内容正文:
细胞器之间的分工合作
学习目标
1.简述分泌蛋白的合成和运输过程,理解膜面积在此过程中的变化;
2.简述生物膜系统的组成和功能,理解各种生物膜在成分、结构及功能上的联系。
学习过程
新知讲解
任务一:细胞器之间的协调配合
实例:分泌蛋白的合成和运输过程
科学家向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射 3H 标记的亮氨酸,检测放射性依次出现的部位。
思考 1 :有哪些细胞器参与了分泌蛋白的合成和运输过程?
思考 2 :分析内质网膜、高尔基体膜、细胞膜三种膜的膜面积变化。
任务二:细胞的生物膜系统
思考 1 :原核生物和病毒有没有生物膜系统?
课堂小结
分泌蛋白的合成和运输过程
学习过程答案 略
课后习题
一、单选题(本题共 5 小题)
1.家蚕是一种主要以桑叶为食的经济昆虫,它生产的蚕丝中主要成分为蛋白质,常被用于织制各种绸缎和针 织品。下列说法错误的是( )
A .家蚕和桑叶的细胞都具有生物膜系统
B .家蚕和桑叶的细胞都具有线粒体、核糖体和中心体等细胞器
C .蚕丝蛋白在合成、加工和运输的过程中均需要消耗能量
D .蚕丝制品既不宜用碱性肥皂清洗,也不能高温熨烫
【答案】B
【解析】A、家蚕和桑叶的细胞属于真核细胞,都具有生物膜系统,A 正确;
B、桑叶的细胞不具有中心体这一细胞器,B 错误;
C、蚕丝蛋白在合成、加工和运输的过程中均需要线粒体提供能量,C 正确;
D、蚕丝制品属于蛋白质,不宜用碱性肥皂清洗,也不能高温熨烫,D 正确。
故选 B。
2.蛋白质糖基化普遍存在于真核细胞中,具有重要的功能。特定的抗生素可阻断蛋白质的糖基化,导致多肽 滞留在内质网中;糖基化的蛋白质对蛋白酶有更强的抗性。下列相关推测不合理的是( )
A .糖基化不会影响蛋白质的空间结构
B .蛋白质的糖基化是在内质网中完成的
C .糖基化有利于内质网的囊泡运输
D .溶酶体膜中的蛋白质多数进行了糖基化修饰
【答案】A
【解析】A 、糖基化能够改变蛋白质空间结构,从而对蛋白质的溶解度、稳定性、活性等具有重要的影响, A 错误;
BC、抗生素阻断蛋白质的糖基化,导致多肽滞留在内质网中,说明蛋白质的糖基化是在内质网中完成 的,同时说明糖基化有利于内质网的囊泡运输,B 正确,C 正确;
D、溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体的膜蛋白不会被溶酶体酶降解,可能与其糖基化修饰有关,
D 正确。
故选 A。
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3.下列有关生物膜系统的说法正确的是( )
A .生物膜系统包括细胞膜、叶绿体膜、内质网膜与细胞核
B .所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C .生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系
D .细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰
【答案】D
【解析】生物膜系统的组成包括细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,细胞器膜不仅仅含有叶绿体膜、内质网 膜,还有线粒体膜、液泡膜以及溶酶体膜等,A 错误;细胞质基质和细胞器基质中也分布着酶,B 错误; 不同的生物膜在化学组成上相似,其基本结构基本相同,而不是组成成分和结构都是一样的,C 错误;生 物膜系统把细胞内的各种细胞器分隔开,同时广阔的膜面积为多种酶提供了附着点,这样细胞内的各种化 学反应互不干扰,可以同时、高效、有序的进行,D 正确。
4.“结构和功能相适应 ”是生物学的基本观点之一,下列有关叙述错误的是( )
A .汗腺细胞可分泌大量的汗液,因而细胞内的内质网、高尔基体特别发达
B .中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,与细胞的分裂有关
C .叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,有利于化学反应的高效进行
D .根尖正在分裂的分生区细胞内没有大液泡和叶绿体,但有较多的线粒体
【答案】A
【解析】A 、汗腺细胞可分泌大量的汗液,汗液的成分主要是水分和无机盐,因此,汗腺细胞内的内质网、 高尔基体并不发达,A 错误;
B、中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,与细胞的分裂有关,与细胞分裂过程中纺锤体的形成 有关,B 正确;
C、叶绿体和线粒体以不同的方式增大膜面积,如叶绿体增加膜面积的方式是通过类囊体堆叠实现的,而 线粒体是通过内膜向内凹陷实现的,线粒体和叶绿体具有广阔的膜面积有利于化学反应的高效进行,C 正 确;
D、根部细胞不进行光合作用,也不具有旺盛的吸收作用,因而不含叶绿体和大液泡,但根尖分生区细胞 在进行旺盛的细胞分裂,因而需要消耗大量的能量,因此,根尖正在分裂的分生区细胞内没有大液泡和叶 绿体,但有较多的线粒体,D 正确。
5.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 .a 、 e 的生物膜功能不同,b 内含有多种水解酶
D . e 的膜共有两层磷脂分子 【答案】D
【解析】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,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 为包裹着线粒体的小泡,fg 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 为包裹着线粒体的小泡, 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;分析图可知,e 的膜是由两层内质网膜形成,共含有四层磷脂分子层,D 错误。
二、填空题(本题共 1 小题)
6.图甲为人体内某种细胞物质的合成和转运过程,细胞膜外颗粒状物质为抗体。图乙表示抗体合成与分泌过 程中细胞内几种膜结构表面积的变化。据图回答:
(1)抗体的化学本质是 1 。
(2)抗体的合成场所是[3] 2 ,加工分泌的过程是③→ 3 →④→⑥→⑦。
(3)细胞中很多细胞器都具有膜,这些细胞器膜、细胞膜和 4 等结构,共同构成细胞的生物膜系 统。
(4)若图乙表示的是细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化,则①表示的结构是 5 。 【答案】
1、蛋白质 2、核糖体 3 、② 4、核膜 5、内质网膜
【解析】
图甲:①表示细胞膜,②表示内质网,③表示核糖体,④表示高尔基体,⑤表示线粒体,
⑥表示小泡(囊泡)。
(1)抗体的化学本质是蛋白质。
(2)抗体属于蛋白质,合成场所是③核糖体。在活细胞中,分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成后, 内质网膜通过出芽的形式形成囊泡,囊泡离开内质网,转移到高尔基体上,与高尔基体膜融合,囊泡膜成 为高尔基体膜的一部分,囊泡中的物质进入高尔基体,高尔基体膜又突起形成小泡,小泡离开高尔基体, 转移到细胞膜上与细胞膜融合,成为细胞膜的一部分,小泡携带的物质最后被释放到细胞膜的外侧。按数 字顺序表示抗体加工分泌的过程是③→②→④→⑥→⑦。
(3)在真核细胞中,细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为 生物膜,共同构成细胞的生物膜系统。
(4)抗体的合成与分泌过程中,内质网膜由于形成囊泡,膜面积会减小,高尔基体膜先是接收了来 自内质网膜形成的囊泡使膜面积增大,随后又形成囊泡与细胞膜融合使面积减小,所以前后相比,面积没 有明显变化,细胞膜因为接收了来自高尔基体膜形成的囊泡使膜面积增大,所以①表示内质网膜。
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