2024_2025学年新教材高中生物第3章细胞的基本结构第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学案新人教版必修11.docVIP

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第2课时细胞器之间的协调协作和细胞的生物膜系统

一、细胞器之间的协调协作

1.分泌蛋白:

(1)概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。

(2)举例:消化酶、抗体和一部分激素等。

2.分泌蛋白的合成与运输:

(1)探讨方法:同位素标记法。

(2)分泌蛋白合成和分泌的过程

提示:分泌蛋白首先在游离的核糖体上起先合成,合成一段肽链后与核糖体一起转移到粗面内质网上接着合成。

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像。

(2)各种生物膜在结构和功能上紧密联系。

以上特点体现了细胞内各种结构之间的协调与协作。

3.功能:

(1)核糖体、中心体等结构不含生物膜,不属于生物膜系统。

(2)原核细胞有生物膜但是没有生物膜系统。

(3)生物膜系统指的是真核生物细胞内的,不是生物体内的。

某同学学习细胞器之间的分工合作后,总结出以下结论:

①胰岛素和性激素都属于分泌蛋白。

②高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能。

③细胞内的酶必需附着在膜上,才能发挥催化作用。

④细胞膜的物质运输、信息传递功能完全依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。

⑤豚鼠胰腺腺泡细胞内的内质网、囊泡、高尔基体均属于生物膜系统。

你的推断:正确的结论有②⑤

牛吃的是草,挤出来的是牛奶。牛奶中含有丰富的蛋白质,你知道这些蛋白质在细胞中是怎样产生的吗?

提示:牛奶中的乳蛋白在核糖体上合成,在内质网内加工,由囊泡运输到高尔基体做进一步的加工,再由囊泡运输到细胞膜,囊泡与细胞膜融合,将蛋白质分泌到乳汁中。

——P53[图3-9]

问题:细胞内进行繁忙的囊泡运输,除了内质网和高尔基体形成囊泡之外,哪些生物膜也可以形成囊泡?(举一例即可)

提示:细胞膜,如变形虫吞噬食物可形成囊泡。

学习任务一:细胞器之间的协调协作

请结合分泌蛋白合成和分泌综合模式图探究:

(生命观念——结构与功能观、系统观)

1.分泌蛋白与胞内蛋白:

分泌蛋白

胞内蛋白

合成场所

先在细胞质基质中的核糖体上合成,然后转移到内质网上接着合成

游离的核糖体

作用场所

细胞外

细胞内

实例

消化酶、抗体、部分激素等

呼吸酶、血红蛋白等

2.分泌蛋白的合成、加工、运输过程:

(1)参加该过程的细胞器和结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜。其中不具膜结构的细胞器是核糖体,属于细胞结构,但不属于细胞器的为细胞膜。

(2)各种膜面积的改变:

图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。

(3)蛋白质分泌过程中放射性强度改变:

①用放射性同位素标记氨基酸后,最先检测到放射性出现在核糖体上,然后依次出现在粗面内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。

②同位素标记法利用物理性质特别的同位素来标记化学反应中原子的去向。可以追踪物质的运行和改变规律。

探讨:(1)分泌蛋白分泌前后,内质网膜的面积会减小,高尔基体膜的面积保持稳定,细胞膜的面积会增大。那么细胞中这三种膜的面积如何保持平衡?

提示:细胞膜和内质网膜与高尔基体膜之间可以通过囊泡膜间接转化。

(2)用3H标记亮氨酸,可以追踪分泌蛋白的合成与分泌过程。若用3H标记脱氧核苷酸、核糖核苷酸,可追踪哪些物质的合成途径及合成后的去向?

提示:分别追踪DNA、RNA等物质的合成途径及合成后的去向。

【易错陷阱】

(1)误认为溶酶体酶和一般胞内蛋白的合成方式相同,事实上溶酶体酶也需经过内质网,高尔基体的加工运输。

(2)误认为囊泡也属于细胞器,囊泡属于细胞结构,但不属于细胞器。

(2024·宿州高一检测)组成生物体的蛋白质大多数是在细胞质中的核糖体上合成的,各种蛋白质合成之后要分别运输到细胞中的不同部位,以保证细胞生命活动的正常进行。如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①②③表示细胞器,a、b、c表示某些过程。下列叙述中错误的是 ()

A.胃蛋白酶、血红素都属于分泌蛋白

B.a表示脱水缩合过程,b、c表示蛋白质的加工及运输过程

C.①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体

D.该过程可以体现细胞器之间既有分工又亲密合作

【思维流程】

【解析】选A。胃蛋白酶属于分泌蛋白,血红素是胞内蛋白,A错误;a表示氨基酸脱水缩合形成多肽,b表示内质网对肽链进行一些加工,形成较成熟的蛋白质,c表示高尔基体对蛋白质进一步加工及运输过程,B正确;由图可知,①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体,C正确;分泌蛋白合成过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有亲密的联系,D正确。

【素养迁移】

(1)具有生理功能的分泌蛋白最终在哪种细胞器中加工成熟?

提示:高尔基体。

(2)与分泌蛋白合成和分泌有关的具膜的细胞器有哪些?