第3章 第2节 第2课时 细胞器之间的协调配合（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（人教版）

本高中生物学讲义聚焦“细胞器之间的协调配合”与“细胞的生物膜系统”核心知识点，先通过分泌蛋白的合成、加工、运输过程（核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，线粒体供能），构建细胞器分工合作的认知，再延伸至生物膜系统的组成（细胞器膜、细胞膜、核膜）、结构联系及功能，形成从具体过程到系统整体的学习支架。 该资料以同位素标记法实验分析为核心，通过任务驱动（如分泌蛋白路径追踪）和判断正误强化科学思维，结合生物膜组成与功能分析深化结构与功能观的生命观念。课中助力教师引导学生构建知识网络，课后通过课时对点练帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　细胞器之间的协调配合 [学习目标]　1.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；运用普遍联系的观点分析生物膜之间的联系。2.通过讨论分析细胞中各种细胞器分工与合作的图示，强化模型与建模的科学思维方法。3.关注人工合成膜材料的研究进展及其在医疗方面的应用。 一、细胞器之间的协调配合 1．分泌蛋白的概念 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。 2．分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程 (1)研究方法：同位素标记法。 (2)过程 (3)提供能量的细胞器：线粒体。 判断正误 (1)分泌蛋白的合成与分泌过程中经过的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜(　　) (2)与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体(　　) (3)生物学研究中常用的放射性元素有15N、18O、14C(　　) (4)大肠杆菌分泌的蛋白需要经过内质网加工(　　) (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(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 提示　(3)18O、15N为稳定同位素，不具有放射性。(4)大肠杆菌无内质网。(5)在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽作用。 任务一：分析分泌蛋白的合成及分泌过程 如图是用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成过程的实验过程图解，请分析回答下列问题： (1)下列蛋白质属于分泌蛋白的有②④(填序号)。 ①血红蛋白　②胰蛋白酶　③与有氧呼吸有关的酶　④抗体 (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依次代表的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体。 (3)分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？若需要，这些能量主要由什么提供？ 提示　需要能量，这些能量主要由线粒体通过有氧呼吸提供。 (4)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内质网、细胞膜、高尔基体。 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．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 答案　A 解析　题图中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。分泌蛋白经过的结构依次为②(核糖体)→③(内质网)→④(高尔基体)→⑤(细胞膜)，故选A。 2．(2024·邵阳高一期末)如图表示细胞中某种生物大分子的合成及运输路线，其中①②表示细胞结构。下列叙述错误的是(　　) A．该生物大分子可能是胰岛素 B．①②均可对该生物大分子进行加工 C．②可存在于动、植物细胞内且功能相同 D．该生物大分子的运输过程体现了生物膜具有流动性 答案　C 解析　②为高尔基体，可存在于动、植物细胞内，但功能存在差异，在植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与分泌物的形成有关，C错误。 二、细胞的生物膜系统 1．组成 细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。 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 (1)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。 (2)广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 (3)细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 判断正误 (1)原核细胞也有生物膜系统(　　) (2)人体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统(　　) (3)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(　　) (4)核糖体和中心体是生物膜系统的组成结构(　　) (5)内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 提示　(1)生物膜系统主要针对真核细胞而言，原核细胞的细胞膜也属于生物膜，但是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。(2)生物膜系统是细胞内膜结构的统称，不是生物体内膜结构的统称。(4)核糖体和中心体无膜结构，不属于生物膜系统的组成结构。(5)内质网膜直接与核膜相连。 任务二：分析生物膜的成分、结构和功能 1．根据表格内容，总结各种生物膜在化学组成上的联系。 生物膜 蛋白质(%) 脂质(%) 糖类(%) 人红细胞膜 49 43 8 大鼠肝细胞核膜 59 35 2.9 内质网膜 67 33 含量很少 线粒体外膜 52 48 含量很少 线粒体内膜 76 24 含量很少 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．结合分泌蛋白的合成和运输过程以及教材P53图3－9，完善生物膜在结构上的联系示意图。 3．下列结构属于生物膜系统的是(　　) ①线粒体膜　②囊泡　③细胞壁　④溶酶体膜　⑤核糖体　⑥核膜 A．②③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．④⑥ D．①②④⑥ 答案　D 解析　生物膜系统由细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成。线粒体膜、溶酶体膜和核膜属于生物膜系统；囊泡来源于内质网膜或高尔基体膜，属于生物膜系统；细胞壁不属于生物膜系统；核糖体无膜结构，故选①②④⑥，D符合题意。 4．(2025·绵阳高一期末)生物膜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。下列有关生物膜功能的叙述，错误的是(　　) A．活的动物细胞的细胞膜能阻止台盼蓝染液进入细胞 B．相邻细胞之间只能通过细胞膜上的受体进行信息交流 C．线粒体内膜向内折叠形成嵴，为酶提供更多附着位点 D．溶酶体膜把内外分隔开，防止水解酶对外界物质的水解 答案　B 解析　相邻细胞之间并非都通过细胞膜上的受体进行信息交流，如高等植物细胞之间通过胞间连丝进行细胞间的信息交流，B错误。 　　　　 课时对点练 [分值：100分]　　　　　　　　　　　　　　　　 第1～6题，每题4分；第7～13题，每题6分，共66分。 题组一　细胞器之间的协调配合 1．(2025·西安高一期末)下列物质中属于分泌蛋白的是(　　) ①唾液淀粉酶　②抗体　③溶酶体内的水解酶　④细胞呼吸酶　⑤性激素　⑥胰岛素 A．①②③④ B．②③⑤⑥ C．①②⑥ D．①④ 答案　C 解析　唾液淀粉酶是消化酶的一种，属于分泌蛋白，①符合题意；抗体属于分泌蛋白，②符合题意；溶酶体内的水解酶位于溶酶体中，属于胞内蛋白，③不符合题意；细胞呼吸酶位于细胞内，属于胞内蛋白，④不符合题意；性激素的化学本质是脂质中的固醇类物质，不属于分泌蛋白，⑤不符合题意；胰岛素的化学本质是蛋白质，是蛋白类的激素，属于分泌蛋白，⑥符合题意。 题点　分泌蛋白的举例 2．(2024·淮安高一统考)在抗体的合成和分泌过程中，用3H标记亮氨酸，带有放射性标记的物质依次经过的细胞器是(　　) A．核糖体、高尔基体、溶酶体 B．高尔基体、核糖体、细胞膜 C．内质网、核糖体、线粒体 D．核糖体、内质网、高尔基体 答案　D 解析　分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。抗体属于分泌蛋白，在抗体的合成和分泌过程中带有放射性标记的物质依次经过的细胞器是核糖体→内质网→高尔基体，D符合题意。 题点　依次经过的结构、膜面积的变化及膜成分的更新 3．如图是某动物细胞中分泌蛋白合成、运输和分泌的示意图，下列叙述错误的是(　　) A．分泌蛋白在结构①上合成的过程中有水产生 B．结构②能对来自结构③的蛋白质进行加工、分类和包装 C．结构④与细胞膜融合后，分泌蛋白被分泌到细胞外 D．线粒体能为分泌蛋白的合成、运输和分泌提供能量 答案　B 解析　结构③(高尔基体)能对来自结构②(内质网)的蛋白质进行加工、分类和包装，B错误。 题点　分泌蛋白合成、运输、分泌过程综合分析 4．(2025·贵州高一阶段检测)分泌蛋白在细胞内合成和加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是(　　) A．分泌蛋白从合成至分泌的过程说明各种生物膜在结构和功能上紧密联系 B．分泌蛋白的运输过程中会发生生物膜成分的交换 C．内质网、高尔基体参与胰岛素和性激素的合成与加工 D．合成分泌蛋白旺盛的细胞中线粒体的数量也多 答案　C 解析　性激素为脂质，在光面内质网合成，不需要高尔基体的参与，胰岛素为分泌蛋白，需要内质网、高尔基体参与，C错误。 题点　分泌蛋白合成、运输、分泌过程综合分析 5．(2025·杭州高一期中)肠肽酶是十二指肠细胞分泌的一种蛋白质水解酶，下列叙述正确的是(　　) A．肠肽酶的合成应首先在游离的核糖体上合成一段肽链 B．肠肽酶分泌到胞外依赖细胞膜的选择透过性 C．可用3H标记氨基酸的羧基上的氢来研究分泌蛋白合成和分泌过程 D．肠肽酶的整个合成、分泌的过程中，只有囊泡的转运需要线粒体供能 答案　A 解析　肠肽酶分泌到胞外依赖细胞膜的流动性，B错误；羧基中的氢经脱水缩合后丢失，不能用于研究分泌蛋白合成和分泌的过程，C错误；分泌蛋白的整个合成、分泌的过程中都需要能量，能量主要由线粒体提供，D错误。 题点　分泌蛋白合成、运输、分泌过程综合分析 6．细胞中某分泌蛋白合成和分泌前后三种生物膜的膜面积变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．a、b、c分别表示核糖体膜、内质网膜、高尔基体膜 B．a所在的细胞器是细胞内物质运输的枢纽 C．多肽链的合成发生在b所在的细胞器中 D．分泌蛋白合成旺盛的细胞中图示膜转化速率更快 答案　D 解析　核糖体没有膜结构，a、b、c分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜，A错误；b所在的细胞器高尔基体是细胞内物质运输的枢纽，B错误；b为高尔基体，多肽链合成的场所是核糖体，C错误。 题点　依次经过的结构、膜面积的变化及膜成分的更新 题组二　细胞的生物膜系统 7．如图所示，图中功能多、联系广的细胞结构a是指(　　) A．高尔基体膜 B．叶绿体膜 C．内质网膜 D．液泡膜 答案　C 解析　内质网与细胞膜和核膜相连；在需能旺盛的细胞中，还与线粒体膜相连；内质网膜形成囊泡，与高尔基体膜间接相连，故结构a是内质网膜，结构b是高尔基体膜。 题点　生物膜在结构上的联系 8．下列有关生物膜系统的说法，正确的是(　　) A．细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜等都属于生物膜系统 B．合成蛋白质类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达 C．各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定的联系 D．枯草杆菌也具有生物膜系统，否则就不能进行正常的生命活动 答案　B 解析　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，小肠黏膜不属于生物膜系统，A错误；内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，所以合成蛋白质类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达，B正确；各种生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上有一定的联系，C错误；枯草杆菌为原核生物，没有细胞器膜和核膜，因此不具有生物膜系统，D错误。 题点　生物膜在结构上的联系 9．如图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图。据图分析，下列有关叙述正确的是(　　) A．内质网对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位 B．附着型核糖体(附着在内质网上的核糖体)合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工 C．细胞膜上的糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工 D．分泌蛋白合成及转运的过程中内质网膜面积减少，高尔基体膜面积最终增加 答案　C 解析　高尔基体对其加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位，A错误；附着型核糖体合成的多肽是在信号肽的引导下进入内质网腔进行粗加工(这一过程没有囊泡运输)，内质网将该蛋白质通过囊泡运输到高尔基体进行再加工、分类和包装，B错误；分泌蛋白合成及转运的过程中内质网膜面积减少，高尔基体膜面积基本不变，D错误。 题点　分泌蛋白合成运输分泌过程综合分析 10．(2025·广州高一期中)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运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是(　　) A．消化酶和抗体不属于该类蛋白 B．高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高 C．该类蛋白运回内质网的过程消耗能量 D．RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加 答案　B 解析　根据“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”可知，如果高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高，则结合能力减弱，不利于将错误转运到高尔基体的蛋白运回内质网并释放，故高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低，B错误。 题点　有关的细胞器及相应功能异常分析 11．在细胞中不同囊泡介导不同途径的运输，图甲表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，图乙是图甲的局部放大。图中①～⑤表示不同的细胞结构，下列叙述错误的是(　　) A．囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统 B．若囊泡Y内“货物”为水解酶，推测结构⑤是线粒体 C．图甲中囊泡X由内质网经“出芽”形成，到达高尔基体并与之融合 D．囊泡能精确地将细胞“货物”运到细胞外，与蛋白质A和蛋白质B特异性识别有关 答案　B 解析　若囊泡Y内“货物”为水解酶，推测结构⑤是溶酶体，B错误。 题点　细胞器之间的分工合作综合 12．如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COP Ⅰ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图分析，下列说法不正确的是(　　) A．由图可知，甲代表内质网，乙代表高尔基体 B．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的细菌 C．囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜在结构上的间接联系 D．COPⅡ可以帮助偶然掺入到乙中的某些蛋白质回收到甲中 答案　D 解析　由题图可知，COP Ⅰ 可以帮助偶然掺入到乙中的某些蛋白质回收到甲中，D错误。 题点　细胞器之间的分工合作综合 13．蓖麻毒素是一种高毒性的植物蛋白，能使真核生物的核糖体失去活性。蓖麻毒素前体在蓖麻细胞内质网腔加工形成，通过高尔基体以囊泡的形式运往液泡并降解部分肽段后，成为成熟的蓖麻毒素。下列说法错误的是(　　) A．蓖麻毒素的合成过程不需要游离的核糖体 B．蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡的参与 C．蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体 D．蓖麻毒素可作为抗肿瘤药物阻止肿瘤细胞合成蛋白质 答案　A 解析　由“蓖麻毒素前体在蓖麻细胞内质网腔加工形成，通过高尔基体以囊泡的形式运往液泡并降解部分肽段后，成为成熟的蓖麻毒素”可以推测，蓖麻毒素的合成类似分泌蛋白，合成分泌蛋白首先是在游离的核糖体上合成肽链，所以蓖麻毒素的合成过程需要游离的核糖体，A错误；蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性，在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体，C正确；蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性，即可以使肿瘤细胞的核糖体失去活性，不能合成蛋白质，D正确。 题点　细胞器之间的分工合作综合 14．(20分)(2025·深圳高一阶段检测)图1表示某细胞在显微镜视野下的亚显微结构图，①～⑦表示细胞结构；图2中A～E为细胞结构，3H标记的亮氨酸(简写为3H－Leu)参与图2过程合成了物质3H－X。请回答下列问题： (1)科学家分离各种细胞器常用的方法是________________。图1中的结构⑥与图2中所示结构中______(填字母)相同，其功能是__________________________。 (2)若合成的蛋白质是分泌蛋白，需要图2中______(填字母)高尔基体的参与，在此过程中其功能是____________________________，在分泌蛋白形成过程中，高尔基体的膜面积变化是__________。 (3)图2中3H－X的合成过程中B与C之间，C与D之间通过____________结构进行物质运输，该结构可与细胞膜融合，此过程体现了细胞膜的结构特点为______________。 (4)细胞器膜和细胞膜、____________等结构共同构成了____________，他们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。 答案　(1)差速离心法　E　有氧呼吸的主要场所 (2)C　对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装　先增大再减小　(3)囊泡　具有流动性 (4)核膜　生物膜系统 题点　细胞器之间的分工合作综合 15．(14分)科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，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信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说，如图所示。 科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果如表。 实验组别 核糖体 信号识别颗粒(SRP) 内质网 实验结果 1 ＋ － － 合成的肽链比正常肽链多一段 2 ＋ ＋ － 合成的肽链比正常肽链少一段 3 ＋ ＋ ＋ 合成的肽链与正常肽链一致 注：“＋”和“－”分别代表反应体系中存在或不存在该结构。 (1)折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往____________(细胞器)、细胞膜，最终分泌至细胞外发挥作用，这一过程依赖于生物膜的________________。 (2)对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，结合了信号序列的SRP 与内质网上的________识别并结合后，肽链的延伸才会继续。 (3)结合图中信息，解释组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 综合实验结果说明内质网具有________________的功能。 (4)根据信号肽假说，请你推理分析： ①组别2中的肽链________(填“含有”或“不含有”)信号序列。 ②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体________(填“能”或“不能”)附着于内质网上。 答案　(1)高尔基体　流动性　(2)DP(SRP受体) (3)信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除　加工蛋白质 (4)①含有　②不能 题点　有关的细胞器及相应功能异常分析 学科网（北京）股份有限公司 $