2019-2020年高中生物 课时10 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统导学案 新人教版必修1

2019-2020年高中生物课时10细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统导学案新人教版必修1【学习目标】1. 简述生物膜系统的结构和功能。2. 讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。【自主梳理】1. 分泌蛋白的含义：(1) 合成场所：。(2) 作用场所：。(3) 举例：。2. 分泌蛋白的合成、加工和运输：(1) 合成场所：附着在内质网上的。(2) 加工、运输过程核糖体：氨基酸经过脱水缩合，形成:对肮链进行初步加工*疤戒有亠定空间結构的銀白质:对蛋白质做进一步的修饰加工；将蒂岂质分泌到细胞外(3) 提供能量的细胞器：。3. 生物膜在结构和功能上的联系：上图表示，外连，内连。4. 生物膜系统的组成：5. 生物膜系统在生命活动中的重要作用：(1) 细胞膜不仅使细胞具有一个，同时在细胞与外部环境进行的过程中起着决定作用。(2) 广阔的膜面积为提供了大量的附着位点，有利于许多化学反应的进行。(3) 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时，而不会，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。【预习小测】1. 思考问题：(1) 内质网和高尔基体在分泌蛋白的加工过程中的作用分别是什么？(2) 生物体内的所有膜结构都属于细胞的生物膜系统吗？2. 判断正误：形成分泌蛋白的多肽最早是在内质网上合成的。3. 判断正误：靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成。4. 判断正误：抗体从合成到分泌不经过高尔基体。5. 判断正误：内质网具有对蛋白质进行加工的功能。【探究一分泌蛋白的合成和运输】1. 判断下列蛋白质中哪些属于分泌蛋白？胃蛋白酶呼吸酶抗体雄性激素细胞膜上的蛋白质2. (1)在下图中用箭头标出分泌蛋白合成与运输依次经过的结构。(2) 依据上图总结与分泌蛋白有关的细胞器和细胞结构。(3) 依据上图分析分泌蛋白是如何从内质网转移到高尔基体中，又是如何从高尔基体中转移到细胞膜附近的。3. 探讨在分泌蛋白合成和运输的过程中，内质网膜、高尔基体膜和细胞膜这三种膜面积的大小是如何变化的。尝试判断图中曲线分别代表哪种细胞结构？时间【典例精析】下图是动物某分泌细胞示意图，向细胞内注射用放射性同位素田标记的氨基酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的分泌蛋白。据图回答下列问题(内填序号)。(1) 请举例写出3种分泌蛋白：、。(2) 分泌蛋白首先是由附着在上的合成的，该过程的实质是。图中是，在细胞内被形象地比喻为深海中的潜艇。(4) 在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要的能量主要是由提供。【变式训练】有实验表明细胞膜、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，在内质网膜中含量较多，在高尔基体膜中的含量介于二者之间。据此判断正确的是A. 这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网膜直接转化而来B. 这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同C. 这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行加工D. 这类蛋白质的分布说明生物膜在结构上具有统一性和差异性【探究二细胞的生物膜系统】4. 结合细胞的生物膜系统的概念，思考：视网膜属于细胞的生物膜系统吗？5. 观察教材第49页图3-9,思考：核膜、内质网膜、细胞膜三者在结构上具有怎样的联系？6. 回顾分泌蛋白合成和运输的过程，思考：生物膜在结构上能不能相互转化？在功能上有没有联系？【典例精析】下列有关细胞的生物膜系统的叙述，不正确的是A. 细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境B. 细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜上进行的C. 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，保证了细胞生命活动高效、有序地进行D. 细胞的生物膜系统的生物膜是指具有膜结构的细胞器【变式训练】下面为细胞的生物膜系统的概念图，相关叙述正确的是堀胞生勒膜系统含威性激盍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是线粒体的内膜D.图中的f和h分别是指内质网和高尔基体【随堂自测】1. 如图所示内容不能表达下列哪项生理过程?C.汗腺细胞分泌汗液B.胰岛细胞分泌胰岛素D.肠腺细胞分泌肠液2. 连接沟通细胞膜、高尔基体膜、核膜，使三者相互联系构成有机整体的结构是A. 中心体B.线粒体C.内质网D.高尔基体3. 下列有关生物膜的叙述，不正确的是A. 膜可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜B. 各种生物膜的化学组成和结构相似C. 细胞的生物膜系统是对生物体内所有膜结构的统称D. 细胞的生物膜系统之间的紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合4. 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中，与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞器是A.核糖体、线粒体、中心体、染色体B.线粒体、内质网、高尔基体、核膜C. 核糖体、线粒体、叶绿体、高尔基体D.核糖体、线粒体、内质网、高尔基体5. 细胞作为一个生命系统，其内部的各种结构及其功能既相对独立又彼此联系。下图表示某种高等生物细胞中蛋白质X的合成和分泌过程，据图回答下列问题。(1) 被田标记的亮氨酸最初会出现在中。(2) 细胞中与X物质的加工、运输和分泌有关的具膜细胞器是(填标号)，它们的膜与和共同构成细胞的生物膜系统。(3) 在实验室中培养该细胞，当培养液中的含氧量较低时，图中的1就移动到细胞表面,当含氧量较高时，就移动到细胞内部均匀分布。上述现象表明是影响其分布的重要因素。【探究归纳】1. 【提醒】在细胞内各种膜结构相互转化常借助于囊泡，备种生物膜之间可以相互转化，但它们之间的成分还是有区别的。2. 教材提炼:亦右T戶跻旦询胞務之问的协调配合和细葩的粧物腆農1.J.的协调配合匕-井游苗白的舍成和运揺一也懺-(炎空血联刹結沟上的朕刹功能上的联系3. 各种生物膜之间在化学组成上的联系：(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，这与生物膜功能的复杂程度有关一一功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量就越多。4. 各种生物膜之间在结构上的联系：如图所示。榔尔巴顾胡涵覇内质网般，直按联基:丄细胞膜:!IJB5. 各种生物膜之间在功能上的联系：在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中，生物膜各部分之间协调配合，如图所示。必修1课时10细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统详细答案课前预习预习案【自主梳理】1. (1)细胞内(2)细胞外(3)消化酶、抗体和一部分激素2. (1)核糖体(2) 肽链内质网高尔基体细胞膜(3) 线粒体3. 内质网膜细胞膜核膜4. 细胞器膜、核膜、细胞膜等结构5. (1)相对稳定的内部环境物质运输、能量转换和信息传递多种酶(3) 进行多种化学反应相互干扰【预习小测】1. (1)提示：内质网将多肽链加工成具有一定空间结构的蛋白质，咼尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装。(2) 提示：不是，只有细胞内的膜结构才属于细胞的生物膜系统。2. X提示：形成分泌蛋白的多肽的合成是在核糖体上进行的。3. V提示：咼尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡运输到细胞膜。所以靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成。4. X提示：抗体的合成和分泌需要经过高尔基体的加工、包装及运输。5. V提示：内质网对其上核糖体合成的肽链进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。知识拓展探究案【探究一分泌蛋白的合成和运输】1. 提示：。2. (1)提示：如图所示。(2) 提示：与分泌蛋白有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体；与分泌蛋白有关的细胞结构是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。(3) 提示：由内质网加工的蛋白质包裹在内质网突起形成的囊泡中，由囊泡运输至高尔基体，经高尔基体再加工后，再包裹在囊泡中，由其运揄至细胞膜附近。3. 提示：内质网出芽形成囊泡与高尔基体膜融合，所以内质网膜面积会减少，而高尔基体膜面积会先增加，接着高尔基体也出芽形成囊泡与细胞膜融合，所以高尔基体膜面积又减少，故高尔基体膜面积在分泌蛋白合成和运输的过程中基本不变，而细胞膜由于获取了高尔基体的膜而导致膜面积增加。故是内质网膜，是细胞膜，是高尔基体膜。【典例精析】(1) 消化酶抗体胰岛素(2) 内质网核糖体氨基酸通过脱水缩合形成多肽链(3) 囊泡(4) 线粒体【解析】分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素等；在核糖体上合成的肽链，首先在内质网上初步加工形成未成熟的蛋白质，内质网出芽形成囊泡将未成熟的蛋白质运输到高尔基体，经过进一步的加工形成成熟的蛋白质，高尔基体会出芽形成囊泡，将蛋白质运输至细胞膜处，囊泡与细胞膜融合而将蛋白质分泌到细胞外，整个过程需要线粒体提供能量；分泌蛋白与胞内蛋白不同，它是由附着在内质网上的核糖体合成的，合成的实质是氨基酸通过脱水缩合形成多肽链；图中的是将内质网内的蛋白质运输至高尔基体、将高尔基体内的蛋白质运输至细胞膜处的囊泡。【备注】探究归纳分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链在内质网上进行初加工，而后借助内质网膜形成的囊泡被运输到高尔基体，在高尔基体中进行进一步加工，加工成熟后由高尔基体膜形成的囊泡运输到细胞膜，将蛋白质分泌到细胞外，整个过程需要线粒体提供能量。此实例说明细胞器之间既有明确的分工，又协调配合。【变式训练】【解析】由题干可知“细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质”，这说明生物膜在结构上相似，具有统一性；通过“这类蛋白质在细胞膜中含量较少，在内质网膜中含量较多，在髙尔基体膜中的含量介于二者之间”推知它们在这种成分的含量上又存在差异性。【备注】无【探究二细胞的生物膜系统】4. 提示：结合细胞的生物膜系统的概念可知，细胞中的细胞器膜、细胞膜和核膜属于细胞的生物膜系统，而视网膜不属于这三者中的任何一个，因此不属于细胞的生物膜系统。5. 提示：据图可知，内质网膜与核膜直接相连，内质网膜与细胞膜直接相连，即内质网膜内连核膜，外连细胞膜。6. 提示：分泌蛋白的合成和运输过程显示内质网膜与高尔基体膜、高尔基体膜与细胞膜之间通过囊泡实现间接的转化，且生物膜在功能上既各自分工，又相互联系，共同完成分泌蛋白的合成、运输和分泌。【典例精析】D【解析】细胞膜是细胞的边界，可以将细胞与外界环境分隔开使细胞具有相对稳定的内部环境；内质网膜、线粒体膜、高尔基体膜等膜结构上可以进行多种化学反应；各种膜结构可以将线粒体、叶绿体等细胞器分隔开来，使细胞内的化学反应互不干扰而有序地进行；细胞的生物膜系统的生物膜是指细胞膜、核膜和各种细胞器膜。【备注】探究归纳细胞的生物膜系统是细胞内所有膜结构的统称，而不是生物体内所有膜结构的统称。细胞的生物膜系统在结构和功能上密切联系，共同完成生物体的生命活动。【变式训练】D【解析】根据图示信息，联系生物膜系统由核膜、细胞膜和各种细胞器膜的组成；细胞膜与内质网膜和高尔基体膜在分泌蛋白的加工、运揄和分泌中具有重要作用，据此可知，a是核膜，b是具膜细胞器，c是细胞膜。叶绿体有外膜、内膜和类囊体膜，因此m、n不一定就是外膜和内膜，据图也不能确定p是否为线粒体内膜。性激素在内质网中合成，据此可判断f是内质网，h是高尔基体，g是具膜小泡(囊泡)。【备注】分泌蛋白合成分泌过程中相关膜面积变化(1) 内质网由于不断以出芽形式形成囊泡所以其膜面积逐渐减小。(2) 高尔基体膜面积由于接受来自内质网形成的囊泡而先逐渐增大，随之由于高尔基体不断以出芽形式形成囊泡而恢复原有的膜面积。(3) 细胞膜面积由于不断接收到来自高尔基体形成的囊泡而不断增大。(4) 由于囊泡的转移，生物膜的成分不断发生变化。【随堂自测】1. C【解析】题图表示细胞借助囊泡将细胞内物质分泌到细胞外的过程，唾液淀粉酶、肠液中的消化酶、胰岛素均属于分泌蛋白，需借助囊泡被分泌到细胞外。汗液的分泌不需要借助囊泡。【备注】无2. C【解析】内质网膜外连细胞膜，内连核膜，还能以形成囊泡的形式将内质网膜、高尔基体膜、细胞膜联系在一起。【备注】无3. C【解析】在分泌蛋白的形成过程中，膜可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜；各种生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能；各种生物膜的化学组成和结构是相似的，但并不完全相同；细胞的生物膜系统是对细胞内所有膜结构的统称。【备注】无4. D【解析】牛奶中的乳球蛋白和酪蛋白在核糖体内合成，经内质网和高尔基体加工后分泌到细胞外，在合成、加工和运输过程中需要线粒体提供能量。【备注】无5. (1)2核糖体(2) 1、3、5细胞膜核膜(3) 氧气浓度【解析】(1)分泌蛋白首先在核糖体上合成肽链，所以放射性元素首先出现在核糖体上。(2)内质网和高尔基体都参与蛋白质的加工，高尔基体将其分泌到细胞外，线粒体为整个过程提供能量，细胞器膜与细胞膜、核膜共同构成了细胞的生物膜系统。图中1是指线粒体，由题干中的信息可以看出线粒体的分布受氧气浓度的影响。【备注】无2019-2020年高中生物课时10细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统课后练习新人教版必修1【基础过关】1. 下图是人体某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成的物质是膜面税-4-黠粗面内质网翅高尔基体口细胞膜A. 纤维素B.分泌蛋白C.性激素D.维生素2. 将用田标记的谷氨酸注入人的胰腺腺泡细胞后，合成物质X并分泌到细胞外，如图,其中的及物质X分别是核糖体一一物质*细胞膜物质电细胞外A. 内质网、高尔基体、胰岛素B.内质网、线粒体、胰淀粉酶C.高尔基体、中心体、胰蛋白酶D.高尔基体、线粒体、血红蛋白3. 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生物膜B. 细胞膜功能的复杂程度取决于磷脂的数量C. 内质网膜为多种酶提供了大量的附着位点D. 生物膜占据了细胞内的较大空间，影响了细胞功能的正常发挥4. 下面哪种物质的形成和分泌与内质网及其上面的核糖体、高尔基体和线粒体都有关氨基酸胰岛素胃蛋白酶性激素抗体血红蛋白A.B.C.D.5. 黄曲霉毒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从内质网上脱落下来。这一结果直接导致A.染色体被破坏B.高尔基体被破坏C.中心体被破坏D.分泌蛋白无法分泌到细胞外6. 细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。如下图是溶酶体的发生过程和“消化”功能的示意图，b是刚形成的溶酶体，起源于细胞器a，e是由膜包裹着的衰老细胞器d的囊泡，而e的膜来源于细胞器c。相关叙述不正确的是A. b与e演变成f,证明了组成各种膜的成分有相似性B. 由图判断a、c、d依次是高尔基体、内质网和线粒体C. 由a、b、c、d等细胞器膜、核膜和细胞膜构成了细胞的生物膜系统D. a和c可直接相连，进而完成膜的转化7. 如图表示胰腺细胞合成与分泌酶颗粒的大体过程。在一定的时间内使胰腺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依次出现在处。据图回答问题。(1) 处的物质首先是由合成，经加工，然后经进一步加工包装而成。(2) 结构可以出芽，也就是形成，到达结构。(3) 细胞具有分泌的功能，除了酶颗粒，细胞往往还会分泌其他蛋白类物质，如(4) 酶颗粒的合成、运输、加工、分泌等需要能量，为此过程提供能量的细胞器是(5) 结构与结构的膜的主要成分是。【能力提升】1.从某腺体的细胞中提取一些细胞器，放入含有1C的氨基酸的培养液中，培养液中有这些细胞器完成其功能所需的物质和条件，连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量，下图中正确的是2. 下图甲表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，、表示细胞器。某同学用放射性元素标记某种氨基酸，追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞部分结构中的分布情况，如图乙所示，下列说法错误的是靈基酸上空丄核糖悴一-Q_0一细胞JK放射姓颗粒分布A. 图甲中、分别表示内质网、高尔基体、线粒体B. 在图甲中为双层膜结构C. 若图乙中曲线1表示图甲上中放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律,则图乙中的曲线2可表示图甲上中放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律D. 图甲中的过程在原核细胞中也可以进行3. 下图表示胰腺细胞合成与分泌酶颗粒的大体过程。在一定时间内让该胰腺细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性元素依次出现在处。请据图回答有关问题：处的物质首先是由上的合成，然后被加工、包装而形成的。(2) 此颗粒由合成部位经的运输到达加工部位。(3) 此细胞对颗粒还有功能。(4) 结构与结构的成分主要是。(5) 若图中细胞表示动物胰腺内的细胞，可能为必修1课时10细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统课后练习详细答案【基础过关】1. B【解析】在形成分泌蛋白时，是由位于内质网上的核糖体合成多肽，在内质网中加工，由内质网“出芽”形成囊泡，包裹形成的蛋白质移向咼尔基体，此时，内质网膜面积就会减少，咼尔基体膜面积就会增多，在高尔基体中蛋白质再被加工成成熟的蛋白质，再由高尔基体“出芽”形成囊泡，包裹着成熟的蛋白质移向细胞膜，将蛋白质分泌到细胞外，此时，高尔基体膜面积减少，细胞膜面积增加。【备注】无2. A【解析】分泌蛋白由核糖体合成后，经内质网和高尔基体加工，由细胞膜排出，故是内质网,是高尔基体。X为分泌蛋白，选项中胰岛素、胰淀粉酶、胰蛋白酶均为分泌蛋白，血红蛋白为胞内蛋白，不属于分泌蛋白。【备注】无3. C【解析】原核细胞无核膜和细胞器膜，但其细胞膜属于生物膜，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。生物膜将不同细胞器分成了一个个小区室，有利于细胞内化学反应有条不紊地进行，D错误。【备注】无4. C【解析】无【备注】无5. B【解析】分泌蛋白是在内质网上的核糖体上合成，然后才能进入内质网加工修饰，进而进入髙尔基体进一步加工成熟。若核糖体从内质网上脱落，则核糖体上合成的肽链不能进入内质网和高尔基体加工，所以也无法变成成熟的蛋白质分泌到细胞外。【备注】无6. D【解析】由图可知，a是高尔基体，b是溶酶体，c是内质网，d是线粒体。其中b与e可以演变成f,即生物膜可以相互转化，说明各种生物膜的成分相似。生物膜系统包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。内质网膜与核膜、细胞膜直接相连，但内质网和高尔基体需要通过形成囊泡间接相连。【备注】无7. 核糖体内质网高尔基体(2) 囊泡(3) 抗体或蛋白类激素等(正确即可)(4) 线粒体(5) 蛋白质和脂质(磷脂)【解析】氨基酸在合成蛋白质的过程中，与蛋白质合成、加工、修饰及分泌直接有关的细胞器是核糖体、内质网和高尔基体，间接有关的细胞器为线粒体(提供能量)，在分泌过程中内质网、高尔基体可以出芽，形成囊泡，膜结构的主要成分是蛋白质和脂质(磷脂)。【备注】无【能力提升】1. B【解析】分泌蛋白首先在核糖体合成，经内质网加工运输，并以出芽的方式形成具膜囊泡，然后囊泡与高尔基体膜融合，蛋白质在高尔基体内被加工、分类、包装后以囊泡的方式移动到细胞膜并与之融合后分泌到细胞外，据此过程可知应选B项。【备注】无2. D【解析】核糖体是蛋白质的合成场所，在其中合成出的多肽经(内质网)加工后被运输到(高尔基体)进行进一步加工，然后再以具膜小泡的形式被运输到细胞膜，最后被分泌到细胞外，整个过程需要(线粒体)提供能量，线粒体为双层膜结构。图解中的过程只能发生在真核细胞中，因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器。【备注】无3. (1)内质网核糖体高尔基体(2)内质网(3)分泌(4)蛋白质和脂质(5)胰液(消化酶)、胰岛素、胰高血糖素【解析】(1)由图示可知，是分泌囊泡，内部的蛋白质最初是在内质网上的核糖体合成的，然后在经过内质网初步加工和高尔基体的进一步加工、分类、包装，形成分泌囊泡。(2) 分泌蛋白经过内质网从合成部位运输到加工部位。(3) 由图示可看出，该细胞具有分泌功能。(4) 图中结构与都是由单层生物膜构成的细胞器，其膜的成分都是主要由蛋白质和脂质组成的。(5) 动物的胰腺既是内分泌腺，又是外分泌腺，其外分泌腺细胞分泌胰液，胰液中含有消化酶，内分泌腺细胞分泌激素，如胰岛A细胞分泌胰高血糖素，胰岛B细胞分泌胰岛素。【备注】细胞各结构的协调与分泌蛋白的合成、运输、加工和分泌有关的细胞结构及相应的生理作用：(1)线粒体是细胞的“动力车间”；(2)核糖体是“生产蛋白质的机器”；内质网是细胞内分泌蛋白合成和加工以及脂质合成的“车间”；(4) 高尔基体是对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；细胞膜是物质出人细胞的“门户”。