高中生物新教材人教版必修1学案：第3章第2节 第2课时细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统（教师备课专用）

高中生物新教材人教版必修1学案：第3章第2节 第2课时细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统（教师备课专用）

www.ks5u.com 第2课时　细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统 课标要求 核心素养 ‎1.结合分泌蛋白的合成、加工和运输理解细胞器之间的协调配合。‎ ‎2.简述生物膜系统的组成及功能。‎ ‎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——通过构建数学模型和物理模型，加深对分泌蛋白合成、加工和运输过程相关过程的理解。‎ 知识导图 新知预习·双基夯实 一、细胞器之间的协调配合 ‎1．分泌蛋白 ‎(1)__细胞内__分泌蛋白__细胞外或其他细胞__。‎ ‎(2)举例：__消化酶、抗体、胰岛素__等。‎ ‎2．分泌蛋白的合成、运输与能量供应 ‎(1)合成、运输途径：附着在__内质网__上的核糖体―→__内质网____高尔基体____细胞膜__―→细胞外。‎ ‎(2)提供能量的细胞器：__线粒体__。‎ 二、细胞的生物膜系统 ‎1．组成：核膜、细胞膜、__细胞器膜__等结构。‎ ‎2．特点 ‎(1)各种生物膜的__组成成分__和__结构__很相似。‎ ‎(2)在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的__协调配合__。‎ ‎3．功能 ‎(1)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的__内部环境__，同时在细胞与外部环境进行__‎ 物质运输__、能量转化和__信息传递__的过程中起着决定性作用。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)细胞内生物膜把__细胞器__分隔开，使细胞内能够同时进行多种__化学反应__，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。‎ ‎┃┃活学巧练__■‎ ‎(1)细胞膜的物质运输、信息传递功能完全是依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。 (×)‎ ‎(2)正是由于细胞膜的存在，才使细胞成为一个相对独立的系统。(√)‎ ‎(3)细胞内的酶必须附着在膜上，才能发挥催化作用。(×)‎ ‎(4)细胞内增加膜面积的结构包括嵴、基粒等。 (√)‎ ‎(5)各种生物膜在结构上的联系，是它们在功能上能够相互协调的基础。 (√)‎ 思考：‎ ‎1．与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”分别是什么？‎ 提示：有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。有关结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。有关膜结构：线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。‎ ‎2．将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的结构是什么？它跟分泌蛋白从高尔基体运到细胞膜的结构在来源上相同吗？‎ 提示：囊泡。它们的来源不同。将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的囊泡是由内质网“出芽”形成的，将分泌蛋白由高尔基体运到细胞膜的囊泡是由高尔基体形成的。‎ 学霸记忆·素养积累 重点呈现 ‎1．与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。‎ ‎2．细胞膜、核膜和细胞器膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。‎ ‎3．直接相连的生物膜有内质网膜与核膜、内质网膜与细胞膜。‎ ‎4．生物膜系统在物质运输、能量转化、信息传递、酶的附着及使细胞内部区域化方面有重要作用。‎ 课内探究·名师点睛 知识点 细胞器之间的协调配合 ‎1．分泌蛋白与胞内蛋白 胞内蛋白 分泌蛋白 合成场所 游离核糖体 附着在内质网上的核糖体 作用场所 细胞内 细胞外 实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胰岛素 ‎2.分泌蛋白的合成、加工、运输过程 分泌蛋白的合成与运输过程，如图所示。‎ 由此可见，各种细胞器既有一定的独立性，同时又密切配合，共同完成生理功能。‎ ‎3．研究方法——同位素标记法 在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O,12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。研究分泌蛋白的合成和运输采用的方法是同位素标记法。用同位素可以追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。研究者通过追踪用同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程，也能追踪物质的转移途径。‎ ‎┃┃典例剖析__■‎ 典例1 为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成过程，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，观察相应变化。下列说法正确的是(　D　)‎ A．核糖体上不出现3H标记 B．内质网是首先观察到3H标记的细胞器 C．培养一段时间后，细胞膜上不能观察到3H标记 D．若能在高尔基体上观察到3H标记，表示可能有分泌蛋白合成 解析：蛋白质首先在核糖体上合成，3H标记最可能先出现在核糖体上，A、B错误；若为分泌蛋白，则在核糖体上合成多肽后，送至内质网加工，多肽经内质网加工后运输到高尔基体进一步加工，最后由细胞膜分泌到细胞外，C错误，D正确。‎ 方法指导：(1)分泌蛋白合成、运输、分泌过程中各种细胞器的功能：‎ 核糖体：氨基酸脱水缩合形成肽链；‎ 内质网：加工肽链，使其形成具有一定空间结构的蛋白质，并运输；‎ 高尔基体：进一步加工修饰蛋白质，并运输；‎ 线粒体：提供能量。‎ ‎(2)细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间是可以互相转化的，在结构上具有一定的连续性。‎ ‎┃┃变式训练__■‎ ‎1．(不定项)如图表示某种分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程，①②③表示不同的细胞器。下列相关叙述正确的是(　ACD　)‎ A．①是核糖体　　　　 B．②是高尔基体 C．③具有单层膜结构 D．该过程需要消耗能量 解析：①指向的是颗粒结构，为核糖体，A正确。②是核糖体依附的膜结构，属于内质网，B错误。③所指为高尔基体，是单层膜结构，C正确。蛋白质的合成与运输过程是耗能的，D正确。‎ 知识点 生物膜系统 ‎1．生物膜系统的概念 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．生物膜系统的联系 ‎(1)化学成分上的联系 各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质组成，有的还有少量糖类，但每种成分在不同膜中所占的比例不同。‎ ‎(2)结构上的联系 ‎①直接联系：真核细胞中，内质网外连细胞膜，内连核膜，中间还与许多细胞器膜相连；内质网腔还与内外两层核膜之间的腔连通。‎ ‎②间接联系：内质网膜、高尔基体膜和细胞膜是可以相互转化的。‎ ‎(3)功能上的联系 各种生物膜在功能上既有明确分工，又相互配合、协调工作，如分泌蛋白的合成、加工、分泌的过程：细胞内分泌蛋白的合成和运输过程，体现了生物膜在功能上的相互联系。‎ ‎┃┃典例剖析__■‎ 典例2 下面为细胞的生物膜系统的概念图，据图判断下列叙述正确的是(　D　)‎ A．图中a、c分别是指细胞膜、具膜细胞器 B．若d是叶绿体，则m、n一定是外膜和内膜 C．图中p一定是线粒体的内膜 D．图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜 解析：性激素属于脂质，是在内质网上合成的，由此可确定f是内质网膜，结合分泌蛋白合成、加工、运输过程可确定g是囊泡，h是高尔基体膜，c是细胞膜，d和e分别为叶绿体膜、线粒体膜，b为细胞器膜，a是核膜；叶绿体的膜结构有外膜、内膜和类囊体膜。‎ ‎┃┃变式训练__■‎ ‎2．图中功能多、联系广的细胞结构A指的是 (　C　)‎ A．高尔基体膜　　　　 B．叶绿体膜 C．内质网膜 D．液泡膜 解析：内质网向内连接外层核膜，向外连接细胞膜，在代谢旺盛的细胞中，还与线粒体膜相连，内质网膜与高尔基体膜间接相连。‎ 指点迷津·拨云见日 与蛋白质分泌相关的细胞器的判断 用3H标记氨基酸，用曲线表示在不同细胞器中检测到的放射性强度随时间的变化，其中a、b、c分别表示核糖体、内质网和高尔基体 以柱状图形式表示分泌蛋白合成、加工和运输过程中膜面积的变化，其中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜和细胞膜 以曲线形式表示分泌蛋白合成、加工和运输过程中膜面积的变化，其中d、e、f分别表示内质网膜、细胞膜和高尔基体膜 典例3 (2020·武汉一中训练)用35S标记的氨基酸培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(下图甲)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(下图乙)，下列分析不正确的是(　C　)‎ A．图甲中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体 B．与乳腺分泌蛋白的合成与分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体 C．图乙中d、e、 f三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 D．35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 解析：分泌蛋白经内质网初步加工后，由内质网“出芽”形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合，经高尔基体进一步加工后，再由高尔基体“出芽”形成囊泡，囊泡与细胞膜融合。因此，分泌蛋白分泌前后对比，内质网膜面积相对减小，细胞膜膜面积相对增大，高尔基体膜面积先增大后减小，最后基本不变，C错误。‎ 解疑答惑　　‎ 练习与应用⇨P53‎ 一、概念检测 ‎1．(1)√‎ ‎(2)×　提示：生物膜系统除细胞器膜之外，还包括细胞膜、核膜。‎ ‎2．A　植物的非绿色部分细胞中不含有叶绿体，高尔基体动植物细胞中都有。 ‎ ‎3．C　中心体、叶绿体与唾液淀粉酶的合成无关。‎ ‎4．B　心肌细胞相对腹肌细胞需要更多能量，因此心肌细胞中提供能量的细胞器——线粒体含量更多。‎ ‎5．动物细胞图中，注字的“内质网”应是“高尔基体”，“高尔基体”应是“内质网”。染色质的注字指示线位置有误。中心体还应包括指示线下方的中心粒。动物细胞中不应有叶绿体。‎ 低等植物细胞图中，注字的“核仁”应是“高尔基体”，“叶绿体”标注位置不对，应标准在线粒体上，应改正应是“线粒体”，“核糖体”应是“中心体”。‎ 二、拓展应用 提示：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶分解。‎ 训练巩固·课堂达标 ‎1．(2019·济南月考)细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所，不同细胞器增大膜面积方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述，错误的是 (　D　)‎ A．叶绿体通过类囊体堆叠来增大膜面积 B．内质网通过折叠广泛分布于细胞质基质 C．线粒体通过内膜向内折叠来增大膜面积 D．高尔基体通过产生小泡而增大膜面积 解析：高尔基体通过产生小泡而减少了膜面积，产生的小泡通过与细胞膜融合增大了细胞膜的面积。‎ ‎2．下列结构属于生物膜系统的是(　D　)‎ ‎①线粒体内膜　②叶绿体类囊体薄膜　③细胞壁　④溶酶体膜　⑤核糖体　⑥核膜 A．②③④⑤⑥　　　　 B．②③④⑥‎ C．④⑥ D．①②④⑥‎ 解析： 细胞中生物膜系统包括细胞器膜，如题干中的①②④，还有⑥核膜以及没有提到的细胞膜。核糖体没有膜结构，细胞壁不属于生物膜系统。‎ ‎3．(2019·宿迁期中)细胞内有三种膜是可以通过囊泡相互转变的，这三种膜是(　C　)‎ A．核膜、高尔基体膜、线粒体膜 B．内质网膜、高尔基体膜、液泡膜 C．内质网膜、高尔基体膜、细胞膜 D．高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜 解析：内质网膜和核膜、线粒体膜等直接相连，可直接转化，将细胞中的各种结构连成一个整体；内质网膜和高尔基体膜以及高尔基体膜和细胞膜不直接相连，它们之间是以“出芽”形式形成的囊泡转化的。‎ ‎4．下面是某动物细胞的部分亚显微结构示意图，已知该细胞具有分泌抗体的功能。‎ 请结合所学知识回答下列有关问题：‎ ‎(1)图中除核糖体外不参与构成生物膜系统的细胞器是[__6__]__中心体__；请依次写出抗体合成与运输过程中经过的细胞结构：__4、3、7、5__(仅填标号)，为该过程提供能量的场所主要是[__1__]__线粒体__。‎ ‎(2)下表是与抗体合成及分泌有关的三种细胞器的化学成分。‎ 细胞器 蛋白质(%)‎ 脂质(%)‎ 核酸(%)‎ 甲 ‎67‎ ‎28‎ 少量 乙 ‎59‎ ‎40‎ ‎0‎ 丙 ‎39‎ ‎0‎ ‎59‎ 据表分析，甲、丙分别是[__1__]__线粒体__、[__4__]__核糖体__。‎ ‎(3)[__5__]__细胞膜__具有三大功能：①将细胞与外界环境分开；②__控制物质进出细胞__；③__进行细胞间的信息交流__。‎ 解析：(1)该细胞中不参与构成生物膜系统的细胞器有[4]核糖体和[6]中心体。抗体是分泌蛋白，该蛋白质在[4]核糖体上合成后，先后经过[3]内质网和[7]高尔基体的加工，最后通过[5]细胞膜分泌到细胞外，分泌蛋白的合成和分泌所需能量主要通过[1]线粒体提供。(2)与分泌蛋白合成、运输有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。核糖体没有膜结构，因此不含脂质，故丙表示核糖体；线粒体有双层膜，含有脂质和蛋白质，同时也含有少量核酸，故甲表示线粒体。(3)细胞膜的功能有三个方面，即作为系统的边界将细胞与外界环境分开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。‎