人教版高中生物必修一《细胞器之间的分工合作》细胞的基本结构(第二课时)

1、第2节细胞器之间的分工合作第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统 一、细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白与胞内蛋白:分泌蛋白胞内蛋白合成场所_游离的核糖体作用场所细胞外_实例消化酶、抗体、部分激素等呼吸酶、血红蛋白等内质网上的核糖体细胞内2.分泌蛋白的合成与运输:(1)研究方法:_。(2)图中各结构的名称及功能(连线):同位素标记法(3)过程。分泌蛋白的合成与运输过程所经过细胞结构的顺序依次是_(用图中序号和箭头表示)。【激疑】3H标记亮氨酸,可以追踪分泌蛋白的合成与分泌过程。若用3H标记脱氧核苷酸、核糖核苷酸、葡萄糖,可追踪哪些物质的合成途径及合成后的去向?提示:分别追踪DNA、RN

2、A、多糖等物质的合成途径及合成后的去向。 二、细胞的生物膜系统1.组成:_等结构。2.联系:这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,体现了细胞内_。细胞器膜和细胞膜、核膜各种结构之间的协调配合3.生物膜系统的作用:请对下列关于生物膜的说法判断正误:(1)细胞膜的物质运输、信息传递功能完全是依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。( )提示:细胞膜的物质运输功能,与细胞膜中的脂质成分也有一定的关系。(2)正是由于细胞膜的存在,才使细胞成为一个相对独立的系统。( )(3)细胞内的酶必须附着在膜上,才能发挥催化作用。( )提示:有些酶是在游离的状态下发挥作用,比如细胞质基质、线粒体基质、叶绿

3、体基质中也含有重要的酶。(4)细胞内增加膜面积的结构包括嵴、基粒等。( )(5)各种生物膜在结构上的联系,是它们在功能上能够相互协调的基础。( ) 知识点一细胞器之间的协调配合 以分泌蛋白的合成与分泌为例,说明细胞器之间的协调配合,主要通过以下两种方式呈现:1.图示:(1)模型: (2)解读。与分泌蛋白的合成、加工直接相关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体,间接相关的细胞器是线粒体。核糖体是将氨基酸合成蛋白质的机器,内质网和高尔基体对蛋白质进行不同程度的加工,而线粒体为整个过程提供能量。分泌蛋白由内质网到高尔基体,由高尔基体到细胞膜是通过囊泡运输实现的。细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间

4、的转化,体现了生物膜在结构上具有一定的流动性,如图1。细胞中各种细胞器的功能是各不相同的,某一项生命活动的完成,并不能只依靠一种细胞器,而是要依靠各种细胞器之间的密切配合,如图2。2.曲线:(1)模型:(2)解读:甲图表示用放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞器中的分布情况,依据放射性元素出现的先后顺序判断,a为核糖体、b为内质网、c为高尔基体。乙图表示一定时间内,细胞结构的膜面积随时间的变化,d的膜面积减小,e的膜面积增大,f的膜面积先增大后减小,可判断d为内质网、e为细胞膜、f为高尔基体。丙图表示前后两个时间点,细胞结构膜面积变化对比。前后比较发现,g的膜面积减小、h的膜

5、面积基本不变、i的膜面积增大,可判断g为内质网、h为高尔基体、i为细胞膜。【思考讨论】分泌蛋白分泌前后,内质网膜的面积会减小,高尔基体膜的面积保持稳定,细胞膜的面积会增大。那么分泌细胞中这三种膜的面积如何保持平衡?(生命观念)提示:细胞膜与内质网膜之间可以直接转化,内质网膜和高尔基体膜之间可以通过囊泡膜间接转化。 【素养案例】图甲表示胰岛素的合成和分泌过程,图乙表示胰岛素合成和分泌过程中内质网、高尔基体及细胞膜面积的变化。请结合图示回答下列问题:(1)图甲中的结构的名称为_,其在动物细胞中的功能主要包括:_。(2)图乙中的曲线_代表图甲的变化。d、e、f代表的膜结构中,通过囊泡转化的是_。【解

6、题导引】准确把握各种膜结构之间的关系。各种膜结构之间的转化,分为直接转化和间接转化。其中直接相连能够直接转化,通过囊泡联系的能够间接转化。 【解析】(1)之后直接是细胞膜,因此是高尔基体。高尔基体在动物细胞中的主要功能是对蛋白质进行加工、分类、包装、转运。(2)在一次蛋白质分泌的过程中,内质网的膜面积是减小(产生囊泡)的,高尔基体的膜先增大后减小(得囊泡,产生囊泡),细胞膜的膜面积是增大(得囊泡)的。内质网与高尔基体之间(d和f),高尔基体与细胞膜之间(f和e)是通过囊泡转化的。答案:(1)高尔基体对蛋白质加工、分类、包装、转运(2)dd和f,f和e【素养探究】母题追问(1)生命观念结构与功能

7、观上题图中内质网与高尔基体形成的囊泡分别被运输到哪里? 提示:内质网形成的囊泡运输到高尔基体,高尔基体形成的囊泡运输到细胞膜。(2)科学思维比较与分析上题图中内质网和高尔基体都可以对蛋白质进行加工,那么它们是否可以相互替代?为什么?提示:不可以。内质网将肽链盘曲、折叠,将某些多肽加上糖侧链,而高尔基体将多条肽链加工成蛋白质。【素养迁移】如图表示用3H亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的是 () 【解析】选C。用3H亮氨酸标记的分泌蛋白,首先在附有核糖体的内质网上大量积累,随着分泌蛋白的合成和转运,使内质网上标记氨基酸含量快速下

8、降;高尔基体中标记氨基酸快速增多,随后通过高尔基体加工,使含标记氨基酸的分泌蛋白转运至囊泡,使高尔基体内的标记氨基酸含量下降;囊泡中的标记氨基酸含量却逐渐增加。【互动探究】(1)本题中放射性3H最后出现在哪个细胞器中?提示:高尔基体。 (2)本题中含放射性的分泌蛋白合成过程中,内质网膜的面积有何变化?提示:内质网由于分泌囊泡到高尔基体,短时间内膜面积会减小。知识点二细胞的生物膜系统1.生物膜系统概念图:a-细胞器膜b-线粒体膜c-内质网膜d-高尔基体膜e-细胞膜2.生物膜系统中的囊泡:(1)来源:内质网、高尔基体、细胞膜。(2)内容物成分:激素、酶等物质。【思考讨论】原核细胞是否具有生物膜系统

9、?说明原因。(生命观念)提示:不具有。原核细胞没有细胞核,除了核糖体外没有其他细胞器,因此,原核细胞没有生物膜系统。 【素养案例】如图为某细胞结构示意图,请回答下列问题。(1)图中具有双层膜结构的细胞器是_(填名称)。图中属于生物膜系统的细胞器是_(填名称)。(2)在分泌蛋白合成与分泌时,先后有哪些细胞结构直接参与此过程_(请用名称和箭头表示)。(3)结构的作用是_。和之间通过_(填写“直接”或“间接”)的方式相互转化。【解题导引】(1)把握关键:题目中的设问,是“细胞结构”还是“细胞器”;题后的提示,是“填序号”,还是“填名称”。(2)关注细节:生物膜之间的相互转化有“直接”和“间接”两种情

10、况。这两种情况与生物膜之间在结构上的联系有关。 【解析】(1)细胞中具有双层膜结构的细胞器包括线粒体和叶绿体。因为图示细胞为动物细胞,所以只能是线粒体。(2)分泌蛋白合成与分泌的流程,从核糖体开始,到细胞膜结束。(3)处的细胞膜曲折变形,增大了面积。和之间的联系是直接相连,因此它们之间可以直接转化。答案:(1)线粒体线粒体、高尔基体、内质网(2)核糖体内质网高尔基体细胞膜(3)扩大细胞膜的面积直接【素养探究】母题追问(1)生命观念结构与功能观若上题图中细胞为绿色植物的叶肉细胞,还缺少哪些细胞结构?提示:液泡、叶绿体、细胞壁。 (2)科学思维分析与比较若上题图示是汗腺细胞,与唾液腺细胞比较,核糖体数目一样吗?提示:核糖体与蛋白质合成有关,唾液腺细胞能合成唾液淀粉酶,所以它比汗腺细胞核糖体的数目多。【素养迁移】有实验表明,细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质,而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少,在内质网膜中含量较多,在高尔基体膜中的含量介于两者之间。据此判断下列说法正确的是() A.这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网直接转化而来的B.这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同C.这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行加工D.这类蛋白质的分布说明生物膜在结构上具有统一性和差异性【解析】选D。在分泌蛋白合成过程中,细胞膜是由高尔基体形成囊泡转