第2課時細胞器之間的協(xié)調(diào)配合學有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背1.掌握分泌蛋白的合成和運輸過程2.簡述生物膜系統(tǒng)的組成和功能3.用系統(tǒng)觀分析細胞中部分與整體、結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性1.與分泌蛋白合成、加工、運輸有關(guān)的細胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體2.細胞膜、核膜和細胞器膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)3.直接相連的生物膜有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜4.生物膜系統(tǒng)在物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、酶的附著及使細胞內(nèi)部區(qū)域化方面有重要作用【主干知識梳理】一、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合1．分泌蛋白的概念及實例(1)概念：在

合成后，分泌到

起作用的一類蛋白質(zhì)。(2)實例：

、

和一部分激素。細胞內(nèi)細胞外消化酶抗體2．分泌蛋白合成和分泌的過程用3H標記亮氨酸，探究分泌蛋白在細胞中的合成、運輸與分泌途徑。如圖中箭頭所示：

(1)分泌蛋白首先在游離的

中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成，當合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會與核糖體一起轉(zhuǎn)移到

上繼續(xù)其合成過程，再運輸?shù)?/p>

進行再加工，最后經(jīng)

分泌到細胞外。(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)將多肽鏈加工、折疊成具有一定

的蛋白質(zhì)，高爾基體對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)做進一步的

。(3)分泌蛋白由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體、由高爾基體到細胞膜是以

的形式運輸?shù)摹?4)分泌蛋白的合成、加工和運輸都需要

提供能量。核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜空間結(jié)構(gòu)修飾加工囊泡線粒體二、細胞的生物膜系統(tǒng)1．組成：核膜、細胞膜、

等結(jié)構(gòu)。2．特點(1)各種生物膜的

和

很相似。(2)在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的___________。細胞器膜組成成分結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)與配合3．功能(1)細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的

，同時在細胞與外部環(huán)境進行

、能量轉(zhuǎn)化和

的過程中起著決定性作用。(2)廣闊的膜面積為

提供了大量的附著位點，有利于許多化學反應的進行。(3)細胞內(nèi)的生物膜把

分隔開，使細胞內(nèi)能夠同時進行多種_________，保證了細胞生命活動高效、有序地進行。內(nèi)部環(huán)境物質(zhì)運輸信息傳遞多種酶化學反應細胞器【教材微點發(fā)掘】1.如圖為人體內(nèi)某種細胞物質(zhì)的合成和運輸過程(參見教材第51頁《思考·討論》)，膜外顆粒狀物質(zhì)為抗體(一種蛋白質(zhì))。請據(jù)圖回答：(1)抗體首先在[③]

上合成，加工分泌的過程是③→

→

→⑥→⑦(填標號)。(2)有人把膜結(jié)構(gòu)組成中的[⑥]

比喻為深海中的潛艇，在細胞中穿梭往來，繁忙地運輸著“貨物”，而[④]

在其中起重要的交通樞紐作用。(3)分泌蛋白分泌前后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的面積會減小，高爾基體膜的面積保持穩(wěn)定，細胞膜的面積會增大。那么分泌細胞中這三種膜的面積如何保持平衡？提示：細胞膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜之間可以直接轉(zhuǎn)化，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜之間可以通過囊泡膜間接轉(zhuǎn)化。核糖體②④囊泡高爾基體2．結(jié)合教材第53頁“圖3-9內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜、核膜的聯(lián)系”回答下列問題：(1)結(jié)合上圖，用箭頭表示出三種生物膜在結(jié)構(gòu)上的直接聯(lián)系：_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)分析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜在結(jié)構(gòu)上是如何間接聯(lián)系的，并說明在功能上有何關(guān)系。①間接聯(lián)系：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②功能關(guān)系：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：①通過形成囊泡發(fā)生結(jié)構(gòu)上的間接聯(lián)系②功能雖然不同，但需要相互協(xié)調(diào)，共同完成某項生理過程，如分泌蛋白的加工和運輸過程

教材問題提示《思考·討論》之分泌蛋白的合成和運輸(教材第51頁)1．分泌蛋白是在核糖體中合成的。2．分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經(jīng)過了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜等結(jié)構(gòu)。分泌蛋白在核糖體上合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運輸?shù)礁郀柣w做進一步的加工，再由囊泡運輸?shù)郊毎?，與細胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細胞外。3．需要能量，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過程中就需要能量，囊泡與細胞膜融合將蛋白質(zhì)分泌到細胞外的過程也需要能量。這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸提供的。新知探究(一)分泌蛋白的合成和分泌【探究·深化】[問題驅(qū)動]

1．分泌蛋白是指在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)。下列屬于分泌蛋白的是

。(填序號)①血紅蛋白②胰蛋白酶③有氧呼吸有關(guān)的酶④抗體⑤性激素⑥胰島素⑦蠶絲蛋白②④⑥⑦2．下圖是分泌蛋白的合成、加工和運輸圖解，據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)請根據(jù)分泌蛋白的合成、加工和運輸過程，判斷圖中甲～戊的名稱。提示：甲～戊分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜和線粒體。(2)如果氨基酸被放射性同位素標記，在甲～戊中是否都能檢測到放射性？

提示：不是。線粒體僅為該過程提供能量，放射性不會在線粒體中出現(xiàn)。(3)歸納總結(jié)與分泌蛋白形成相關(guān)的細胞器、細胞結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)。提示：細胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。細胞結(jié)構(gòu)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、細胞膜。膜結(jié)構(gòu)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜、線粒體。[重難點撥]

“三看法”透析分泌蛋白的合成、加工和運輸(1)“一看”與分泌蛋白形成有關(guān)的細胞器：核糖體(蛋白質(zhì)的裝配機器)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工車間)、高爾基體(進一步加工包裝)和線粒體(提供能量)。(2)“二看”標記氨基酸出現(xiàn)的先后順序：核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→囊泡→高爾基體→囊泡→細胞膜(→胞外)，如圖1。(3)“三看”膜面積變化的結(jié)果：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)面積縮小，細胞膜面積增大，如圖2和圖3?！镜漕}·例析】[典例]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(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上放射性強度的變化曲線(圖甲)以及在此過程中高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞膜膜面積的變化曲線(圖乙)。下列分析錯誤的是

(

)A．圖甲中的a、b、c三條曲線所指代的細胞器分別是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體B．與乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相關(guān)的具膜細胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體C．圖乙中d、e、f三條曲線所指代的膜結(jié)構(gòu)分別是細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜D．35S在細胞各個結(jié)構(gòu)間移動的先后順序是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜[解析]蛋白質(zhì)在核糖體上合成后進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步加工，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)再以囊泡的形式將蛋白質(zhì)運送到高爾基體，導致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少，由此可知d為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)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(zhì)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。故選C。[答案]

C[延伸思考](1)本題中放射性35S最后出現(xiàn)在哪個細胞器中？提示：高爾基體。(2)本題中含放射性的乳蛋白合成過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的面積有何變化？提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由于分泌囊泡到高爾基體，短時間內(nèi)膜面積會減小?！緫谩んw驗】1．下列有關(guān)分泌蛋白的敘述，錯誤的是

(

)A．分泌蛋白在細胞內(nèi)的合成需要核糖體的參與B．線粒體能為分泌蛋白的合成和運輸提供能量C．分泌蛋白先經(jīng)過高爾基體再經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分泌到細胞外D．分泌蛋白從細胞內(nèi)排出時，囊泡的膜可與細胞膜融合解析：分泌蛋白在核糖體上合成，然后依次經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜排出細胞，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜之間以囊泡的形式進行轉(zhuǎn)移。該過程需要線粒體提供能量。故選C。答案：C

2．圖甲表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)放大圖，圖乙表示胰島素的合成和分泌過程，圖丙表示胰島素合成和分泌過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體及細胞膜面積的變化。請結(jié)合圖示回答下列問題：(1)圖甲屬于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的________(填“顯微”或“亞顯微”)結(jié)構(gòu)模式圖。(2)圖乙中的結(jié)構(gòu)②的名稱為________，其在動物細胞中的功能主要包括________________________________________________________________。(3)圖丙中的曲線________代表圖乙①的變化。d、e、f代表的膜結(jié)構(gòu)中，通過囊泡轉(zhuǎn)化的是_______________________________________________。解析：(1)從圖甲中可清晰看到核糖體，因此圖示結(jié)構(gòu)屬于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的亞顯微結(jié)構(gòu)。(2)②之后直接是細胞膜，因此②是高爾基體。高爾基體在動物細胞中的主要功能是對蛋白質(zhì)進行加工、分類、包裝、轉(zhuǎn)運。(3)在蛋白質(zhì)的分泌過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積是減小(產(chǎn)生囊泡)的，高爾基體的膜面積先增大后減小(接受囊泡，產(chǎn)生囊泡)，細胞膜的膜面積是增大(接受囊泡)的。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體(d和f)之間、高爾基體與細胞膜(f和e)之間是通過囊泡轉(zhuǎn)化的。答案：(1)亞顯微(2)高爾基體對蛋白質(zhì)加工、分類、包裝、轉(zhuǎn)運(3)d

d和f，f和e新知探究(二)細胞的生物膜系統(tǒng)【探究·深化】[問題驅(qū)動]

1．結(jié)合下面幾種生物膜的化學成分，分析以下問題生物膜蛋白質(zhì)/%脂質(zhì)/%糖類/%人紅細胞膜49438大鼠肝細胞核膜59352.9內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜6733含量很少線粒體外膜5248含量很少線粒體內(nèi)膜7624含量很少(1)相似性：各種生物膜在組成成分的

上基本相同，都主要由______________組成。(2)差異性：各種生物膜在組成成分的

上有顯著差異，這與不同生物膜功能的復雜程度有關(guān)，功能越復雜的生物膜中，

的種類和數(shù)量越多。2．結(jié)合圖解分析細胞內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系(1)該圖解說明各種生物膜在結(jié)構(gòu)上

，其間接聯(lián)系是以

的形式實現(xiàn)的。(2)在功能上的聯(lián)系：在分泌蛋白合成、加工、運輸、分泌等過程中，各細胞器之間

。種類蛋白質(zhì)和脂質(zhì)含量蛋白質(zhì)囊泡相互聯(lián)系協(xié)調(diào)配合[重難點撥]

1．構(gòu)建細胞的生物膜系統(tǒng)概念模型2．用系統(tǒng)的觀點理解細胞是一個統(tǒng)一的整體細胞的系統(tǒng)性不僅體現(xiàn)在各結(jié)構(gòu)的分工與合作，還體現(xiàn)在細胞中存在著骨架系統(tǒng)、膜系統(tǒng)等子系統(tǒng)。細胞通過各部分之間的分工及各組合間的協(xié)調(diào)配合形成一個有機的整體。[典例2]下面為細胞的生物膜系統(tǒng)概念圖，據(jù)圖判斷下列敘述正確的是

(

)A．圖中a、c分別是指細胞膜、具膜細胞器B．若d是葉綠體，則存在于所有植物細胞中C．圖中p一定是線粒體的內(nèi)膜D．圖中的f和h分別是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體[解析]生物膜包括核膜、細胞膜和各種細胞器膜等，細胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜在分泌蛋白的加工、運輸和分泌中具有重要作用，據(jù)此可知，a是核膜，b是細胞器膜，c是細胞膜。并不是所有的植物細胞中都有葉綠體。線粒體有外膜和內(nèi)膜。性激素在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成，據(jù)此可判斷f是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，h是高爾基體，g是具膜小泡(囊泡)。故選D。[答案]

D易錯提醒————————————————————————————正確認識生物膜系統(tǒng)的范圍(1)生物膜系統(tǒng)主要針對真核細胞而言，是細胞內(nèi)生物膜的統(tǒng)稱，屬于細胞水平的范疇，而生物體內(nèi)的有些膜，如視網(wǎng)膜、腸黏膜等，不屬于生物膜。(2)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)?！緫谩んw驗】1．細胞內(nèi)不同膜結(jié)構(gòu)之間互相轉(zhuǎn)化，以“囊泡”方式進行的是

(

)①核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜②高爾基體膜和細胞膜③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和高爾基體膜④細胞膜和線粒體膜A．②③

B．②④C．③④ D．①②解析：細胞內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)之間可直接或間接相互聯(lián)系。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可以直接與細胞膜和核膜相連；有的細胞的細胞膜可以直接與線粒體膜相連；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)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。故選A。答案：A

2．如圖為小腸細胞結(jié)構(gòu)示意圖，請回答下列問題。(1)圖中具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器是_____(填名稱)。圖中屬于生物膜系統(tǒng)的細胞器是______(填名稱)。(2)在分泌蛋白合成與分泌時，先后有哪些細胞結(jié)構(gòu)直接參與此過程______________________________________________________________(請用名稱和箭頭表示)。(3)③結(jié)構(gòu)的作用是___________________________________________。①和②之間通過________(填“直接”或“間接”)相連的方式相互轉(zhuǎn)化。解析：(1)細胞中具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器包括線粒體和葉綠體，因為圖示細胞為動物細胞，所以只是線粒體。(2)分泌蛋白合成與分泌的流程：核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜。(3)③處的細胞膜曲折變形，增大了膜面積。①和②之間的聯(lián)系是直接相連，因此它們之間可以直接轉(zhuǎn)化。答案：(1)線粒體線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(2)核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜(3)擴大細胞膜的面積直接科學思維——同位素標記法及其應用1．同位素及其特點在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O,12C與14C。同位素的物理性質(zhì)可能有差異，但組成的化合物化學性質(zhì)相同。2．同位素標記法(1)原理：用物理性質(zhì)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)同位素標記法的一般研究過程(3)同位素標記法的應用①標記某元素，追蹤其轉(zhuǎn)移途徑，如用18O分別標記