √ ) (2)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所( × ) (3)内质网膜与核膜之间可以直接相互转化( √ ) (4)原核细胞也有生物膜和生物膜系统( × ) (5)细胞膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化( × ) (6)生物体内所有的膜都是生物膜( × ) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 细胞器之间的协调配合 1．胞内蛋白与分泌蛋白的比较 比较项目 胞内蛋白 分泌蛋白 合成场所 游离核糖体 附着在内质网 上的核糖体 作用场所 细胞内 细胞外 实例 血红素、与有氧 呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胰岛素 2.分泌蛋白的合成、加工、运输过程 (1)参与该过程的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体与线粒体。 (2)构建分泌蛋白合成、加工、运输的模型图 ①曲线图：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)，如图1。 图1　放射性出现的顺序 ②柱状图和曲线图：膜面积变化的结果：内质网面积缩小，细胞膜面积增大，高尔基体膜面积基本不变，如图2和图3。 图2　膜面积变化　　　图3　膜面积变化 ◆[互动探究] 1．与分泌蛋白形成相关的细胞器、细胞结构和膜结构各有哪些？ ①细胞器_____________________________________________， ②细胞结构______________________________________________， ③膜结构_____________________________________________。 提示　细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、质膜、线粒体、膜结构：内质网、高尔基体、质膜、线粒体 2．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　曲线a、b、c依次代表核糖体、内质网、高尔基体。 3．如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜面积的变化曲线，则A、B、C依次代表的结构分别是什么？ 提示　A是内质网，B是细胞膜，C是高尔基体。 ◆[对点训练] 1．用35S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(图甲)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(图乙)。下列分析错误的是(　　) A．图甲中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体 B．与乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体 C．图乙中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 D．35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 解析：C　[蛋白质在核糖体上合成后进入内质网进行初步加工，内质网再以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体，导致内质网膜面积减少，由此可知d为内质网膜；囊泡与高尔基体融合导致高尔基体膜面积增加，被进一步加工的蛋白质再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，导致高尔基体膜面积减少，则f为高尔基体膜；囊泡与细胞膜融合导致细胞膜面积增加，因此膜面积增加的e为细胞膜。在此过程中需要消耗的能量主要由线粒体提供。] 2．如图表示用含3H标记的氨基酸培养液培养某细胞过程中蛋白质的合成和分泌示意图，则该细胞中出现3H的部位依次为(　　) A．②→③→④→⑤ B．①→②→③→④ C．①→②→④→⑤ D．①→③→④→⑤ 解析：A　[分泌蛋白合成和分泌经过的结构依次为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。题图示中①为核膜、②为核糖体、③为内质网、④为高尔基体、⑤为细胞膜。] 关于分泌蛋白的合成和加工的两个易错点 1．游离的核糖体也参与分泌蛋白的合成，游离的核糖体先合成一小段多肽，然后附着到内质网上，继续合成蛋白质。 2．不只是分泌蛋白经过内质网和高尔基体加工，细胞膜上的蛋白质和溶酶体中的蛋白质也经过内质网和高尔基体的加工。 细胞的生物膜系统 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．各种生物膜在结构上的联系 (1)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。 (2)在结构上具有一定的连续性，图示如下： (3)在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌过程中，各细胞器之间协调配合。 ◆[互动探究] 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培养细胞，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　f是内质网，g是囊泡，h是高尔基体。 (3)d和e都具有双层膜，其中e含有色素，则它们分别是哪种结构？ 提示　d是线粒体，e是叶绿体。 (4)m和n分别是d的外膜和内膜，研究发现其内膜要比外膜蛋白质的种类和数量多，这说明什么？ 提示　内膜的功能更复杂。 ◆[对点训练] 1．下列对生物膜系统的叙述，正确的是(　　) A．各种生物膜在结构和化学组成上完全相同 B．线粒体、叶绿体、核糖体等都属于生物膜系统 C．生物膜把细胞质分为多个微小的结构，使多种化学反应同时进行，互不干扰 D．细胞膜是由磷脂分子、蛋白质分子和糖类等物质组成的双层膜结构 解析：C　[各种生物膜的化学组成相似，基本结构相同；在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。核糖体为无膜结构，不属于生物膜系统的组成；细胞膜是单层膜结构。] 2．细胞内不同膜结构之间互相转化，以“囊泡”方式进行的是(　　) ①核膜和内质网膜　②高尔基体膜和细胞膜 ③内质网膜和高尔基体膜　④细胞膜和线粒体膜 A．②③　　　　　　　　　 B．②④ C．③④ D．①② 解析：A　[细胞内的膜结构之间可直接或间接相互联系。内质网膜可以直接与细胞膜和核膜相连；有的细胞内细胞膜可以直接与线粒体膜相连；内质网通过形成囊泡与高尔基体膜相连；高尔基体通过形成囊泡再与细胞膜相连。] 正确认识生物膜系统的范围 (1)生物膜系统主要针对真核细胞而言，是细胞内生物膜的统称，属于细胞水平的范畴，而生物体内的有些膜，如视网膜、肠黏膜等，不属于生物膜。 (2)原核细胞的细胞膜也属于生物膜，但其没有核膜及细胞器膜，故原核细胞没有像真核细胞那样复杂的生物膜系统。 1．(海南卷)下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是(　　) A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与 B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量 C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外 D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合 解析：C　[分泌蛋白在核糖体上合成，然后依次经过内质网、高尔基体、细胞膜排出细胞，在内质网、高尔基体、细胞膜之间以囊泡的形式进行转移。该过程需要线粒体提供能量。] 2．细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所，不同细胞器增大膜面积方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述，错误的是(　　) A．叶绿体通过类囊体堆叠来增大膜面积 B．内质网通过折叠广泛分布于细胞质基质 C．线粒体通过内膜向内折叠来增大膜面积 D．高尔基体通过产生小泡而增大膜面积 解析：D　[高尔基体通过产生小泡而减少了膜面积，产生的小泡通过与细胞膜融合增大了细胞膜的面积。] 3．内质网膜与核膜、细胞膜相连，这种结构特点表明内质网的重要功能之一是(　　) A．扩展细胞内膜面积，为细胞内所有核糖体提供附着场所 B．提供细胞内物质运输的通道 C．内质网由两层膜组成，是蛋白质的合成场所 D．参与细胞内某些代谢反应 解析：B　[有的核糖体游离在细胞质基质中；内质网外与细胞膜相连，内与核膜相连，有利于细胞内的物质运输；内质网只有单层生物膜，是脂质的合成场所；内质网虽然参与细胞内的某些代谢活动，但与题干中的与其他生物膜连接的信息无关。] 4．用含有35S标记氨基酸的培养基培养动物细胞，该细胞能合成并分泌一种含35S的蛋白质，35S在细胞各结构间移动时不经过(　　) A．核糖体　　　　　　　 B．线粒体 C．内质网 D．囊泡 解析：B　[由分泌蛋白形成的过程可知35S标记氨基酸出现的顺序为：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜。因此35S不经过线粒体，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，为分泌蛋白的合成、运输提供能量。] 5．下图是分泌蛋白合成、加工、运输、分泌的过程示意图。请回答下列有关问题。 (1)图中，c、i和　________　(填字母)等细胞器膜结构，共同构成　________　。 (2)该分泌蛋白最初是由氨基酸在　________　(填图中字母)中经　________　反应合成肽链，肽链在　________　，形成有一定空间结构的蛋白质。 (3)控制该分泌蛋白合成的遗传物质位于　________　(填图中字母)上。结构g和c虽然都具有双层膜，但不同的是c有核孔而g的特点是其内膜___________________________。 (4)随着分泌蛋白的不断释放，细胞膜的表面积将不断增大，但细胞体积却不会随之增大的原因是受　________________　的限制。 解析：(1)细胞的生物膜系统由i细胞膜、c核膜和细胞器膜如e内质网，f高尔基体，g线粒体等膜结构组成。(2)该分泌蛋白的合成场所是d核糖体，经过脱水缩合形成，肽链在内质网中经过加工形成有一定空间结构的蛋白质。(3)遗传物质位于细胞核中的b染色体上。g线粒体和c核膜均为双层膜结构，核膜上有核孔，而线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴，可以增大膜面积。(4)若细胞体积增大，细胞表面积与体积的比值即相对表面积会减小，物质运输效率会下降，故细胞体积不会随之增大。 答案：(1)e、f、g　细胞的生物膜系统　(2)d　脱水缩合　内质网中进行加工　(3)b　折叠形成嵴，扩大了膜面积　(4)细胞表面积与体积比值 学科网（北京）股份有限公司 $$