新教材高中生物第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作第2課時細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合課件新人教版必修1

第2課時細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合目標(biāo)素養(yǎng)1.通過分析與綜合,區(qū)分不同細(xì)胞器在分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程中的功能。2.運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀,分析生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。知識概覽一、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合1.分泌蛋白(1)概念:在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。(2)舉例:消化酶、抗體和一部分激素。2.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸(1)研究方法:同位素標(biāo)記法。(2)過程及圖解:微思考與分泌蛋白的形成有關(guān)的細(xì)胞器和結(jié)構(gòu)分別有哪些?提示:細(xì)胞器:線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。結(jié)構(gòu):細(xì)胞核、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。微判斷1基于對分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程的認(rèn)識,判斷下列表述是否正確。1.分泌蛋白的多肽鏈?zhǔn)紫仁窃谟坞x的核糖體中合成的。()2.胰島素和性激素都屬于分泌蛋白。()3.核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體是分泌蛋白的合成場所。()4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜之間可以以囊泡的形式相互轉(zhuǎn)化。()√×××微訓(xùn)練1在動物細(xì)胞中,一些蛋白質(zhì)在合成后被分泌到細(xì)胞外起作用,如胰島B細(xì)胞分泌胰島素到血液中降低血糖濃度,這些蛋白質(zhì)被統(tǒng)稱為分泌蛋白。下列與分泌蛋白的合成和運(yùn)輸無關(guān)的細(xì)胞器是(

)A.核糖體 B.中心體

C.高爾基體

D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)答案:B解析:與分泌蛋白合成和運(yùn)輸相關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體;中心體與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān),與分泌蛋白的合成和運(yùn)輸沒有關(guān)系。二、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1.概念在細(xì)胞中,許多細(xì)胞器都有膜,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。2.特點(1)各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似。(2)在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。3.功能(1)細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。(2)許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與,廣闊的膜面積為

多種酶提供了附著位點。(3)細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,如同一個個小的區(qū)室,這樣使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而不會互相干擾,保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。微判斷2基于對細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的理解,判斷下列表述是否正確。1.原核細(xì)胞具有生物膜系統(tǒng)。()2.細(xì)胞膜把各種細(xì)胞器分隔開,使細(xì)胞內(nèi)部區(qū)域化。()3.細(xì)胞內(nèi)各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)完全相同。()4.生物體內(nèi)所有膜都是生物膜。()××××微訓(xùn)練2連接溝通細(xì)胞膜、高爾基體膜、核膜,使三者相互聯(lián)系構(gòu)成有機(jī)整體的結(jié)構(gòu)是(

)A.中心體 B.線粒體

C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D.高爾基體答案:C解析:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向內(nèi)與核膜相連,向外與細(xì)胞膜相連,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜之間通過囊泡相互轉(zhuǎn)化。一

分泌蛋白的合成和運(yùn)輸重難歸納1.胞內(nèi)蛋白與分泌蛋白的比較比較項目胞內(nèi)蛋白分泌蛋白合成場所游離的核糖體附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體作用場所細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外實例血紅蛋白、與有氧呼吸有關(guān)的酶消化酶、抗體、部分激素2.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸

上述過程中各種細(xì)胞器的功能各不相同,各種細(xì)胞器密切合作、協(xié)調(diào)配合完成該生命活動。特別提醒(1)分泌蛋白的合成和運(yùn)輸體現(xiàn)了生物膜之間在功能上的聯(lián)系,但是參與該過程的細(xì)胞結(jié)構(gòu)并不一定都具有膜結(jié)構(gòu),如核糖體。(2)線粒體為分泌蛋白的合成和運(yùn)輸提供能量,分泌蛋白的合成和運(yùn)輸并不經(jīng)過該細(xì)胞器。在分泌蛋白的加工、運(yùn)輸過程中,相關(guān)結(jié)構(gòu)的膜面積都發(fā)生了相應(yīng)的變化,請利用直方圖和曲線圖描述其變化。提示:①直方圖②曲線圖

典例剖析下圖表示分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸過程,①②③表示細(xì)胞器,a、b、c表示某些過程。下列說法錯誤的是(

)A.在該過程中,①的膜面積減小,②的膜面積先增大后減小,前后基本不變B.該過程可以說明細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能之間具有密切的聯(lián)系C.a表示脫水縮合過程,b、c表示蛋白質(zhì)的加工及運(yùn)輸過程D.圖中過程在原核細(xì)胞中也可以進(jìn)行D解析:題圖中①②③分別是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體。在題圖所示過程中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積減小,高爾基體的膜面積先增大后減小,前后基本不變,線粒體負(fù)責(zé)供能,膜面積不受影響,A項正確。題圖所示過程在原核細(xì)胞中是無法進(jìn)行的,因為原核細(xì)胞中沒有除核糖體之外的其他細(xì)胞器,D項錯誤。規(guī)律總結(jié)運(yùn)用“三看”法判斷分泌蛋白合成和運(yùn)輸過程中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

(1)一看標(biāo)記氨基酸出現(xiàn)的先后順序:核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→囊泡→高爾基體→囊泡→細(xì)胞膜(→胞外)。(2)二看膜面積變化的結(jié)果:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小,細(xì)胞膜面積增大,高爾基體膜面積幾乎不變。(3)三看與分泌蛋白合成和運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工車間)、高爾基體(加工、分類、包裝和運(yùn)輸)和線粒體(提供能量)。學(xué)以致用1.下列物質(zhì)中,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成的是(

)①性激素

②胰島素

③淀粉④消化酶

⑤纖維素

⑥血紅蛋白A.①②

B.②③

C.②④

D.②⑤答案:C解析:性激素屬于脂質(zhì),是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成的;胰島素屬于分泌蛋白,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成;淀粉屬于多糖,一般在葉綠體中通過光合作用合成;消化酶屬于分泌蛋白,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成;纖維素為多糖,是在高爾基體中合成的;血紅蛋白屬于胞內(nèi)蛋白,在游離的核糖體上合成。C項符合題意。2.胰腺所產(chǎn)生的胰液最終分泌到消化腔中。下列哪一途徑最可能是胰液中酶移動的途徑?(

)A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞核B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→囊泡與細(xì)胞膜融合C.高爾基體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→溶酶體D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→溶酶體→囊泡與細(xì)胞膜融合答案:B解析:根據(jù)題意可知,胰液中的酶屬于分泌蛋白。分泌蛋白首先在核糖體上合成,然后依次經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工和運(yùn)輸,高爾基體的加工、包裝和運(yùn)輸,最終以囊泡的形式與細(xì)胞膜融合,分泌到細(xì)胞外,故胰液中酶的移動途徑是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→囊泡與細(xì)胞膜融合。二

細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)重難歸納1.生物膜系統(tǒng)的組成和功能2.生物膜間的聯(lián)系(1)生物膜在化學(xué)組成上的聯(lián)系:①相似性:各種生物膜在組成成分的種類上基本相同,都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。②差異性:各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異,這與不同生物膜功能的復(fù)雜程度有關(guān),功能越復(fù)雜的生物膜中,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。(2)生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系:各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似,可直接或間接地相互轉(zhuǎn)化,如下圖所示。(3)生物膜在功能上的聯(lián)系:各種生物膜在功能上既有明確分工,又相互配合、協(xié)調(diào)工作,如分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程充分體現(xiàn)了生物膜在功能上的緊密聯(lián)系。特別提醒(1)生物膜系統(tǒng)主要是針對真核細(xì)胞而言的,指細(xì)胞內(nèi)生物膜的統(tǒng)稱,屬于細(xì)胞水平的范疇,而生物體內(nèi)的有些膜,如視網(wǎng)膜、小腸黏膜等不屬于生物膜。(2)原核細(xì)胞的細(xì)胞膜也屬于生物膜,但其沒有核膜及細(xì)胞器膜,故原核細(xì)胞沒有像真核細(xì)胞那樣復(fù)雜的生物膜系統(tǒng)。有同學(xué)認(rèn)為,生物膜就是生物體內(nèi)的膜,膜結(jié)構(gòu)就是具膜的細(xì)胞器。你是否認(rèn)同他的觀點?請說明理由。提示:不認(rèn)同。生物膜系統(tǒng)主要是針對真核細(xì)胞而言,指細(xì)胞內(nèi)生物膜的統(tǒng)稱,屬于細(xì)胞水平的范疇,而生物體內(nèi)的有些膜,如視網(wǎng)膜、小腸黏膜等,不屬于生物膜。細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)指細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜等具有生物膜的結(jié)構(gòu),細(xì)胞器和膜結(jié)構(gòu)均屬于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分。典例剖析有實驗表明,細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜中具有一些相同的蛋白質(zhì),而且這類蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜中含量較少,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中含量較多,在高爾基體膜中其含量介于兩者之間。根據(jù)這一結(jié)果并結(jié)合相關(guān)知識判斷,下列說法正確的是(

)A.這類蛋白質(zhì)的分布說明細(xì)胞膜是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直接轉(zhuǎn)化而來的B.這類蛋白質(zhì)的分布說明同一細(xì)胞中不同生物膜的成分、結(jié)構(gòu)相同C.這類蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中完成了加工過程D.這類蛋白質(zhì)的分布說明生物膜在結(jié)構(gòu)上具有統(tǒng)一性和差異性答案:D解析:這類蛋白質(zhì)的分布說明細(xì)胞膜是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜經(jīng)高爾基體膜間接轉(zhuǎn)化而來的,A項錯誤。這類蛋白質(zhì)的分布只能說明不同生物膜之間的轉(zhuǎn)化,不能說明不同生物膜的成分、結(jié)構(gòu)相同,B項錯誤。蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中完成加工,C項錯誤。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜、細(xì)胞膜中都有這種蛋白質(zhì),說明生物膜在結(jié)構(gòu)上具有統(tǒng)一性,但在不同膜中的含量不同,說明生物膜在結(jié)構(gòu)上具有差異性,D項正確。特別提醒生物膜的直接轉(zhuǎn)化與間接轉(zhuǎn)化(1)直接轉(zhuǎn)化是指通過膜直接相連,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜之間。(2)間接轉(zhuǎn)化是指通過囊泡進(jìn)行聯(lián)系,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜、高爾基體膜與細(xì)胞膜之間。學(xué)以致用1.下列有關(guān)生物膜的敘述,正確的是(

)A.生物膜主要由脂肪和蛋白質(zhì)組成B.用蛋白酶處理生物膜會改變其組成,不改變其控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能C.在適宜條件下,大鼠脾細(xì)胞與兔造血干細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠發(fā)生融合D.在胰島素的合成和分泌過程中,具膜細(xì)胞器之間只有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系C解析:生物膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),脂質(zhì)中磷脂最豐富,A項錯誤。由于生物膜中含有蛋白質(zhì),用蛋白酶處理后,生物膜的成分會發(fā)生改變,從而導(dǎo)致其功能改變,B項錯誤。由于生物膜具有流動性,故在適宜條件下,大鼠脾細(xì)胞與兔造血干細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠發(fā)生融合,C項正確。胰島素的合成和分泌過程體現(xiàn)了細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系,D項錯誤。2.下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的說法,正確的是(

)A.細(xì)胞膜、葉綠體的內(nèi)膜與外膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與小腸黏膜均屬于生物膜系統(tǒng)B.所有的酶都在生物膜上,沒有生物膜,生物就無法進(jìn)行各種代謝活動C.生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)都是一樣的,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系D.細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,使細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)不會互相干擾D解析:小腸黏膜不是生物膜,A項錯誤。有的酶附著在膜上,有些游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,B項錯誤。生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似,但不完全相同,C項錯誤。細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而不會相互干擾,D項正確。1.下列對細(xì)胞內(nèi)生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定連續(xù)性的敘述,錯誤的是(

)A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過“出芽”的方式形成囊泡,囊泡與高爾基體膜融合B.細(xì)胞質(zhì)中囊泡與核糖體膜融合C.細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成囊泡,離開細(xì)胞膜回到細(xì)胞質(zhì)中D.高爾基體膜形成的囊泡離開高爾基體膜與細(xì)胞膜融合答案:B解析:核糖體沒有膜結(jié)構(gòu)。2.下圖表示某分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸過程,①②③表示細(xì)胞器,a、b、c、d表示過程。下列說法錯誤的是(

)A.物質(zhì)X可能是細(xì)胞呼吸酶B.磷脂總量最多的細(xì)胞器是①C.③有兩層生物膜D.d過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有流動性的特點答案:A解析:物質(zhì)X是分泌蛋白,而細(xì)胞呼吸酶是胞內(nèi)蛋白,物質(zhì)X不可能是細(xì)胞呼吸酶。3.下圖是某細(xì)胞在某項生命活動的前后,幾種生物膜面積的變化圖。該過程中最可能合成的是(

)A.呼吸酶

B.抗體

C.性激素

D.膽固醇答案:B解析:圖示膜面積的變化發(fā)生在分泌蛋白的合成和分泌過程中。呼吸酶不是分泌蛋白,抗體是分泌蛋白,性激素和膽固醇都是脂質(zhì)。4.下面是植物細(xì)胞部分膜結(jié)構(gòu)示意圖,它們依次屬于的結(jié)構(gòu)是(

)A.細(xì)胞膜、高爾基體膜、線粒體膜B.線粒體膜、細(xì)胞膜、葉綠體膜C.葉綠體膜、細(xì)胞膜、線粒體膜D.高爾基體膜、線粒體膜、細(xì)胞膜答案:C解析:①③具有雙層膜,①內(nèi)膜光滑,③內(nèi)膜向內(nèi)折疊,故①是葉綠體膜,③是線粒體膜。5.下圖中功能多、聯(lián)系廣的細(xì)胞結(jié)構(gòu)a是指(

)A.高爾基體膜

B.葉綠體膜C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜

D.液泡膜答案:C解析:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向內(nèi)連接外層核膜,向外連接細(xì)胞膜;在需能旺盛的細(xì)胞中,還與線粒體膜相連;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可形成囊泡,與高爾基體膜間接聯(lián)系,故a是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,b是高爾基體膜。6.在一定時間內(nèi)使某種動物細(xì)胞吸收放射性同位素標(biāo)記的氨基酸,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)放射性同位素依次出現(xiàn)在圖中②①③④⑤⑥⑦部位。請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中①④⑥代表的結(jié)構(gòu)分別是

、

、

。

(2)圖中⑦是

,是由②

合成的,請舉出⑦的一個具體實例: