第3章第2节第2课时.docx

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第3章第2节第2课时

第2课时　细胞器之间的协调配合和生物膜系统

[学习目标]　1.结合分泌蛋白的合成和运输，理解细胞器之间的协调配合。

2.简述生物膜系统的组成和功能。

知识点一　细胞器之间的协调配合

知识梳理

1.分泌蛋白

（1）概念：

在

核糖体合成，分泌到

细胞外起作用的蛋白质。

（2）举例：

消化酶、抗体和一部分激素。

2．分泌蛋白的合成、加工与运输

（1）研究方法：

同位素标记法。

（2）合成场所：

附着在内质网上的

核糖体。

（3）运输途径

（4）提供能量的细胞器：

线粒体。

　1.在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜面积发生怎样的变化？

提示：

内质网膜减少，高尔基体膜先增加后减少，细胞膜增加。

2．与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”分别是什么？

提示：

有关细胞器：

线粒体、核糖体、内质网、高尔基体；有关结构：

线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜；有关膜结构：

线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。

典题分析

题型一　分泌蛋白合成与运输分析

[例1]　下图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。

下列叙述错误的是（　　）

A．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体

B．该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系

C．a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程

D．图解中的过程在原核细胞中也可以进行

解题分析　由分泌蛋白形成的过程分析，氨基酸在核糖体上经脱水缩合后形成肽链，在①内质网上进行加工，形成囊泡后运输到②高尔基体，再经加工后形成包裹着蛋白质的囊泡，运输到细胞膜处，与细胞膜融合后将蛋白质分泌到细胞外，在整个过程中由③线粒体提供能量，各细胞器分工明确，也说明了细胞器之间在结构和功能上的密切联系，A、B、C正确；图解中的过程在原核细胞中是无法进行的，因为原核细胞中没有复杂的细胞器，D错误。

答案　D

[例2]　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（甲图）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（乙图），下列分析不正确的是（　　）

A．甲图中的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与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．乙图中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

解题分析　蛋白质在核糖体上合成后进入内质网进行加工，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。

答案　C

技法提升

知识点二　细胞的生物膜系统

知识梳理

1.概念：

由

细胞膜、

细胞器膜和

核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

2．特点

（1）各种生物膜的

组成成分和

结构相似。

①组成成分联系

a．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。

b．差异性：

各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，功能越复杂的生物膜中，

蛋白质的种类和数量越多。

②结构上联系

（2）在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各结构之间的

协调配合。

例如：

分泌蛋白的形成。

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，同时在细胞的

物质运输、

能量转换和

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附着位点，有利于许多

化学反应的进行。

（3）把各种

细胞器分隔开，使细胞内能同时进行

多种化学反应，不会互相干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。

　1.生物体内所有膜都是生物膜系统吗？

提示：

生物膜系统主要针对真核细胞而言，指细胞内生

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．有人认为，原核细胞内不存在由膜构成的各种结构复杂的细胞器，因此不能作为独立的生命单位存在，你认为这个观点正确吗？

提示：

不正确。

原核细胞虽然没有由膜构成的复杂的细胞器，但仍能独立完成生命活动，可通过质膜和细胞内的相应物质完成生命活动，如细胞膜是原核细胞进行有氧呼吸的场所，又如蓝藻细胞膜向内折叠，上有光合色素是蓝藻的光合膜。

典题分析

题型二　生物膜系统的考查

[例3]　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均属于生物膜系统

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

解题分析　小肠黏膜不是生物膜，A错误；有的酶附着在膜上，有些游离在基质中，B错误；生物膜的组成成分和结构相似，但是不完全相同，C错误；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，而不会相互干扰，D正确。

答案　D

题后归纳

有关生物膜系统的三个注意点

（1）生物膜系统是由细胞中的膜结构共同构成的，消化道黏膜等不属于细胞的生物膜系统。

（2）真核细胞有生物膜系统，原核细胞没有，原核细胞的生物膜只有细胞膜。

（3）内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器，也体现了内质网的运输作用。

课堂小结

一、知识结构

二、重要术语

1．生物膜　2.生物膜系统　3.分泌蛋白

三、重要概念

1．生物膜系统是指细胞中在结构、功能乃至发生上有一定联系的膜性结构的总称。

生物膜系统是真核细胞所特有的结构。

构成生物膜系统的结构包括细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜、核膜等。

2．生物膜系统在结构和功能上是一个统一的整体，它是细胞合成蛋白质、酶、脂质和糖类的场所，同时对合成产物具有加工、包装和运输的功能。

当堂检测——查漏补缺　巩固提升

1．下列物质不属于分泌蛋白的是（　　）

A．唾液淀粉酶B．胰岛素

C．抗体D．血红蛋白

答案　D

解析　血红蛋白是红细胞内的蛋白质，不属于分泌蛋白；分泌蛋白是在细胞内合成，运输到细胞外发挥作用的蛋白质，A、B、C三项都属于分泌蛋白。

2．唾液淀粉酶在细胞内的合成和运输过程是（　　）

①附着在内质网上的核糖体　②游离的核糖体　③高尔基体　④无核糖体附着的内质网　⑤有核糖体附着的内质网　⑥细胞膜

A．①→⑤→③→⑥B．①→④→③→⑥

C．②→⑤→③→⑥D．②→④→③→⑥

答案　A

解析　唾液淀粉酶属于分泌蛋白，其在细胞内的合成和运输过程如下：

首先在附着在内质网上的核糖体中形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。

然后内质网“出芽”形成有膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，进行进一步加工。

高尔基体边缘突起形成囊泡，包裹蛋白质的囊泡与细胞膜融合，再将蛋白质释放到细胞外。

3．下列哪项不属于细胞的生物膜系统（　　）

A．细胞膜B．视网膜C．液泡膜D．核膜

答案　B

解析　细胞膜、核膜均属于生物膜系统，A、D属于；生物膜系统是由细胞内的膜结构共同构成的，视网膜不属于细胞的生物膜系统，B不属于；液泡膜为单层膜，属于生物膜系统中的细胞器膜，C属于。

4．细胞膜、核膜及细胞器膜统称为生物膜，下列对生物膜的叙述不正确的是（　　）

①各种生物膜的化学组成和结构完全相同　②细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为多种化学反应的进行提供了条件　③细胞膜在细胞和环境之间进行物质运输、能量交换、信息传递的过程中起重要的作用　④生物膜把细胞质分割成多个微小的结构，使多种化学反应能够同时进行，而互不干扰　⑤各种细胞器膜在结构上都是各自独立的

A．②④B．②③C．③⑤D．①⑤

答案　D

解析　各种细胞器膜在结构和功能上相互联系，如分泌蛋白的分泌过程，⑤错误；生物膜的化学组成和结构相似，生物膜中的蛋白质的种类和含量随膜作用的不同而有所差异，①错误。

5．如图是动物某分泌细胞，向细胞内注射用放射性同位素3H标记的氨基酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的分泌蛋白。

请回答下列问题（[　　]内填序号）：

（1）放射性同位素将出现在图中的细胞结构是______________（填序号）；参与该过程的细胞器是______________（填序号）。

（2）分泌蛋白⑥首先是由附着在[　　]________上的[　　]________合成的，该过程的实质是____________________________。

（3）在分泌蛋白的合成、运输和分泌过程中，需要的能量主要是由[　　]________提供的。

（4）图中②是________，在细胞内被形象地称为“深海中的潜艇”。

答案　

（1）④⑤③②①　④⑤③⑦

（2）⑤　内质网　④　核糖体　氨基酸通过脱水缩合形成多肽链

（3）⑦　线粒体　（4）囊泡

解析　

（1）分泌蛋白的合成、加工和运输过程：

最初是在内质网上的④核糖体中由氨基酸经过脱水缩合形成多肽链，肽链进入⑤内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，再到③高尔基体，高尔基体对其进一步加工，然后形成②囊泡分泌到细胞外。

因此，放射性同位素将出现在图中的细胞结构是④⑤③②①，参与该过程的细胞器是④⑤③⑦。

（2）分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸脱水缩合形成多肽链。

（3）线粒体是有氧呼吸的主要场所，分泌蛋白的合成、运输和分泌过程中，需要的能量主要是由线粒体提供。

（4）分泌蛋白以囊泡的形式分泌到细胞外，在细胞内被形象地称为“深海中的潜艇”。