3.2细胞器之间的分工合作导学案-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

细胞器之间的分工合作 学习目标 1．分析核糖体、内质网和高尔基体在分泌蛋白合成及加工中的作用，构建三者功能关系模型； 2．阐明生物膜系统结构和功能上的联系。 学习过程 【知识梳理】 【知识精讲】 内容一：细胞器之间的分工合作 实例：分泌蛋白的合成和运输过程 思考 1 ：分泌蛋白与胞内蛋白有什么区别？ 思考 2 ：同位素标记法有几种？本实验中用的是哪种同位素？ 内容二：生物膜系统 第 : 页 学科网（北京）股份有限公司 思考 1：在分泌蛋白的合成和运输过程中，高尔基体的膜面积是如何变化的？ 思考 2 ：举例说明生物膜系统在结构和功能上的联系。 【学以致用】 例 1：蛋白质的合成和分泌有多种路径。经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后E 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。下列说法错误的是 ( ) A ．该过程表明生物膜组成成分和结构相似，结构和功能上紧密联系协调配合 B ．在该蛋白形成过程中，附着核糖体的内质网参与溶酶体酶的加工 C ．E 酶功能丧失的细胞中，不会导致衰老和损伤的细胞器在细胞内积累 D ．M6P 受体基因缺陷的细胞中，带有 M6P 标志的蛋白质会运出细胞 学习过程答案 【学以致用】 例 1 ：C 课后习题 一、单选题（本题共 4 小题） 1．如图表示某分泌蛋白的合成，加工和运输过程，数字①②③表示细胞器，字母a 、b 、c 、d 表示过程。 下列叙述正确的是( ) A ．物质X 可能是细胞呼吸酶 B ．③表示内质网 C ．a 过程没有水产生 D ．②的膜面积在分泌蛋白合成前后基本不变 【答案】D 【解析】A、物质X 是分泌蛋白，而细胞呼吸酶是胞内蛋白，因此物质X 不可能是细胞呼吸酶，A 错误； B 、③可以为整个过程提供能量，故为线粒体，B 错误； C 、a 过程为核糖体上氨基酸的脱水缩合过程，该过程有水的产生，C 错误； D、在分泌蛋白合成与分泌过程中，内质网粗加工后“ 出芽 ”形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合，这 样内质网膜转化为高尔基体膜；高尔基体再加工后，也“ 出芽 ”形成囊泡，囊泡与细胞膜融合，这样高尔 基体膜就转化为细胞膜。所以分泌蛋白合成与分泌过程中，②高尔基体膜面积几乎不变，D 正确。 故选 D。 2．在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的信号肽需借助SRP 与内质网上的SRP 受体结合，将核糖 体—新生肽引导至内质网上继续蛋白质的合成。当错误折叠蛋白在内质网聚集时，磷酸化激酶催化PERK 发生磷酸化，抑制多肽链进入内质网，同时提高BiP 的表达量，BiP 可以重新正确折叠错误蛋白并运出内 质网。下列叙述不正确的是( ) A ．当BiP 的表达量增加后，可使内质网膜面积减小 B ．SRP 受体合成缺陷的细胞中，分泌蛋白将无法进入内质网 C ．与分泌蛋白合成、加工及分泌有关的细胞器不都具有生物膜结构 D ．降低磷酸化激酶活性有利于促进异常蛋白积累的内质网恢复正常 【答案】D 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 【解析】A ．提高BiP 的表达量，BiP 可以重新正确折叠错误蛋白并运出内质网，蛋白质被运出内质网需要 形成包裹蛋白质的囊泡，因此，内质网膜面积变小，A 正确； B ．在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的信号肽借助内质网上的SRP 受体和SRP 结合，将核 糖体—新生肽引导至内质网继续蛋白质的合成。 SRP 受体合成缺陷的细胞中，蛋白质无法进入内质网中， B 正确； C ．合成蛋白质的机器——核糖体没有膜结构，C 正确； D ．当错误折叠蛋白在内质网聚集时，磷酸化激酶催化PERK 发生磷酸化，抑制多肽链进入内质网，同时 提高BiP 的表达量，BiP 可以重新正确折叠错误蛋白并运出内质网。因此， 降低磷酸化激酶活性不利于促 进异常蛋白积累的内质网恢复正常，D 错误。故选 D。 3．现分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定它们的有机物含量如图所示。下列有关说法正确的是( ) A ．细胞器甲是叶绿体，能通过光合作用合成有机物 B ．细胞器乙可能与分泌蛋白的加工和分泌过程有关 C ．细胞器丙可以是核糖体或中心体 D ．发菜细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙 【答案】B 【解析】A．分析题意，图中所示的三种细胞器是从某动物细胞中分离出来的，而叶绿体是植物细胞所特有 的，A 错误； B ．细胞器乙只含有蛋白质和脂质，不含核酸，其可能是内质网、高尔基体等，所以可能与分泌蛋白 的加工和分泌有关，B 正确； C．细胞器丙只含有蛋白质和核酸，不含脂质，说明其是无膜结构但含有核酸的细胞器，即核糖体，C 错误； D ．发菜细胞是原核细胞，与此细胞共有的细胞器是丙（核糖体），D 错误。 故选 B。 4．真核细胞内COP 膜泡运输是内质网和高尔基体之间物质转运的机制之一。内质网驻留蛋白是指经核糖体合 成，内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质，其羧基端有一段特殊的信号肽。若内质网驻留蛋白被 意外包装进入COPⅡ转运膜泡，则会从内质网逃逸到高尔基体，高尔基体膜囊区的信号肽受体就会识别信 号肽并与之结合，将整个蛋白质通过COP Ⅰ转运膜泡送回内质网。下列叙述错误的是( ) A ．内质网驻留蛋白首先在游离的核糖体上合成 B ．若逃逸到高尔基体的内质网驻留蛋白缺失信号肽序列，这种蛋白可能被膜泡带到细胞膜 C ．信号肽与其受体识别并结合的过程说明细胞间存在信息交流 D ．COP 膜泡运输机制有利于防止内质网腔蛋白的损失 【答案】C 【解析】A ．内质网驻留蛋白首先在游离的核糖体上合成，A 正确； B ．若逃逸到高尔基体的内质网驻留蛋白缺失信号肽序列，这种蛋白将不能返回内质网，可能被膜泡带到 细胞膜，B 正确； C ．信号肽与其受体识别并结合的过程不是发生在细胞之间，不能说明细胞间存在信息交流，C 错误； D ．COP 膜泡运输机制有利于防止内质网腔蛋白的损失，D 正确。 2、 多选题（本题共 1 小题） 5．葡萄糖转运蛋白GLUT4 是脂肪细胞和骨骼肌细胞膜上最主要的葡萄糖转运蛋白，GLUT4 从细胞内转运到 细胞膜上的过程如图所示。下列叙述正确的是( ) A ．GLUT4 合成过程会发生肽键断裂与形成 B ．图中含GLUT4 的囊泡来自高尔基体 C ．VS 蛋白与ts 蛋白决定了GLUT4 在细胞膜上的位置 D ．GLUT4 和消化酶进行囊泡转运时在囊泡的位置相同 【答案】A B C 【解析】AB ．GLUT4 是一种膜蛋白，其合成及运输途径与分泌蛋白相同，最初在核糖体上合成，通过信 号序列进入内质网，信号序列在内质网被切除，故GLUT4 合成过程涉及肽键断裂与形成，由内质网经囊 泡运输至高尔基体，再由高尔基体经囊泡运输至细胞膜，故图中含GLUT4 的囊泡来自高尔基体，AB 正确； C ．由图可知，囊泡上的VS 蛋白与细胞膜上的ts 蛋白结合使囊泡与细胞膜融合进而使GLUT4 整合到 细胞膜上，C 正确； D ．GLUT4 为膜蛋白，消化酶为分泌蛋白，膜蛋白需整合在细胞膜上，分泌蛋白则分泌到细胞外，故 GLUT4 位于囊泡膜上，而消化酶位于囊泡内，D 错误。 三、填空题（本题共 1 小题） 6．细胞器、蛋白质在真核细胞的生命活动中具有重要作用，若细胞内堆积错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器， 就会影响细胞的正常功能。研究发现，细胞通过下图所示的机制进行相应调控。 回答下列问题： （1）损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被 1 标记，然后与自噬受体结合，被包裹进吞噬泡，最 后融入溶酶体中，被多种 2 降解。 （2）图中的吞噬泡是一种囊泡，与溶酶体融合的过程中体现了生物膜具有 3 的结构特点，形成该 结构特点的原因是 4 。囊泡运输对细胞的生命活动至关重要，动物细胞能产生囊泡的细胞器有多 种，如高尔基体、 5 等。 （3）细胞通过图示过程对细胞内部结构和成分所进行的调控，其意义是 6 。 【答案】1、泛素 2、水解酶 3、一定的流动性 4、组成生物膜的磷脂分子和大部分蛋白质是可 以运动的 5、内质网 6、清除细胞内功能异常的蛋白质和细胞器，维持细胞的正常功能 【解析】（1）结合图示可知，损伤的线粒体和错误折叠的蛋白质会被泛素标记；溶酶体中有多种水解酶， 可以水解其它物质。 （2） 生物膜具有一定的流动性，这是其结构特点；组成生物膜的磷脂分子和大部分蛋白质是可以运 动的，故生物膜具有流动性；高尔基体、内质网等都具有膜结构，能形成囊泡。 （3）细胞通过图示过程对细胞内部结构和成分所进行的调控，清除细胞内功能异常的蛋白质和细胞 器，维持细胞的正常功能。 第 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $