2021-2022新教材浙科版生物学必修1学案：2.5细胞在结构和功能上是一个统一整体Word版含答案

第五节细胞在结构和功能上是一个统一整体考试内容核心素养1.生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起1.生命观念——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．科学思维——归纳与概括生物膜系统的概念、组成，并能进行合理分析；以分泌蛋白质的形成、囊泡运输等为例，分析细胞内细胞器之间的协调、配合关系3．科学探究——通过学习蛋白质的合成与分泌，学会利用放射性同位素示踪法进行实验探究的方法2.细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动知识点eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))生物膜系统及细胞内各结构的协调配合1．生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起(1)生物膜组成：由细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构共同构成，即细胞内的所有膜结构。(2)生物膜的特点①内质网是生物膜中面积最大的结构，与蛋白质、脂质和糖类的加工、合成有关。②生物膜具有一定的流动性，各组分之间可以通过囊泡相互转化。③囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源，从而实现膜成分的更新。2．细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动(1)分泌蛋白的形成途径(以胰蛋白酶的合成和分泌为例)氨基酸→粗面内质网上的核糖体→多肽→内质网加工和运输→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→细胞外。(2)生物膜系统进行物质运输的意义①大大提高细胞内物质运输的效率，加强各组分间的交流。②使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行。③广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点，有利于许多化学反应的进行。1．判断题(1)各种膜的结构基础都是磷脂双分子层(√)(2)不同膜中蛋白质的种类相同，体现了生物膜的结构和功能的统一(×)(3)膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜(√)(4)生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能(√)(5)细胞内不同细胞器之间不存在联系，独立发挥作用(×)(6)真核细胞与原核细胞都有生物膜和生物膜系统(×)2．组成生物膜系统的生物膜是指()A．在结构上直接相连的膜结构B．细胞内所有的膜结构C．具有膜结构的细胞器D．细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质解析：选B线粒体膜与叶绿体膜没有直接相连，A错误；生物膜系统是由细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成的，B正确，C错误；细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成了原生质层，D错误。3．下列关于生物膜系统的叙述错误的是()A．细菌等原核生物具有复杂的生物膜系统B．生物膜系统使细胞的结构与功能区域化C．广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点D．构成生物膜系统的生物膜在结构和功能上紧密联系解析：选A细菌等原核生物没有复杂的细胞器，不具有生物膜系统，A错误；细胞内的生物膜把细胞隔成一个个小区室，使细胞内的化学反应互不干扰，B正确；许多重要的化学反应都在膜上进行，广阔的膜面积为酶提供了附着位点，C正确；细胞内的各种生物膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体，D正确。4.如图所示分泌蛋白合成及分泌过程，其分泌过程顺序正确的是()A．内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜外B．囊泡→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜外C．囊泡→高尔基体→内质网→囊泡→细胞膜外D．高尔基体→囊泡→内质网→囊泡→细胞膜外解析：选A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，整个过程还需要线粒体提供能量。因此正确顺序为：内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜外。1.蛋白质是生命活动的主要承担者，如图为合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图。其中①为内质网产生的囊泡，②为正在与高尔基体融合的囊泡，③为高尔基体，④为高尔基体产生的囊泡，⑤为细胞膜。思考以下问题：(1)蛋白质合成的场所在哪？据图分析，合成的分泌蛋白如何由内质网运输到高尔基体？提示：蛋白质合成场所为核糖体，合成的分泌蛋白通过囊泡的形式由内质网运输到高尔基体。(2)囊泡的产生和融合的过程体现了膜结构具有什么特点？提示：体现了膜结构具有流动性。(3)通过分析囊泡的产生和融合过程，试回答分泌蛋白运输到细胞外的过程中，内质网膜、高尔基体膜和细胞膜的膜面积变化情况。提示：分泌蛋白运输到细胞外的过程中，内质网产生囊泡，其膜面积相对减少；高尔基体接受了内质网的囊泡后，自身又产生囊泡将分泌蛋白运输到细胞膜，因此高尔基体的膜面积先增加，后减少，整个过程中基本不变；细胞膜最终接受来自高尔基体的囊泡，因此，细胞膜的膜面积相对增加。2．下图为细胞中生物膜系统的概念图，A～F为结构名称(C、D均为双层膜)，①、②代表分泌蛋白的转移途径。思考并回答以下问题：(1)A、B结构的名称分别是什么？未能在图中表示出来的具膜细胞器有哪些？提示：A结构表示核膜，B结构表示细胞膜。未能在图中表示出来的具膜细胞器有液泡和溶酶体等。(2)磷脂、性激素等脂质合成的场所是图示中的哪种结构？提示：分析图示可知，E表示内质网，磷脂、性激素在该细胞器合成。(3)①、②过程的膜融合体现了生物膜的什么特点？科学家研究分泌蛋白的合成和分泌过程，常采用什么实验方法？提示：①、②表示囊泡运输，体现了生物膜具有流动性的特点。科学家研究分泌蛋白的合成和分泌过程常用的实验方法是同位素示踪法。1．分泌蛋白的合成、加工、运输过程模型与解读(1)模型图示(2)模型解读(3)构建分泌蛋白合成、加工、运输的模型图①曲线图：标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)，如图1。②柱状图和曲线图膜面积变化的结果：内质网面积缩小，细胞膜面积增大，高尔基体膜面积基本不变，如图2和图3。2．各种生物膜之间是相互联系的，体现在以下三个方面(1)在化学组成上的联系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；具有识别功能的膜中多糖含量多。(2)在结构上的联系(3)在功能上的联系：分泌蛋白合成、加工、运输过程，体现了各种细胞器之间的协调配合。3．细胞内各结构协调配合的实例分析(1)分泌蛋白的形成：与之相关的细胞结构主要有核糖体、内质网、囊泡、高尔基体，该过程中需要线粒体提供能量。(2)残渣、异常分子或衰老细胞的分解：被内质网或其他膜结构形成包裹的囊泡→与溶酶体融合→消化分解。1．人体细胞内存在一套复杂的膜系统。下列叙述错误的是()A．由单位膜包被的溶酶体含多种水解酶B．高尔基体主要进行蛋白质的分拣和转运C．肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶D．核膜与细胞膜的相连可通过线粒体来实现解析：选D溶酶体内含有60多种水解酶，A正确；高尔基体主要进行蛋白质的分拣和转运，B正确；肝脏细胞的光面内质网上含有氧化酒精的酶，C正确；内质网向内与核膜相连，向外与细胞膜相连，所以细胞内存在着一套复杂的膜系统，D错误。2．美国科学家詹姆斯·罗思曼提出生物膜之间的融合是通过膜上特异性蛋白复合物的识别和结合实现的，他因发现细胞的囊泡运输调控机制而荣获2013年诺贝尔生理学或医学奖。下列论述不正确的是()A．特异性蛋白复合物可能是位于生物膜上的识别蛋白B．胰岛素和神经递质均通过囊泡运输到细胞外发挥作用C．囊泡和细胞膜的识别并特异性结合表明生物膜具有选择透过性D．细胞的囊泡运输调控机制说明准确的信息传递保证了生命活动的有序性解析：选C囊泡和其细胞膜上都存在自身的蛋白复合物，只有二者相互识别并特异性结合后方可实现囊泡和细胞膜的融合，因此蛋白复合物可能是位于生物膜上的识别蛋白，A正确；胰岛素和神经递质通过胞吐由囊泡运输到细胞外，B正确；囊泡运输体现了生物膜的流动性，不穿膜，C错误；由题意可知，细胞的囊泡运输是通过信息传递调控的，由此可以说明准确的信息传递保证了细胞生命活动的有序进行，D正确。3．如图表示某分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c、d表示过程。下列说法错误的是()A．物质X可能是细胞呼吸酶B．磷脂总量最多的细胞器是①C．③有两层生物膜D．d过程体现了细胞膜具有流动性的特点解析：选A物质X是分泌蛋白，而细胞呼吸酶是胞内蛋白，物质X不可能是细胞呼吸酶。1．下列有关生物膜的叙述，不正确的是()A．细胞膜由磷脂、蛋白质和少量的糖类组成，有的还含有胆固醇B．细胞膜能够进行细胞间的信息交流，主要与膜上分布的糖蛋白有关C．具有双层膜的细胞器是线粒体、叶绿体D．粗面内质网上有合成磷脂的酶解析：选D细胞膜由磷脂、蛋白质和少量的糖类组成，动物细胞的细胞膜还含有胆固醇，A正确；细胞膜能够进行细胞间的信息交流，主要与膜上分布的糖蛋白有关，B正确；线粒体和叶绿体两种细胞器具有双层膜，C正确；磷脂是在光面内质网上合成的，D错误。2．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→④C．①→②→④→⑤ D．①→③→④→⑤解析：选A分泌蛋白合成和分泌经过的结构依次为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。题图示中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。3．经研究发现，动物唾液腺细胞内高尔基体含量较多，其主要原因是()A．唾液腺细胞的生命活动需要较多的能量B．唾液腺细胞没有内质网C．高尔基体可加工和转运蛋白质D．高尔基体与细胞膜的主动转运有关解析：选C唾液腺细胞高尔基体含量多，主要与蛋白质的加工和转运有关。4．细胞中有许多膜结构，其中细胞膜、核膜和细胞器膜等共同构成了生物膜系统。下列与生物膜有关的叙述，正确的是()A．生物膜有“分室”作用，也有识别和保护等作用B．细胞器膜都是单层膜，都以磷脂双分子层为基本支架C．不同时期，同种细胞的膜蛋白的种类和数量是恒定不变的D．高等动物体内，性激素的合成与生物膜无关解析：选A生物膜把细胞分割成许多功能小区，也有识别和保护等作用，A正确；细胞器膜有的是单层膜结构，有的是双层膜结构，B错误；不同时期，同种细胞的膜蛋白的种类和数量是不同的，C错误；高等动物体内，性激素的合成一般是在内质网中，与生物膜有关，D错误。5．向动物某分泌细胞内注射用放射性同位素3H标记的亮氨酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的分泌蛋白。请回答有关问题：(1)该过程发生在____________(填“原核”或“真核”)细胞中，图1中具有双层膜的细胞结构有________(填序号)。(2)最初的时间里被3H标记的亮氨酸会出现在________(填序号)，此后放射性物质依次出现在________(填序号)，该过程体现了细胞内各种生物膜在________上紧密联系。(3)图2用不同形式表示了分泌蛋白形成过程中有关结构膜面积的变化，下列对数字和字母所示结构的判断，正确的是________。A．①—b—内质网②—c—细胞膜③—a—高尔基体B．①—a—内质网②—c—细胞膜③—b—高尔基体C．①—c—高尔基体②—b—内质网③—a—细胞膜D．①—a—核膜②—b—高尔基体③—c—内质网解析：(1)图示细胞含有核膜，为真核细