1、第2节细胞器之间的分工合作第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统一、细胞器之间的协调配合一、细胞器之间的协调配合1.1.分泌蛋白与胞内蛋白分泌蛋白与胞内蛋白:分泌蛋白分泌蛋白胞内蛋白胞内蛋白合成场所合成场所_游离的核糖体游离的核糖体作用场所作用场所细胞外细胞外_实例实例消化酶、抗体、部分激消化酶、抗体、部分激素等素等呼吸酶、血红蛋白等呼吸酶、血红蛋白等内质网上的核糖体内质网上的核糖体细胞内细胞内2.2.分泌蛋白的合成与运输分泌蛋白的合成与运输:(1)(1)研究方法研究方法:_:_。(2)(2)图中各结构的名称及功能图中各结构的名称及功能(连线连线):):同位素标记法同位素标记法(3)
2、(3)过程。过程。分泌蛋白的合成与运输过程所经过细胞结构的顺序依分泌蛋白的合成与运输过程所经过细胞结构的顺序依次是次是_(_(用图中序号和箭头表示用图中序号和箭头表示)。【激疑激疑】3 3H H标记亮氨酸标记亮氨酸,可以追踪分泌蛋白的合成与分泌过程。可以追踪分泌蛋白的合成与分泌过程。若用若用3 3H H标记脱氧核苷酸、核糖核苷酸、葡萄糖标记脱氧核苷酸、核糖核苷酸、葡萄糖,可追踪可追踪哪些物质的合成途径及合成后的去向哪些物质的合成途径及合成后的去向?提示提示:分别追踪分别追踪DNADNA、RNARNA、多糖等物质的合成途径及合、多糖等物质的合成途径及合成后的去向。成后的去向。二、细胞的生物膜系统
3、二、细胞的生物膜系统1.1.组成组成:_:_等结构。等结构。2.2.联系联系:这些生物膜的组成成分和结构很相似这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构在结构和功能上紧密联系和功能上紧密联系,体现了细胞内体现了细胞内_。细胞器膜和细胞膜、核膜细胞器膜和细胞膜、核膜各种结构之间的协各种结构之间的协调配合调配合3.3.生物膜系统的作用生物膜系统的作用:请对下列关于生物膜的说法判断正误请对下列关于生物膜的说法判断正误:(1)(1)细胞膜的物质运输、信息传递功能完全是依靠细胞细胞膜的物质运输、信息传递功能完全是依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。膜上的蛋白质来完成的。()()提示提示:细胞膜的物质运输功能细胞
4、膜的物质运输功能,与细胞膜中的脂质成分与细胞膜中的脂质成分也有一定的关系。也有一定的关系。(2)(2)正是由于细胞膜的存在正是由于细胞膜的存在,才使细胞成为一个相对独才使细胞成为一个相对独立的系统。立的系统。()()(3)(3)细胞内的酶必须附着在膜上细胞内的酶必须附着在膜上,才能发挥催化作用。才能发挥催化作用。()()提示提示:有些酶是在游离的状态下发挥作用有些酶是在游离的状态下发挥作用,比如细胞质比如细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质中也含有重要的酶。基质、线粒体基质、叶绿体基质中也含有重要的酶。(4)(4)细胞内增加膜面积的结构包括嵴、基粒等。细胞内增加膜面积的结构包括嵴、基粒等。()(
5、)(5)(5)各种生物膜在结构上的联系各种生物膜在结构上的联系,是它们在功能上能够是它们在功能上能够相互协调的基础。相互协调的基础。()()知识点一细胞器之间的协调配合知识点一细胞器之间的协调配合 以分泌蛋白的合成与分泌为例以分泌蛋白的合成与分泌为例,说明细胞器之间的说明细胞器之间的协调配合协调配合,主要通过以下两种方式呈现主要通过以下两种方式呈现:1.1.图示图示:(1)(1)模型模型:(2)(2)解读。解读。与分泌蛋白的合成、加工直接相关的细胞器是核糖与分泌蛋白的合成、加工直接相关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体体、内质网、高尔基体,间接相关的细胞器是线粒体。间接相关的细胞器是线粒体。核
6、糖体是将氨基酸合成蛋白质的机器核糖体是将氨基酸合成蛋白质的机器,内质网和高尔内质网和高尔基体对蛋白质进行不同程度的加工基体对蛋白质进行不同程度的加工,而线粒体为整个过而线粒体为整个过程提供能量。程提供能量。分泌蛋白由内质网到高尔基体分泌蛋白由内质网到高尔基体,由高尔基体到细胞膜由高尔基体到细胞膜是通过囊泡运输实现的。是通过囊泡运输实现的。细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间的转细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间的转化化,体现了生物膜在结构上具有一定的流动性体现了生物膜在结构上具有一定的流动性,如图如图1 1。细胞中各种细胞器的功能是各不相同的细胞中各种细胞器的功能是各不相同的,某一项
7、生命某一项生命活动的完成活动的完成,并不能只依靠一种细胞器并不能只依靠一种细胞器,而是要依靠各而是要依靠各种细胞器之间的密切配合种细胞器之间的密切配合,如图如图2 2。2.2.曲线曲线:(1)(1)模型模型:(2)(2)解读解读:甲图表示用放射性元素标记某种氨基酸甲图表示用放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时追踪不同时间放射性元素在细胞器中的分布情况间放射性元素在细胞器中的分布情况,依据放射性元素依据放射性元素出现的先后顺序判断出现的先后顺序判断,a,a为核糖体、为核糖体、b b为内质网、为内质网、c c为高为高尔基体。尔基体。乙图表示一定时间内乙图表示一定时间内,细胞结构的膜面积随时间的变细
8、胞结构的膜面积随时间的变化化,d,d的膜面积减小的膜面积减小,e,e的膜面积增大的膜面积增大,f,f的膜面积先增大的膜面积先增大后减小后减小,可判断可判断d d为内质网、为内质网、e e为细胞膜、为细胞膜、f f为高尔基体。为高尔基体。丙图表示前后两个时间点丙图表示前后两个时间点,细胞结构膜面积变化对比。细胞结构膜面积变化对比。前后比较发现前后比较发现,g,g的膜面积减小、的膜面积减小、h h的膜面积基本不变、的膜面积基本不变、i i的膜面积增大的膜面积增大,可判断可判断g g为内质网、为内质网、h h为高尔基体、为高尔基体、i i为为细胞膜。细胞膜。【思考思考讨论讨论】分泌蛋白分泌前后分泌蛋
9、白分泌前后,内质网膜的面积会减小内质网膜的面积会减小,高尔基体高尔基体膜的面积保持稳定膜的面积保持稳定,细胞膜的面积会增大。那么分泌细细胞膜的面积会增大。那么分泌细胞中这三种膜的面积如何保持平衡胞中这三种膜的面积如何保持平衡?(?(生命观念生命观念)提示提示:细胞膜与内质网膜之间可以直接转化细胞膜与内质网膜之间可以直接转化,内质网膜内质网膜和高尔基体膜之间可以通过囊泡膜间接转化。和高尔基体膜之间可以通过囊泡膜间接转化。【素养案例素养案例】图甲表示胰岛素的合成和分泌过程图甲表示胰岛素的合成和分泌过程,图乙表示胰岛素合图乙表示胰岛素合成和分泌过程中内质网、高尔基体及细胞膜面积的变成和分泌过程中内质
10、网、高尔基体及细胞膜面积的变化。请结合图示回答下列问题化。请结合图示回答下列问题:(1)(1)图甲中的结构的名称为图甲中的结构的名称为_,_,其其在动物细胞中的功能主要包括在动物细胞中的功能主要包括:_:_。(2)(2)图乙中的曲线图乙中的曲线_代表图甲的变代表图甲的变化。化。d d、e e、f f代表的膜结构中代表的膜结构中,通过囊泡转化的是通过囊泡转化的是_。【解题导引解题导引】准确把握各种膜结构之间的关系。各种膜结构之间的准确把握各种膜结构之间的关系。各种膜结构之间的转化转化,分为直接转化和间接转化。其中直接相连能够直分为直接转化和间接转化。其中直接相连能够直接转化接转化,通过囊泡联系的
11、能够间接转化。通过囊泡联系的能够间接转化。【解析解析】(1)(1)之后直接是细胞膜之后直接是细胞膜,因此是高尔基体。因此是高尔基体。高尔基体在动物细胞中的主要功能是对蛋白质进行加高尔基体在动物细胞中的主要功能是对蛋白质进行加工、分类、包装、转运。工、分类、包装、转运。(2)(2)在一次蛋白质分泌的过程中在一次蛋白质分泌的过程中,内质网的膜面积是减内质网的膜面积是减小小(产生囊泡产生囊泡)的的,高尔基体的膜先增大后减小高尔基体的膜先增大后减小(得囊泡得囊泡,产生囊泡产生囊泡),),细胞膜的膜面积是增大细胞膜的膜面积是增大(得囊泡得囊泡)的。内质的。内质网与高尔基体之间网与高尔基体之间(d(d和和
12、f),f),高尔基体与细胞膜之间高尔基体与细胞膜之间(f(f和和e)e)是通过囊泡转化的。是通过囊泡转化的。答案答案:(1)(1)高尔基体对蛋白质加工、分类、包装、转高尔基体对蛋白质加工、分类、包装、转运运(2)d(2)dd d和和f,ff,f和和e e【素养素养探究探究】母题追问母题追问(1)(1)生命观念生命观念结构与功能观结构与功能观上题图中内质网与高尔基体形成的囊泡分别被运输到上题图中内质网与高尔基体形成的囊泡分别被运输到哪里哪里?提示提示:内质网形成的囊泡运输到高尔基体内质网形成的囊泡运输到高尔基体,高尔基体形高尔基体形成的囊泡运输到细胞膜。成的囊泡运输到细胞膜。(2)(2)科学思维
13、科学思维比较与分析比较与分析上题图中内质网和高尔基体都可以对蛋白质进行加工上题图中内质网和高尔基体都可以对蛋白质进行加工,那么它们是否可以相互替代那么它们是否可以相互替代?为什么为什么?提示提示:不可以。内质网将肽链盘曲、折叠不可以。内质网将肽链盘曲、折叠,将某些多肽将某些多肽加上糖侧链加上糖侧链,而高尔基体将多条肽链加工成蛋白质。而高尔基体将多条肽链加工成蛋白质。【素养素养迁移迁移】如图表示用如图表示用3 3HH亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白,追踪不追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的
14、是况和运输过程。其中正确的是 ()【解析解析】选选C C。用。用3 3HH亮氨酸标记的分泌蛋白亮氨酸标记的分泌蛋白,首先在首先在附有核糖体的内质网上大量积累附有核糖体的内质网上大量积累,随着分泌蛋白的合成随着分泌蛋白的合成和转运和转运,使内质网上标记氨基酸含量快速下降使内质网上标记氨基酸含量快速下降;高尔基高尔基体中标记氨基酸快速增多体中标记氨基酸快速增多,随后通过高尔基体加工随后通过高尔基体加工,使使含标记氨基酸的分泌蛋白转运至囊泡含标记氨基酸的分泌蛋白转运至囊泡,使高尔基体内的使高尔基体内的标记氨基酸含量下降标记氨基酸含量下降;囊泡中的标记氨基酸含量却逐渐囊泡中的标记氨基酸含量却逐渐增加。
15、增加。【互动探究互动探究】(1)(1)本题中放射性本题中放射性3 3H H最后出现在哪个细胞器中最后出现在哪个细胞器中?提示提示:高尔基体。高尔基体。(2)(2)本题中含放射性的分泌蛋白合成过程中本题中含放射性的分泌蛋白合成过程中,内质网膜内质网膜的面积有何变化的面积有何变化?提示提示:内质网由于分泌囊泡到高尔基体内质网由于分泌囊泡到高尔基体,短时间内膜面短时间内膜面积会减小。积会减小。知识点二细胞的生物膜系统知识点二细胞的生物膜系统1.1.生物膜系统概念图生物膜系统概念图:a-a-细胞器膜细胞器膜b-b-线粒体膜线粒体膜c-c-内质网膜内质网膜d-d-高尔基体膜高尔基体膜e-e-细胞膜细胞膜
16、2.2.生物膜系统中的囊泡生物膜系统中的囊泡:(1)(1)来源来源:内质网、高尔基体、细胞膜。内质网、高尔基体、细胞膜。(2)(2)内容物成分内容物成分:激素、酶等物质。激素、酶等物质。【思考思考讨论讨论】原核细胞是否具有生物膜系统原核细胞是否具有生物膜系统?说明原因。说明原因。(生命观念生命观念)提示提示:不具有。原核细胞没有细胞核不具有。原核细胞没有细胞核,除了核糖体外没除了核糖体外没有其他细胞器有其他细胞器,因此因此,原核细胞没有生物膜系统。原核细胞没有生物膜系统。【素养案例素养案例】如图为某细胞结构示意图如图为某细胞结构示意图,请回答下列问题。请回答下列问题。(1)(1)图中具有双层膜
17、结构的细胞器是图中具有双层膜结构的细胞器是_(填名称填名称)。图中属于生物膜系统的细胞器是。图中属于生物膜系统的细胞器是_(_(填名填名称称)。(2)(2)在分泌蛋白合成与分泌时在分泌蛋白合成与分泌时,先后有哪些细胞结构直先后有哪些细胞结构直接参与此过程接参与此过程_(_(请用名称和箭头表示请用名称和箭头表示)。(3)(3)结构的作用是结构的作用是_。和之间通过和之间通过_(_(填写填写“直接直接”或或“间接间接”)的方式相互转化。的方式相互转化。【解题导引解题导引】(1)(1)把握关键把握关键:题目中的设问题目中的设问,是是“细胞结构细胞结构”还是还是“细胞器细胞器”;题后的提示题后的提示,
18、是是“填序号填序号”,还是还是“填名填名称称”。(2)(2)关注细节关注细节:生物膜之间的相互转化有生物膜之间的相互转化有“直接直接”和和“间接间接”两种情况。这两种情况与生物膜之间在结构两种情况。这两种情况与生物膜之间在结构上的联系有关。上的联系有关。【解析解析】(1)(1)细胞中具有双层膜结构的细胞器包括线粒细胞中具有双层膜结构的细胞器包括线粒体和叶绿体。因为图示细胞为动物细胞体和叶绿体。因为图示细胞为动物细胞,所以只能是线所以只能是线粒体。粒体。(2)(2)分泌蛋白合成与分泌的流程分泌蛋白合成与分泌的流程,从核糖体开始从核糖体开始,到细胞到细胞膜结束。膜结束。(3)(3)处的细胞膜曲折变
19、形处的细胞膜曲折变形,增大了面积。和之间增大了面积。和之间的联系是直接相连的联系是直接相连,因此它们之间可以直接转化。因此它们之间可以直接转化。答案答案:(1)(1)线粒体线粒体、高尔基体、内质网线粒体线粒体、高尔基体、内质网(2)(2)核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜(3)(3)扩大细胞膜的面积直接扩大细胞膜的面积直接【素养素养探究探究】母题追问母题追问(1)(1)生命观念生命观念结构与功能观结构与功能观若上题图中细胞为绿色植物的叶肉细胞若上题图中细胞为绿色植物的叶肉细胞,还缺少哪些细还缺少哪些细胞结构胞结构?提示提示:液泡、叶绿体、细胞壁。液泡、叶绿体、细胞壁。(2)(
20、2)科学思维科学思维分析与比较分析与比较若上题图示是汗腺细胞若上题图示是汗腺细胞,与唾液腺细胞比较与唾液腺细胞比较,核糖体数核糖体数目一样吗目一样吗?提示提示:核糖体与蛋白质合成有关核糖体与蛋白质合成有关,唾液腺细胞能合成唾唾液腺细胞能合成唾液淀粉酶液淀粉酶,所以它比汗腺细胞核糖体的数目多。所以它比汗腺细胞核糖体的数目多。【素养素养迁移迁移】有实验表明有实验表明,细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质些相同的蛋白质,而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少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内质网膜中含量较多,在高尔基体膜中的含量介于
21、两在高尔基体膜中的含量介于两者之间。据此判断下列说法正确的是者之间。据此判断下列说法正确的是()A.A.这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网直接转化这类蛋白质的分布说明细胞膜是由内质网直接转化而来的而来的B.B.这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成这类蛋白质的分布说明同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同分、结构相同C.C.这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行这类蛋白质的分布说明高尔基体能够对蛋白质进行加工加工D.D.这类蛋白质的分布说明生物膜在结构上具有统一性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和差异性【解析解析】选选D D。在分泌蛋白合成过程中。在分泌蛋白合成
22、过程中,细胞膜是由高细胞膜是由高尔基体形成囊泡转化而来的尔基体形成囊泡转化而来的,A,A错误错误;同一细胞中不同生同一细胞中不同生物膜的成分都由蛋白质和磷脂组成物膜的成分都由蛋白质和磷脂组成,但蛋白质的含量和但蛋白质的含量和种类不一定相同种类不一定相同,B,B错误错误;高尔基体能够对来自内质网的高尔基体能够对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装蛋白质进行加工、分类和包装,但题干无法获得此信但题干无法获得此信息息,C,C错误错误;根据题意可知根据题意可知,内质网膜和高尔基体膜、细内质网膜和高尔基体膜、细胞膜都有这种蛋白质胞膜都有这种蛋白质,说明生物膜在结构上具有统一性说明生物膜在结构上具有统一
23、性,但在不同膜中的含量不同但在不同膜中的含量不同,说明生物膜具有差异性说明生物膜具有差异性,D,D正正确确。【课堂回眸课堂回眸】1、是追求，让我们希望不灭；是追求，让我们愈挫愈坚；是追求，让我们谱写人生的美丽篇章；也是追求。让无数伟人为人类社会作出巨大贡献，推动社会前进。2、现实的世界里一片狼藉，物欲横流，流尽了血汗；彩灯闪烁，烁干了安宁。素琴吟风的高雅不再，短笛赏月的古韵难留，现代人创造的物质文明中心灵的安宁难以寻求。3、为生命留下一点空白，为这个骄躁不安的世界留一点空白，哪怕只是一点点，却能挽救无数溺水的精神失陷者。4、生活是由苦乐、美丑交织而成的经纬网，它穿越时空而光芒犹在。需要我们不断探索和思考人生，只要我们能够在思考之中不断添加沙子、水和石头，人生就变得充实。5、我站在金急雨的花树下，将那颗好奇心小心翼翼地放进心中的角落，用她给我的充满爱的心温暖自己。6、对你唯有惊鸿一瞥，却窥见了一种平淡致远的处世态度，淡罢，淡罢，绝不为万物所主宰，我独逍遥于濯浊之外，蝉蜕去拖累，只愿抱明月而长终。江边一蓑烟草，一片缟素。7、天空不留下飞鸟的痕迹，但它已飞过。飞翔不是为了留下痕迹，而是在飞翔中尽情享受自由和快乐!8、这是个下着小雨的清晨，我们行走在泥泞的山路上。山不高，有溪水流淌而去，寒风扑面。
