【課件】細胞器之間的分工與合作課件2022-2023學年高一上學期生物人教版必修1

第2節(jié)

細胞器之間的分工合作（Ⅱ）一、細胞器之間的協(xié)調配合

1．分泌蛋白的概念及實例概念：在

細胞內

合成后，分泌到

細胞外

起作用的蛋白質。舉例：

消化酶

、抗體和一部分激素等。2．分泌蛋白的合成和運輸（1）同位素標記法①概念：用物理性質特殊的

同位素來標記化學反應中

原子

的去向，就是同位素標記法。②用途：可用于示蹤物質的運行和變化規(guī)律。。的一部分。高爾基體對蛋白質做進一步的修飾（2）過程①核糖體：

氨基酸

經過脫水縮合形成一段肽鏈，這段肽鏈會與

核糖體一起轉移到

粗面內質網上，繼續(xù)其合成過程。②粗面內質網：肽鏈邊合成邊轉移到

內質內網，腔再經過加工、

折疊

，形成具有一定

空間結構

的蛋白質。③囊泡：內質網膜鼓出形成

囊泡

，包裹著蛋白質離開

內質網，到達

高爾基體④高爾基體：離開內質網的

囊泡

，與高爾基體膜

融合

，囊泡膜成為

高爾基體膜加工。。⑤囊泡：由高爾基體膜形成包裹著蛋白質的

囊泡。囊泡轉運到

細胞膜

。⑥細胞膜：來自

高爾基體的囊泡，與

細胞膜融合，將蛋白質分泌到

細胞外⑦線粒體：在分泌蛋白的

合成

、

加工

、

運輸

的過程中，需要消耗能量。這些能量主要來自

線粒體

。二、細胞的生物膜系統(tǒng)組成：

細胞器膜

和細胞膜、

核膜

等結構。特點：各種生物膜的

組成成分

和結構很相似。在結構和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內各種結構之間的協(xié)調與配合。3．功能細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的

內部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質運輸、能量轉化和

信息傳遞的過程中起著決定性的作用。許多重要的化學反應需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種

酶

提供了附著位點。細胞內的生物膜把各種

細胞器

分隔開，保證了細胞生命活動高效、有序地進行。1.判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”）（1）分泌蛋白的修飾加工由內質網和高爾基體共同完成（√

）解析：在核糖體上合成的分泌蛋白先進入內質網，進行一些加工，如折疊、組裝、加上一些糖基團等，然后再轉移到高爾基體中做進一步的加工。（2）內質網膜與高爾基體膜之間可通過囊泡的轉移實現(xiàn)膜成分的更新（

√）解析：內質網膜形成小泡后可以成為高爾基體膜的一部分，這樣在一定程度上實現(xiàn)了膜成分的更新。（3）內質網的膜結構成分可以轉移到細胞膜中（√

）解析：內質網的膜結構成分以囊泡的形式轉移到細胞膜中。分泌蛋白合成后在內質網和細胞質基質中加工（

×

）解析：

分泌蛋白合成后在內質網和高爾基體中加工。分泌蛋白的合成與分泌過程中，依次經過的細胞器是：核糖體→內質網→高爾基體→細胞膜（

×）解析：細胞膜不是細胞器。2．判斷下列細胞的生物膜系統(tǒng)的正誤（1）細胞的生物膜系統(tǒng)由細胞膜、核膜和各種具膜的細胞器的膜結構共同組成（

√）原核細胞的生物膜系統(tǒng)由細胞膜和核膜組成（

×

）解析：原核細胞不具備生物膜系統(tǒng)，但有生物膜。細胞膜把各種細胞器分隔開，使細胞內部區(qū)域化（

×

）解析：生物膜把各種細胞器分隔開，使細胞內部區(qū)域化?！蹋┯卸喾N酶附著在生物膜系統(tǒng)上，有利于化學反應的進行（各種生物膜的化學組成和結構完全相同（

×

）解析：各種生物膜的化學組成和結構是很相似的，但是也有些差別，不能說完全相同。細胞膜在細胞和環(huán)境之間進行物質運輸、信息傳遞的過程中起重要的作用（

√）各種細胞器膜在結構上都是各自獨立的（

×）解析：生物膜系統(tǒng)無論是結構上還是功能上都具有一定的聯(lián)系，不是各自獨立的。探究點一

分泌蛋白的合成和運輸如圖是用3H標記的亮氨酸檢測豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白合成過程的實驗過程圖解，請分析：1．下列蛋白質屬于分泌蛋白的有哪些？①血紅蛋白

②胰蛋白酶

③與有氧呼吸有關的酶

④抗體

⑤性激素

⑥胰島素②④⑥。2．與分泌蛋白合成有關的細胞器有哪些？核糖體、內質網、高爾基體、線粒體。3．如圖是該過程中內質網、高爾基體和細胞膜的膜面積的變化曲線，則A、B、C依次代表的結構分別是什么？A是內質網，B是細胞膜，C是高爾基體。與分泌蛋白形成有關的細胞器、細胞結構和膜結構相關細胞器：線粒體、核糖體、內質網、高爾基體。相關細胞結構：線粒體、核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜、囊泡。相關膜結構：線粒體、內質網、高爾基體、細胞膜、囊泡。1.胞內蛋白與分泌蛋白的比較比較項目胞內蛋白分泌蛋白合成場所游離核糖體在游離的核糖體上合成多肽鏈后，轉移到粗面內質網上繼續(xù)合成作用場所細胞內細胞外實例血紅蛋白、與有氧呼吸有關的酶等消化酶、抗體、胰島素等2.分泌蛋白的合成、加工、運輸過程(1)標記氨基酸出現(xiàn)的先后順序：核糖體→內質網→囊泡→高爾基體→囊泡→細胞膜(→胞外)，如圖。(2)該過程中各種膜面積變化解讀：圖甲和圖乙分別以直方圖和曲線圖形式表示在分泌蛋白加工、運輸過程中，內質網膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積相對增大。1．(合格考)下列物質中，在內質網上合成或加工的是()①胰島素

②性激素

③唾液淀粉酶

④DNA

⑤抗體A．①②C．①②③④⑤B．⑤D．①②③⑤答案：D解析：性激素屬于脂質中的固醇類物質，在內質網上合成；胰島素、唾液淀粉酶、抗體屬于分泌蛋白，由核糖體合成后需經內質網進行加工和運輸；DNA主要在細胞核內合成，與內質網無直接的關系。2．(合格考)同位素標記法在生物學實驗中使用廣泛，下列哪組實驗最適于研究分泌蛋白的合成和分泌的過程(

)實驗材料標記的化合物示蹤元素A胰腺細胞胸腺嘧啶3HB唾液腺細胞色氨酸14CC汗腺細胞谷氨酸18OD性腺細胞亮氨酸32P答案：B解析：胸腺嘧啶無法起到標記分泌蛋白的作用；唾液腺細胞可分泌唾液淀粉酶，可用14C標記氨基酸，追蹤分泌蛋白的合成、分泌途徑；汗腺細胞不能形成分泌蛋白；性腺細胞分泌的性激素不屬于分泌蛋白，不含有磷元素。3.(等級考)如圖表示分泌蛋白的合成、加工和運輸過程，①②③表示細胞器，a、b、c表示某些過程。下列說法中不正確的是(

)①②③分別是內質網、高爾基體和線粒體該過程可以說明細胞器的結構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表示蛋白質的加工及運輸過程D．圖中的過程在原核細胞中也可以進行答案：D解析：由分泌蛋白形成的過程分析，氨基酸經脫水縮合后在核糖體上形成肽鏈，在內質網上進行加工，形成囊泡后運輸到高爾基體，再經加工后形成包裹著蛋白質的囊泡，運輸到細胞膜處，與細胞膜融合后將蛋白質分泌到細胞外，在整個過程中由線粒體提供能量，也說明了細胞器之間在功能上的密切合作。圖中的過程在原核細胞中是無法進行的，因為原核細胞中沒有復雜的細胞器。4．(等級考)用35S標記一定量的氨基酸，并用來培養(yǎng)哺乳動物的乳腺細胞，測得核糖體、內質網、高爾基體上放射性強度的變化曲線(甲圖)以及在此過程中高爾基體、內質網、細胞膜膜面積的變化曲線(乙圖)。下列分析不正確的是(

)A．甲圖中的a、b、c三條曲線所指代的細胞器分別是核糖體、內質網、高爾基體B．與乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相關的具膜細胞器是內質網、高爾基體和線粒體C．乙圖中d、e、f三條曲線所指代的膜結構分別是細胞膜、內質網膜、高爾基體膜D．35S在細胞各個結構間移動的先后順序是核糖體→內質網→高爾基體→細胞膜答案：C解析：蛋白質在核糖體上合成后進入內質網進行初步加工，內質網

再以囊泡的形式將蛋白質運送到高爾基體，導致內質網膜面積減少，

由此可知d為內質網膜；囊泡與高爾基體融合導致高爾基體膜面積增

加，被進一步加工的蛋白質再以囊泡的形式從高爾基體運送到細胞膜，導致高爾基體膜面積減少，則f為高爾基體膜；囊泡與細胞膜融合導

致細胞膜面積增加，因此膜面積增加的e為細胞膜。在此過程中需要

消耗的能量主要由線粒體提供。探究點二細胞的生物膜系統(tǒng)一、在細胞中，除細胞膜、核膜外，很多的細胞器也都具有膜結構，各類膜結構之間有什么聯(lián)系呢？閱讀下列內容，結合教材思考下列問題。1．根據所學知識，思考生物膜系統(tǒng)的概念細胞的生物膜系統(tǒng)。在細胞中，許多細胞器都有膜，如

線_粒體_、內質網、

溶酶體、細胞器膜和細胞膜、_高爾基_體等，這些

核膜

等結構，共同構成2．幾種生物膜的化學成分不同。生物膜蛋白質(%)脂質(%)糖類(%)人紅細胞膜49438大鼠肝細胞核膜59352.9內質網膜6733含量很少線粒體外膜5248含量很少線粒體內膜7624含量很少(1)從表中可以看出，各種生物膜的化_學組成_大致相同，但各組分的含量(2)線粒體的內膜要比外膜的功能復雜，說明功能越復雜的膜，蛋白質的含量越高。二、如圖為細胞生物膜概念圖，據圖分析并回答下列問題：1．a、b、c是構成生物膜系統(tǒng)的三大類膜，它們分別是什么？a是核膜，b是細胞器膜，c是細胞膜。2．用放射性同位素標記的氨基酸培養(yǎng)細胞，發(fā)現(xiàn)放射性依次出現(xiàn)在

f→g→h→g→c，則f、g、h分別是哪種膜結構？f是內質網，g是囊泡，h是高爾基體。3．d和e都具有雙層膜，其中e含有色素，則它們分別是哪種結構？d是線粒體，e是葉綠體。4．m和n分別是d的外膜和內膜，研究發(fā)現(xiàn)其內膜要比外膜蛋白質的種類和數量多，這說明什么？內膜的功能更復雜。生物膜是細胞中各種膜結構的總稱，而不是生物體內各種膜結構的總稱。生物膜系統(tǒng)主要針對真核細胞而言，指細胞內生物膜的統(tǒng)稱，屬于細胞水平的范疇，而生物體內的有些膜，如視網膜、腸黏膜等，

不屬于生物膜。原核細胞的細胞膜也屬于生物膜，但其沒有核膜及細胞器膜，故原核細胞沒有像真核細胞那樣復雜的生物膜系統(tǒng)。真核生物的生物膜包括細胞膜、核膜和各種細胞器膜，功能越復雜的生物膜，蛋白質的種類和數量越多。1.各種生物膜在化學組成上的聯(lián)系相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質和脂質組成。差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異，這與不同的生物膜功能的復雜程度有關——功能越復雜的生物膜中，蛋白質的種類和數量就越多。2．各種生物膜在結構上的聯(lián)系各種生物膜在結構上大致相同，都是由磷脂雙分子層構成基本支架，蛋白質分子分布其中，都具有流動性。在結構上具有一定的連續(xù)性，圖示如下：(3)在功能上的聯(lián)系：在分泌蛋白的合成、加工、運輸、分泌過程中，各細胞器之間協(xié)調配合。3．核心提煉1．(合格考)下列結構屬于生物膜系統(tǒng)的是()①線粒體內膜

②葉綠體類囊體薄膜

③細胞壁④溶酶體膜

⑤核糖體

⑥核膜A．②③④⑤⑥C．④⑥B．②③④⑥D．①②④⑥答案：D解析：細胞中生物膜系統(tǒng)包括細胞器膜，如題干中的①②④，還有其他膜結構，如⑥核膜以及沒有提到的細胞膜。核糖體沒有膜結構，細胞壁不屬于生物膜系統(tǒng)。2．(合格考)細胞內不同膜結構之間互相轉化，以“囊泡”方式進行的是(

)①核膜和內質網膜

②高爾基體膜和細胞膜③內質網膜和高爾基體膜

④細胞膜和線粒體膜A．②③

B．②④

C．③④

D．①②答案：A解析：細胞內的膜結構之間可直接或間接相互聯(lián)系。內質網膜可以直接與細胞膜和核膜相連；有的細胞內細胞膜可以和線粒體膜直接相連；內質網通過形成囊泡與高爾基體膜相連；高爾基體通過形成囊泡再與細胞膜相連。)3．(等級考)下列有關生物膜系統(tǒng)的敘述中，不正確的是(

A．細胞膜使細胞有相對穩(wěn)定的內部環(huán)境B．細胞內許多重要的化學反應都是在生物膜上進行的C．生物膜把細胞器分隔開，保證細胞生命活動高效、有序地進行

D．生物膜系統(tǒng)的生物膜是指具有膜結構的細胞器答案：D解析：細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開來，使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境，A正確；細胞內廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，為各種化學反應的順利進行創(chuàng)造了有利條件，B正確；各種生物膜把細胞分隔成一個個小區(qū)室，使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，不會相互干擾，保證了細胞生命活動高效、有序地進行，C正確；細胞膜、核膜以及細胞器膜，在結構和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結構體系，叫做細胞的生物膜系統(tǒng)，D錯誤。分泌蛋白是在細胞內合成，分泌到細胞外起作用的一類蛋白質，如消化酶、抗體和蛋白質類激素。與分泌蛋白合成、加工、運輸有關的細胞器是核糖體、內質網、高爾基體和線粒體。細胞膜、核膜和細胞器膜共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。通過囊泡相互轉化的生物膜有內質網膜、高爾基體膜和細胞膜。直接相連的生物膜有內質網膜與核膜及內質網膜與細胞膜。生物膜系統(tǒng)在物質運輸、能量轉化、信息傳遞、提供酶的附著位點和使細胞內部區(qū)域化方面有重要作用。1．下列物質不屬于分泌蛋白的是()A．唾液淀粉酶

C．抗體B．胰島素

D．血紅蛋白答案：D解析：血紅蛋白是紅細胞內的蛋白質，不屬于分泌蛋白；分泌蛋白是在細胞內合成，運輸到細胞外發(fā)揮作用的蛋白質，A、B、C三項都屬于分泌蛋白。2．下列關于生物膜的敘述，錯誤的是(

)A．功能越復雜的生物膜蛋白質的種類和數量就越多

B．生物膜的化學組成基本相同C．葉綠體的外膜和內膜都屬于生物膜系統(tǒng)

D．溶酶體、液泡、核糖體均具有單層膜結構答案：D解析：核糖體無生物膜。3．細胞內生物膜為細胞生命活動提供了廣闊空間，不同細胞器增大膜面積的方式可能不同。下列有關細胞器增大膜面積方式的敘述，錯誤的是(

)A．葉綠體通過類囊體堆疊來增大膜面積

B．內質網通過折疊廣泛分布于細胞質中

C．線粒體通過內膜向內折疊來增大膜面積

D．高爾基體通過產生囊泡而增大膜面積答案：D解析：高爾基體通過產生囊泡而對其加工的物質進行運輸，其結果是使高爾基體膜的面積減小。4．科學家用含3H標記的亮氨酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)豚鼠的胰腺腺泡細胞，下表為在腺泡細胞幾種結構中最早檢測到放射性的時間統(tǒng)計表。下列敘述正確的是()細胞結構附著有核糖體的內質網高爾基體靠近細胞膜的囊泡時間/min317117A.形成分泌蛋白的多肽最早在粗面內質網內合成B.高爾基體膜向內與內質網膜相連，向外與細胞膜相連

C.高爾基體具有合成分泌蛋白的作用D.靠近細胞膜的囊泡可由高爾基體形成答案：D解析：形成分泌蛋白的多肽最早在核糖體上合成，高爾基體并不直接與內質網和細胞膜相連，而是通過囊泡間接相連，在形成分泌蛋白時對蛋白質進行分類、包裝等。5．囊泡在真核細胞內物質運輸過程中發(fā)揮重要作用，下圖表示高爾基體產生的COPⅠ囊泡與內質網膜的融合過程。合，導致內質網膜面積

，進而影響其正常工作。Dsl1復合體(1)與t蛋白結合的Dsl1復合體，通過與_衣_被蛋白

發(fā)生特異性識別，捕獲囊泡(拴留)后，進一步促進囊泡去衣被，從而暴露出

V_蛋_白，其與t蛋白結合，將囊泡錨定在內質網膜上，在SM蛋白的作用下，最終依靠生物膜的

流動_性

(結構特點)，實現(xiàn)囊泡與內質網膜融合。(2)Dsl1復合體缺失，囊泡將滯留在細_胞質基質_，無法與內質網膜融減小缺失能夠影響

②③④

過程的進行。①線粒體和葉綠體之間的物質交流②分泌蛋白運到細胞外③內質網和高爾基體之間的囊泡運輸④細胞間的信息交流解析：(1)據圖分析，與t蛋白結合的Dsl1復合體與COPⅠ外面