教育资料第3章 第2节第2课时 细胞器之间的协调配合学习精品.docx

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教育资料第3章第2节第2课时细胞器之间的协调配合学习精品

第2课时　细胞器之间的协调配合

[学习目标]　1.掌握细胞器之间的协调配合。

2.简述生物膜系统的结构和功能。

3.讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。

一、掌握细胞器之间的协调配合

1．分泌蛋白

（1）概念：

在细胞内合成，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．分泌蛋白的合成和分泌

读图回答相关问题：

如图是动物某分泌细胞，向细胞内注射用放射性同位素3H标记的亮氨酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的物质（在[　]内填写图中序号，并在序号后写出该结构的名称）。

（1）图中[⑦]是分泌蛋白，最初在内质网上的[①]核糖体中合成。

（2）[③]和[⑥]都叫囊泡，分别由图中的[②]内质网和[④]高尔基体形成。

（3）[⑦]这种物质在合成、加工和运输过程中所需的大量能量是由[⑧]线粒体供给的。

（4）分泌蛋白合成与分泌过程依次经过的细胞器是核糖体→内质网→高尔基体；依次经过的细胞结构是核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜。

（5）由此可以看出，细胞内的生物膜在结构和功能上具有紧密联系。

归纳总结

（1）图解细胞器之间的协调配合（以分泌蛋白的合成和分泌为例）

（2）在分泌蛋白的加工、运输过程中，内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积变化情况如下：

例1

　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→⑤B．①→②→③→④

C．①→②→④→⑤D．①→③→④→⑤

答案　A

解析　分泌蛋白经过的结构依次为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。

题图示①核膜、②核糖体、③内质网、④高尔基体、⑤细胞膜。

例2

　下图表示在胰岛B细胞中，将胰岛素原分子的C段切除后加工成具有活性的胰岛素，并被包装在囊泡中的过程。

胰岛素和C段肽链在被排出胰岛B细胞前，一直贮存在此囊泡中。

该过程发生的场所应是（　　）

A．核糖体B．细胞核

C．高尔基体D．细胞质基质

答案　C

解析　高尔基体具有加工和修饰蛋白质的功能，因此将胰岛素原分子的C段切除以及加工成有活性的胰岛素，都是在高尔基体内进行的。

二、细胞的生物膜系统

1．概念：

在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

2．在成分和结构上的联系

（1）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，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量就越多。

（2）结构上的联系

（3）在功能上的联系：

在分泌蛋白合成、加工、运输、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。

3．功能

（1）细胞膜给细胞提供了相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。

（2）化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。

（3）细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。

例3

　研究表明细胞膜、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，在内质网中含量较多，在高尔基体中含量介于两者之间，据此可说明（　　）

A．细胞膜是由内质网直接转化而来的

B．同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同

C．高尔基体能够对蛋白质进行合成

D．生物膜在结构上具有统一性和差异性

答案　D

解析　根据题意，相同的蛋白质在内质网、高尔基体和细胞膜中都有，说明生物膜在结构上具有统一性，但它们蛋白质的含量不同，说明生物膜在结构上具有差异性。

例4

　内质网膜与核膜、细胞膜相连，有利于与外界环境发生联系。

这种结构特点表明内质网的重要功能之一是（　　）

A．扩展细胞内膜，有利于酶的附着

B．提供细胞内物质运输的通道

C．提供核糖体附着的支架

D．参与细胞内某些代谢反应

答案　B

解析　内质网是细胞内物质运输的重要通道。

归纳拓展

（1）生物膜系统主要针对真核细胞而言，是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）原核细胞的细胞膜也属于生物膜，但其没有核膜及细胞器膜，故原核细胞没有像真核细胞那样复杂的生物膜系统。

1．下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。

（1）胰岛素和性激素都属于分泌蛋白（　　）

（2）核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所（　　）

（3）内质网膜与核膜之间可以以囊泡形式相互转化（　　）

（4）真核细胞与原核细胞都有生物膜和生物膜系统（　　）

（5）细胞膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化（　　）

（6）细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×

2．“分子伴侣”在细胞中能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽折叠、组装或转运，但其本身不参与最终产物（蛋白质）的形成。

根据所学知识推测“分子伴侣”主要存在于（　　）

A．核糖体B．内质网

C．高尔基体D．溶酶体

答案　B

解析　肽链的组装、折叠、转运主要在内质网中进行，而高尔基体则是对蛋白质进行进一步加工、分类和包装。

3．下图为物质X的合成与分泌过程示意图，甲、乙、丙、丁、戊表示细胞结构。

其中甲、戊中含有RNA。

下列说法中正确的是（　　）

A．图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系

B．甲→乙过程的实现与甲上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关

C．丁和戊都具有双层膜

D．物质X可能是呼吸酶

答案　A

解析　由题可知，甲为核糖体，乙为内质网，丙为高尔基体，丁为细胞膜，戊为线粒体，其中甲无膜结构，故B项错误；丁只有一层膜，故C项错误；X为分泌蛋白，呼吸酶是胞内蛋白，不是分泌蛋白，故D项错误。

4．下列对细胞内生物膜在结构上具有一定连续性的叙述，错误的是（　　）

A．内质网通过“出芽”形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合

B．细胞质中囊泡与核糖体膜融合

C．细胞膜向内凹陷形成囊泡，离开细胞膜回到细胞质中

D．高尔基体膜突出形成囊泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合

答案　B

解析　核糖体是没有膜结构的。

5．（2019·大连统考）下图为细胞中生物膜系统的概念图，A～K为结构名称，①、②代表分泌蛋白分泌时的转移途径，回答下列问题：

（1）填写下列几个结构名称：

A：

_____________；B：

_____________；I：

_____________；

K：

_____________。

（2）图中未表示出来的两种具膜细胞器是________、________。

（3）完成过程①和②的膜结构是________，这个过程依赖于生物膜的结构特点是____________________。

（4）B主要是由________和________组成。

答案　

（1）核膜　细胞膜　线粒体外膜　高尔基体　

（2）液泡　溶酶体　（3）囊泡　具有一定的流动性

（4）蛋白质　磷脂

解析　

（1）分析图示可知：

A为核膜，B为细胞膜，C为叶绿体，D、F分别为叶绿体的内膜和外膜、E为类囊体薄膜，G为线粒体，H为线粒体内膜、I为线粒体外膜，J为内质网，K为高尔基体。

（2）图中未表示出来的两种具膜细胞器是液泡和溶酶体。

（3）由题意“①、②代表分泌蛋白分泌时的转移途径”并结合图示分析可知，完成过程①和②的膜结构是囊泡，这个过程依赖于生物膜的结构特点是具有一定的流动性。

（4）B细胞膜主要是由蛋白质和磷脂组成。

[对点训练]

题组一　分泌蛋白的合成与分泌

1．（2019·海南，7）下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是（　　）

A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与

B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量

C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外

D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合

答案　C

解析　分泌蛋白在核糖体上合成，然后依次经过内质网、高尔基体、细胞膜排出细胞，在内质网、高尔基体、细胞膜之间以囊泡的形式进行转移。

该过程需要线粒体提供能量。

2．黄曲霉素是毒性极强的致癌物质，有关研究发现，它能引起细胞中的核糖体不断地从内质网上脱落下来，这一结果直接导致（　　）

A．核仁被破坏B．染色体被破坏

C．细胞膜被破坏D．蛋白质合成受到影响

答案　D

解析　分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，然后转移到内质网上进行初加工，再进入高尔基体进行进一步加工，最后通过细胞膜分泌出去。

黄曲霉素能引起细胞中的核糖体不断地从内质网上脱落下来，使得分泌蛋白不能进入内质网进行加工，合成受到影响，选D。

3．科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。

下列叙述中正确的是（　　）

细胞结构

附有核糖体的内质网

高尔基体

靠近细胞膜的囊泡

时间/min

3

17

117

A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成

B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连

C．高尔基体具有运输分泌蛋白的作用

D．分泌蛋白合成过程中不需要能量

答案　C

解析　分泌蛋白是指分泌到细胞外的蛋白质，它是由附着在内质网上的核糖体合成的，其路径可以表示为：

核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜，按照次序存在时间差；高尔基体与内质网和细胞膜之间以囊泡的形式相联系，而并非直接相连；分泌蛋白合成过程中由线粒体提供能量。

4．（2019·合肥第六中学高一上学期期中）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。

下列说法不正确的是（　　）

A．物质X可能是细胞呼吸酶

B．磷脂总量最多的细胞器是①

C．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

答案　A

解析　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，A错误。

5．（2019·安徽师范大学附属中学高一上学期期中）用35S标记一定量的氨基酸来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲所示，在此过程中有关的生物膜面积的变化曲线如图乙所示。

有关叙述错误的是（　　）

A．图甲中a曲线所指的细胞结构是内质网

B．图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体

C．图乙中f曲线表示的细胞结构是高尔基体

D．图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网

答案　A

解析　分泌蛋白在核糖体上合成，核糖体上的放射性强度首先增大，a曲线所指的细胞结构是核糖体，A项错误。

6．一项来自康奈尔大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制，即为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成，将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到了内部“回收利用工厂”，在那里将废物降解，使组件获得重新利用。

下列相关叙述，正确的是（　　）

A．细胞膜塑形蛋白在合成过程中，场所由核糖体提供，动力可由叶绿体提供

B．“分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成

C．“回收利用工厂”可能是溶酶体，“组件”可能是氨基酸或核苷酸

D．人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等

答案　B

解析　蛋白质合成的场所是核糖体，合成过程需要的能量应由线粒体提供，A错误；“分子垃圾袋”应由细胞内的膜状结构构成，主要成分为磷脂和蛋白质，B正确；溶酶体内含大量水解酶，可将蛋白质水解成氨基酸供细胞重新利用，但没有核苷酸，C错误；中心体与细胞的有丝分裂有关，但与囊泡形成无关，D错误。

题组二　生物膜系统的概念及功能

7．（2019·黑龙江省大庆实验中学高一上学期期中）下列对生物膜系统的叙述中正确的是（　　）

A．各种生物膜在结构和化学组成上完全相同

B．线粒体、叶绿体、核糖体等都属于生物膜系统

C．生物膜把细胞质分为多个微小的结构，使多种化学反应同时进行，互不干扰

D．细胞膜是由磷脂分子、蛋白质分子和糖类等物质组成的双层膜结构

答案　C

解析　各种生物膜的化学组成相似，基本结构相同，A项错误；在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

核糖体为无膜结构，不属于生物膜系统的组成，B项错误；细胞膜是单层膜结构，D项错误。

8．（2019·安徽省郎溪中学高一上学期期中）下列关于生物膜系统的叙述，正确的是（　　）

A．原核细胞无核膜及细胞器膜因而不具有生物膜

B．细胞膜功能的复杂程度取决于磷脂的种类和数量

C．内质网膜为多种酶提供了大量的附着位点

D．高尔基体膜与内质网膜在结构上直接联系

答案　C

解析　原核细胞具有细胞膜这种膜结构，因此具有生物膜，A错误；细胞膜功能的复杂程度取决于蛋白质的种类和数量，B错误；高尔基体膜与内质网膜在结构上没有直接联系，可以通过具膜的囊泡间接相连，D错误。

9．如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。

COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。

请据图分析，不正确的是（　　）

A．由图可知甲代表内质网，乙代表高尔基体

B．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌

C．囊泡与细胞膜的融合过程反映了生物膜在结构上具有一定的流动性

D．COPⅡ可以帮助偶然掺入到乙中的某些蛋白质回收到甲中

答案　D

解析　由题图可知，和核膜相连的甲为内质网，乙为高尔基体；溶酶体内含有多种水解酶，可吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌；囊泡与细胞膜的融合过程反映了生物膜在结构上具有一定的流动性；COPⅠ可以帮助偶然掺入到乙中的某些蛋白质回收到甲中。

10．（2019·江苏时杨中学高一上学期期中）下列几种细胞结构中，不属于生物膜系统的是（　　）

答案　B

解析　中心体无膜结构，不属于生物膜系统，B错误。

题组三　细胞器结构及功能的综合应用

11．高尔基体是意大利神经解剖学家高尔基于1898年发现的。

下列有关高尔基体的叙述，正确的是（　　）

①高尔基体与植物细胞、细菌细胞壁的形成有关　②在光学显微镜下能够观察到泡状结构的高尔基体　③神经细胞内分泌物的形成与高尔基体有关　④高尔基体与细胞膜成分的更新密切相关

A．①②B．①③C．②④D．③④

答案　D

解析　细菌细胞中没有高尔基体；高尔基体在光学显微镜下观察不到。

12．甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成为甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。

下列叙述不正确的是（　　）

A．与c过程有关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体

B．b过程首先发生在①中

C．用含3H标记的氨基酸注射到该细胞中，则出现3H的部位依次为③①②⑥④

D．若含18O的氨基酸在甲状腺细胞内的代谢过程中产生了H2O，那么水中的18O最可能来自于氨基酸的—COOH

极昼的知识答案　C

时间像小马车教学反思解析　甲状腺球蛋白属于分泌蛋白，合成需要I－，从图中可以看出c属于蛋白质的加工过程，此过程需要内质网、高尔基体和线粒体参与，A正确；从标记的氨基酸进入细胞合成蛋白质到分泌到细胞外，依次经历的部位是①③②⑥④，B正确、C错误；氨基酸脱水缩合形成的水中的O来自氨基酸的—COOH，D正确。

昙花教学实录[综合强化]

13．在一定时间内使用某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素先后出现在图中[2]、[1]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]部位。

请据图回答下面的问题：

智能文明答案

（1）图中[1]、[4]、[6]分别代表的结构是________、__________、________。

数学工程问题

（2）图中[7]是________，是由[2]________合成的，请举[7]的一个具体实例，如________。

政治考核（3）[1]的功能是______________________________。

[3]、[5]都叫______________，分别由图中的________和____________形成。

（4）[4]的功能是______________________。

（5）[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量由[　]________________供给。

教学诊断（6）由此可以看出，细胞内的生物膜在________和______________上有一定的连续性。

答案　

（1）内质网　高尔基体　细胞膜　

（2）分泌蛋白　核糖体　胃蛋白酶（或抗体、胰岛素等）　（3）蛋白质的合成和加工及脂质的合成　囊泡　内质网膜　高尔基体膜

智学网教师端下载（4）对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装　（5）8　线粒体　（6）结构　功能

机器人教学存在的问题解析　

（1）由图示结构可知，[1]是内质网，[4]是高尔基体，[6]是细胞膜。

（2）图中的[7]为分泌蛋白，是在内质网上的核糖体中合成的，如胰岛素、胃蛋白酶、胰高血糖素等。

（3）内质网是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的车间，图中[3]、[5]都是囊泡，分别由内质网、高尔基体通过出芽的形式形成。

（4）图中[4]是高尔基体，在分泌蛋白的合成及分泌过程中，对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。

（5）分泌蛋白合成及分泌过程中，所需能量主要来自于线粒体的有氧呼吸。

（6）从分泌蛋白的合成、运输、分泌过程可看出，细胞内的生物膜在结构和功能上具有一定的连续性。

14．图1、2分别表示不同生物细胞或其部分结构，图2中各结构放大比例不同。

请据图回答有关问题（括号中填序号或字母，横线上填文字）：

（1）若图1中合成7的氨基酸用3H标记，则3H依次经过的细胞器是______________（用图中序号及箭头表示）。

该过程中膜面积增大的细胞结构是[　　]__________，膜面积减小的细胞结构是[　　]______________。

期末冲刺100分完全试卷答案

（2）图2中[　　]____________是图1中3表示的细胞器的放大图。

（3）若图1是浆细胞，与其他没有分泌功能的细胞相比较，浆细胞的a～h中数目一定较多的细胞器是[　　]__________（除c以外）。

图1最可能表示________细胞，原因是____________________________。

答案　

（1）3→1→4　6　细胞膜　1　内质网　

（2）c　核糖体　（3）f　高尔基体　动物　没有细胞壁，且能合成分泌蛋白

15．（2019·河南三市联考）细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用，其局部过程如图：

（1）衰老线粒体的功能逐渐退化，会直接影响细胞的____________。

细胞内由__________形成一个双膜的杯形结构，______________从杯口进入，杯形结构形成双膜的小泡。

（2）细胞中水解酶的合成场所是________。

自噬溶酶体内的物质被水解后，其产物的去向是____________________________________。

由此推测，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会________（填“增强”“减弱”或“不变）。

（3）神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。

研究发现，提高细胞的自噬能力能治疗该类疾病，这是因为细胞自噬能_______________________。

（4）酵母菌液泡内富含水解酶，科学家在研究液泡与自噬的关系时，以野生型酵母菌为对照组，以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组，在饥饿状态下，________________________酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。

答案　

（1）有氧呼吸（能量供应）　内质网　衰老线粒体

（2）核糖体　排出细胞或在细胞内被利用　增强

（3）清除细胞内突变的蛋白质

（4）（液泡水解酶）缺陷型

解析　

（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以衰老线粒体的功能逐渐退化，会直接影响细胞的有氧呼吸（能量供应）。

题图显示：

细胞内由内质网形成一个双膜的杯形结构，衰老线粒体从杯口进入，杯形结构形成双膜的小泡。

（2）细胞中水解酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。

自噬溶酶体内的物质被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用，由此推测，当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会增强。

（3）已知神经退行性疾病是一类由于突变蛋白质在神经细胞中堆积而引起的神经系统失调症。

而细胞自噬能清除细胞内突变的蛋白质，所以提高细胞的自噬能力能治疗神经退行性疾病。

（4）当营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会增强，所以在饥饿状态下，与野生型酵母菌相比，液泡水解酶缺陷型酵母菌细胞中，会出现自噬泡大量堆积的现象。