(共35张PPT)
第五节 细胞在结构和功能上是一个统一整体
举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。
1.归纳、概括生物膜的组成类型,提炼分析生物膜系统的概念,认同细胞中不同膜成分存在结构上的联系,形成结构与功能观。
2.基于辩证性思维,分析细胞中各结构之间的关联,明确细胞结构和功能的统一性,培养科学思维能力。
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一、生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起
1.生物膜系统组成
核膜
线粒体
高尔基体
2.生物膜特点
(1)生物膜中,面积最大的结构是 ,它是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如 、脂质和 的加工或合成基地。
(2)生物膜具有一定的 性,各组分之间可以通过
相互转化。
(3)囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供 来源,从而实现膜成分的 。
内质网
蛋白质
糖类
流动
囊泡
物质
更新
试绘制出细胞膜、生物膜与生物膜系统的关系概念模型。
提示:
二、细胞内各结构协调配合,共同执行生命活动
1.分泌蛋白的概念
(1)合成场所:在 产生。
(2)作用场所:分泌到 发挥作用。
(3)实例:如抗体、 和一部分激素。
核糖体
胞外
消化酶
2.蛋白质的合成与分泌
(1)研究方法: 。
(2)合成与分泌过程:分泌蛋白的合成与运输过程所经过细胞结构的顺序依次是 (用图中字母和箭头表示)。
放射性同位素示踪法
e→c→b→a
3.囊泡与物质运输
(1)运输物质类型。
①一类是囊泡膜上的 和脂质等,参与 的组成并完成特定的细胞功能。
②另一类是囊泡包裹的 ,如一些激素、酶等,这些物质有的被分泌到细胞外,有的参与细胞内大分子物质的降解等。
膜蛋白
细胞器
内含物
(2)运输特点。
①囊泡运输包括囊泡形成、运输和与
(囊泡定向运输的关键)。
②囊泡运输需要多种信号分子和 的参与。
4.生物膜系统存在的意义
(1)大大提高细胞内 的效率,加强各组分间的交流。
特定部位膜的融合
细胞骨架
物质运输
(2)使细胞具有 的空间,保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行。
(3)广阔的膜面积为多种酶提供了 ,为多种化学反应顺利进行提供了有利条件。
相对独立
附着位点
1.用一定量3H标记的亮氨酸培养小鼠胰腺腺泡细胞,发现高尔基体的放射性先增加后减少,其原因是什么
提示:核糖体以3H标记的亮氨酸为原料合成的蛋白质经内质网加工后以囊泡的形式运输至高尔基体,导致高尔基体的放射性增加;然后高尔基体再形成囊泡将该蛋白质经细胞膜分泌至细胞外,导致高尔基体的放射性减小。
2.在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜面积发生怎样的变化
提示:内质网膜面积减少,高尔基体膜面积先增加后减少,细胞膜膜面积增加。
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1.在粗面内质网合成的磷脂和胆固醇需要高尔基体的参与,通过囊泡运入其他细胞器。( )
提示:磷脂和胆固醇几乎全部都在光面内质网合成。
2.细胞内不同细胞器之间一般不存在联系,独立发挥作用。
( )
提示:细胞内不同细胞器之间存在直接或间接的联系,如内质网与高尔基体之间可以通过囊泡相连。
×
×
3.内质网膜与高尔基体膜、细胞膜可以进行相互转化,因为内质网与高尔基体、细胞膜直接相连。( )
提示:内质网与细胞膜可以直接相连,与高尔基体不直接相连,而是通过囊泡间接联系。
4.生物膜系统指生物体内的所有膜结构。( )
提示:生物膜系统指真核细胞内的所有膜结构。
5.细胞内不同膜结构的存在,使细胞内部区域化,保证反应高效、有序地进行。( )
×
√
×
6.不同生物膜上蛋白质的种类和数量大体相同,膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的。( )
提示:不同生物膜上的蛋白质的种类和数量不同。膜中的磷脂分子不含胆固醇。
7.与分泌蛋白合成、分泌的有关膜结构只有三种,即线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜。( )
提示:有关膜结构除线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜外,还包括细胞膜。
×
×
8.一般来说,囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合,其中囊泡形成是囊泡定向运输的关键。
( )
提示:一般来说,囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键。整个过程非常复杂,需要多种信号分子和细胞骨架的参与。
×
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[任务突破1]
理解生物膜系统
(1)生物膜系统是真核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,如视网膜和肠系膜不属于生物膜系统。
任务一 辨析生物膜与生物膜系统
(2)内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可通过囊泡实现相互转化,从而实现膜成分的更新。
(3)原核细胞仅具有细胞膜,不具有其他膜结构,因此原核细胞具有生物膜,但不具有生物膜系统。
[迁移应用]
[典例1-1] 下列关于生物膜及生物膜系统的叙述,错误的是( )
A.真核细胞和原核细胞都有生物膜,但生物膜系统只存在于真核细胞中
B.人体内具有丰富的生物膜系统,如肠系膜等
C.消化酶的加工分泌过程说明生物膜在结构和功能上具有一定的连续性
D.生物膜系统使细胞可同时进行多种反应,提高了生命活动的效率和有序性
√
解析:真核细胞的生物膜系统是由细胞器膜、核膜和细胞膜共同构成的。原核细胞有细胞膜,无核膜和细胞器膜,无生物膜系统;肠系膜是人体内的膜结构,由多层细胞构成不属于生物膜系统;消化酶的加工分泌过程与内质网、高尔基体、线粒体等有关,说明生物膜在结构和功能上具有一定的连续性;生物膜系统将细胞隔成小的“区室”,使细胞可同时进行多种反应,提高了生命活动的效率和有序性。
[任务突破2]
与囊泡有关的知识归纳
[迁移应用]
[典例1-2] (2022·湖州高一期末)下列关于细胞中物质的合成和分泌过程的叙述,错误的是( )
A.包裹在囊泡中的物质不一定被分泌到细胞外
B.核糖体中形成的多肽由囊泡包裹着送到内质网
C.光面内质网合成的磷脂和胆固醇可通过囊泡运输
D.高尔基体合成的果胶物质可通过囊泡参与植物细胞壁的构建
√
解析:包裹在囊泡中的物质不一定被分泌到细胞外,如来自于高尔基体的囊泡包裹着水解酶形成溶酶体;在核糖体中合成的一段多肽由信号肽引导直接进入内质网,不需要囊泡包裹;光面内质网与脂质合成有关,而细胞内的磷脂和胆固醇属于脂质,由于内质网可以形成囊泡,因此可以通过囊泡运输;植物细胞壁的形成与高尔基体有关,高尔基体能合成果胶通过囊泡参与细胞壁的构建。
任务二 生物膜系统与细胞内
各结构的协调配合
[任务突破1]
1.构建分泌蛋白的形成过程模型
2.分泌蛋白形成过程中膜面积的变化
[迁移应用]
[典例2-1] 图1表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图2表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体
B.图2中g、h、i分别是内质网、高尔基体、细胞膜
C.图1中的a、b、c都通过囊泡相联系
D.图2所示变化能体现生物膜具有流动性
√
解析:分泌蛋白形成依次经过的细胞器是核糖体、内质网和高尔基体;图2中g变化前后膜面积减小,表示内质网,h膜面积基本不变,表示高尔基体,i膜面积增大,表示细胞膜;图1中a是核糖体,没有膜结构,不会形成囊泡;由上分析可知图2中三种膜面积的变化,体现了生物膜具有一定的流动性。
[任务突破2]
归纳总结各种生物膜之间的联系
(1)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,这与不同的生物膜功能的复杂程度有关。功能越复杂的生物膜中,蛋白质的种类和数量就越多,具识别功能的糖蛋白含量也多。
(2)在结构上的联系。
(3)在功能上的联系:分泌蛋白合成、加工、运输过程,体现了各种细胞器之间的协调配合。
[迁移应用]
[典例2-2] 一种细胞器的部分生物膜转移到另一细胞器的方式是( )
A.随着细胞质的流动到达特定部位
B.从高尔基体到内质网
C.从内质网直接到达细胞膜
D.通过形成具有膜的囊泡而转移
√
解析:不同细胞器膜的转化不能随细胞质的流动到达特定部位;内质网膜可以以囊泡的形式转化为高尔基体膜;内质网膜与细胞膜直接相连,但是细胞膜不是细胞器;一种细胞器的部分生物膜可以通过形成具有膜的囊泡而转移到另一种细胞器,完成细胞器膜之间的相互转化。