内容正文:
第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
课标要求 学习目标 核心内容
举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动 1.通过分泌蛋白的合成与运输过程,认同生物体结构与功能上的统一性
2.简述生物膜系统的组成与功能
3.用系统观分析细胞中部分与整体、结构与功能的统一性 1.细胞器之间的协调配合
2.分析细胞中部分与整体、结构与功能的统一性
主题一 细胞器之间的协调配合
主题二 细胞的生物膜系统
目录索引
主题一 细胞器之间的协调配合
基础知识•落实
1.分泌蛋白
(1)概念:在__________合成后,分泌到__________起作用的一类蛋白质。
(2)举例:________________________和一部分激素等。
细胞内
细胞外
消化酶、抗体、血浆蛋白
阅读教材第51~52页,结合“图3-8分泌蛋白运到细胞外的过程示意图”完成下列问题。
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
图中[①] ______________:氨基酸经过脱水缩合形成一段肽链
↓
[②]_____________:这段肽链与核糖体一起转移到_____________上继续其合成过程,并边合成边转移到内质网腔内进行加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质
[③]_________对蛋白质进行进一步的___________
[⑤]细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外
[④] __________:为蛋白质的合成、加工、运输提供能量。
游离核糖体
粗面内质网
高尔基体
修饰加工
粗面内质网
线粒体
【深挖教材】[教材第51页“科学方法”]同位素标记法指用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。生物学研究中常用的同位素中, __________等不具有放射性。
15N、18O
结论要语辨一辨
(1)分泌蛋白的多肽链首先在游离的核糖体中合成。( )
(2)核糖体、内质网、高尔基体和线粒体是分泌蛋白的合成场所。( )
(3)在分泌蛋白的加工与分泌前后,高尔基体的膜面积基本不变。( )
(4)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。( )
(5)在细胞内有许多囊泡穿梭往来,内质网在其中起交通枢纽的作用。
( )
(6)真核细胞中,组成核糖体的蛋白质是由核糖体合成的。( )
√
×
√
×
×
√
情境探究•提升
分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,离不开多种细胞结构的协调配合。阅读教材第51页“思考·讨论”,思考回答下列问题。
(1)下列蛋白质属于分泌蛋白的有__________(填序号)。
①血红蛋白 ②胰蛋白酶 ③有氧呼吸有关的酶 ④抗体 ⑤血浆蛋白 ⑥生长激素
②④⑤⑥
(2)用3H标记亮氨酸的作用是______________________________。
(3)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__________、__________、 __________ 。
通过检测3H的放射性追踪蛋白质的合成、加工和运输过程
核糖体
内质网
高尔基体
(4)如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线,则A、B、C依次代表的膜结构分别是_________、_________、____________。
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
对点应用•突破
基础转化点1 分泌蛋白的合成——细胞器之间的协调配合
AI解读直接参与分泌蛋白的合成、加工的细胞器依次是核糖体、内质网、高尔基体,线粒体可为整个过程提供能量。
1.注射胰岛素是治疗1型糖尿病的主要方式。某同学绘制了表示细胞中胰岛素的合成和分泌过程图(图有不足之处),a~c为细胞结构。下列叙述错误的是( )
A.a为粗面内质网,膜表面漏绘了有核糖体附着
B.a、b、c膜的基本支架都是磷脂双分子层
C.在囊泡运输过程中起“交通枢纽”作用的是b
D.胰岛素的分泌过程中所需的能量都由线粒体提供
D
解析 胰岛素是分泌蛋白,由游离的核糖体合成一段多肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上,a为粗面内质网,其表面应有核糖体附着,膜表面漏绘了有核糖体附着,A项正确。a为内质网,b为高尔基体,c为细胞膜,a、b、c膜的基本支架均为磷脂双分子层,B项正确。高尔基体接受内质网脱落下来的囊泡,对其中的蛋白质进行加工后,又形成囊泡转运至细胞膜,在囊泡运输过程中起“交通枢纽”作用,b是高尔基体,C项正确。胰岛素的分泌过程中所需的能量来自细胞呼吸,既可以来自细胞质基质也可以来自线粒体,D项错误。
2.(2026河北雄安高一期末)现通过某放射性元素标记的一定量氨基酸培养某哺乳动物乳腺细胞,测定与乳蛋白合成和分泌相关的细胞器的放射性强度变化曲线。下列叙述正确的是( )
D
A.曲线b对应的细胞器是高尔基体,其主要功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
B.乳蛋白的合成和分泌过程中,这三种细胞器的膜面积都会发生明显变化
C.参与乳蛋白合成分泌的囊泡均由内质网产生,且囊泡的数量与乳蛋白的合成速率有关
D.可用3H标记上述氨基酸,乳蛋白从b→c过程中能体现生物膜的流动性
解析 乳蛋白的合成和分泌过程中,氨基酸首先在游离核糖体上合成一段肽链,然后携这段肽链转移到内质网上继续其合成,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质,而后通过囊泡将蛋白质运输到高尔基体进一步加工,最后通过囊泡运输到细胞膜分泌到细胞外,因此,放射性强度出现的细胞器先后顺序是核糖体(曲线a)、内质网(曲线b)、高尔基体(曲线c),A项错误。核糖体无膜结构,乳蛋白分泌过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积先增大后减小(基本不变),B项错误。参与该过程的囊泡主要来自内质网和高尔基体,一般乳蛋白合成速率越高,所需囊泡数量越多,C项错误。乳蛋白从b(内质网)到c(高尔基体)的过程,依赖囊泡运输,内质网膜鼓出囊泡、囊泡膜与高尔基体膜融合,体现了生物膜的流动性,D项正确。
主题二 细胞的生物膜系统
基础知识•落实
1.组成
真核细胞的__________和细胞膜、__________等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2.特点
(1)各种生物膜的___________和结构很相似。
(2)在结构和功能上紧密联系,进一步体现了______________________。
细胞器膜
核膜
组成成分
细胞内各种结构之间的协调与配合
阅读教材第52~53页,结合“图3-9内质网膜与细胞膜、核膜的联系”完成下列问题。
3.功能
一个相对稳定的内部环境
信息传递
多种化学反应
高效
有序
结论要语辨一辨
(1)人体胰腺腺泡细胞内的内质网膜、囊泡、高尔基体膜均属于生物膜系统。( )
(2)细胞内的化学反应只在具有生物膜的细胞器中进行。( )
(3)细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同。( )
(4)生物体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统。( )
(5)内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化。( )
(6)线粒体内外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质。( )
√
×
×
×
×
√
情境探究•提升
生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。请讨论解决下列问题。
1.比较下表中几种生物膜的化学成分及含量,能得出的结论是___________________________________________________。
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
各种生物膜的组成成分基本相同,含量各不相同
2.下图是生物膜系统的概念图,图中a、b、c分别是____________________; d、e分别是____________________。
核膜、细胞器膜、细胞膜
叶绿体膜、线粒体膜
3.请用文字和箭头解释:内质网是细胞内物质运输通道的原因。
4.生物膜系统在结构和功能上分别有什么联系?
生物膜系统在结构上可以相互转化,在功能上协调配合,共同完成细胞内的生命活动。
对点应用•突破
基础转化点2 生物膜系统
AI解读①细胞的生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等结构。②生物膜具有流动性,生物膜之间可相互转化,不同生物膜的功能存在差异的原因主要取决于膜蛋白的种类和数量。
3.(2026江苏扬州高一期末)下列有关生物膜系统的说法,错误的是( )
A.各种生物膜的组成成分和结构相似
B.生物膜系统是指细胞膜和各种细胞器膜
C.内质网可直接与核膜、细胞膜相连
D.内质网膜和高尔基体膜可通过囊泡间接转化
B
解析 各种生物膜的组成成分和结构相似,都主要由脂质和蛋白质组成,基本支架都是磷脂双分子层,A项正确。生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜等结构,B项错误。内质网可直接与核膜、细胞膜相连,这体现了生物膜在结构上的联系,C项正确。内质网膜和高尔基体膜可通过囊泡间接转化,比如内质网形成的囊泡可以与高尔基体融合,D项正确。
4.(2026山东济宁高一期末)下列有关生物膜和生物膜系统的结构和功能的叙述,正确的是( )
A.所有细胞都有复杂的生物膜系统,不同种类的生物膜之间可以进行相互转化
B.酶都附着在广阔的生物膜上,没有生物膜的生物无法进行各种细胞代谢活动
C.在分泌蛋白加工、运输过程中高尔基体的膜面积先减少再增加
D.生物膜的组成成分和结构相似,构成动、植物细胞膜的成分中都含有磷脂和蛋白质
D
解析 生物膜系统仅存在于真核细胞中,原核细胞仅有细胞膜,无核膜和细胞器膜,没有生物膜系统,A项错误。酶并非均附着于生物膜上,无生物膜的生物可利用宿主细胞进行代谢,B项错误。在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜鼓出的囊泡与高尔基体膜融合时,高尔基体膜面积增加;高尔基体形成囊泡脱离时膜面积减少,即膜面积先增加后减少,C项错误。生物膜均以磷脂双分子层为基本支架,其上镶嵌蛋白质,动、植物细胞膜中均含磷脂和蛋白质,D项正确。
课堂小结
本 课 结 束
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