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第3章 细胞的基本结构
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
课
标
要
求
1．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。
2．说明细胞的生物膜系统的组成、特点和功能。
知识点1 细胞器之间的协调配合
1．分泌蛋白
(1)概念：在_________合成后，分泌到_________起作用的蛋白质。
(2)举例：_________、抗体和一部分激素等。
细胞内
细胞外
消化酶
2．分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程(如下图所示)
(1)研究方法：________________。
同位素标记法
(2)过程
[④]游离核糖体：氨基酸经过脱水缩合形成肽链
[⑤]_______________：肽链继续合成并________________内，再进
行加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋
白质
粗面内质网
转移到内质网腔
[③]高尔基体：对蛋白质做进一步的____________
[①]细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外
(3)提供能量的细胞器：_________。
修饰加工
线粒体
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、葡萄糖，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、多糖等物质的合成途径及合成后的去向。
基于对细胞器之间协调配合的理解，判断下列表述是否正确。
1．分泌蛋白的多肽链最初是在游离的核糖体上合成的。 ( )
2．大肠杆菌分泌的蛋白，需要经过内质网加工。 ( )
提示：大肠杆菌无内质网。
3．内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化。 ( )
提示：内质网膜与高尔基体膜之间可以以囊泡的形式相互转化。
×
√
×
4．在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用。 ( )
提示：在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽作用。
5．生物学研究中常用的放射性元素有15N、18O、14C。 ( )
提示：15N、18O为稳定同位素。
×
×
任务一 分析分泌蛋白的合成及分泌过程
如图1是用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成过程的实验过程图解，请分析：
1．图中⑥可能是下列哪些物质？
a．血红蛋白 b．性激素 c．麦芽糖酶 d．抗体
e．胰岛素 f．细胞呼吸酶
提示：c、d、e。
2．分泌蛋白形成及分泌过程中形成的囊泡膜是生物膜吗？视网膜、肠黏膜是生物膜吗？
提示：囊泡膜是生物膜，视网膜、肠黏膜不是生物膜。
3．经连续取样后，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图2所示。请问曲线a、b、c依次代表图1哪种细胞器？
提示：②、①、③。
4．如图3是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线，则a′、b′、c′依次代表的结构分别是什么？
提示：内质网、细胞膜、高尔基体。
5．与分泌蛋白的形成相关的细胞结构和膜结构：
(1)细胞结构：____________________________________________。
(2)膜结构：______________________________________________。
(1)提示：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
(2)提示：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
[深化归纳]
1．图解分泌蛋白的合成、加工与运输过程
2．标记氨基酸出现的先后顺序
核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)，如图。
3．膜面积变化的结果
内质网膜面积变小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜膜面积增大，如图1和图2。
1．如图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图。据图分析，下列有关叙述正确的是( )
A．内质网对加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位
B．图示过程中，核糖体上合成的多肽通过囊泡运输到内质网进行加工
C．细胞膜上糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工
D．分泌蛋白分泌过程中内质网膜面积相对减少，高尔基体膜面积相对增加
√
C [由图可知，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装，再转运到胞内、胞外、细胞膜上，A错误；核糖体无膜结构，不能形成囊泡，B错误；由图可知，细胞膜上的膜蛋白的形成需要经内质网和高尔基体的加工，C正确；由过程图示可知，在分泌蛋白合成与分泌过程中，内质网膜面积减少，细胞膜面积增多，高尔基体膜面积几乎不变，D错误。]
2．图甲表示胰岛素的合成和分泌过程，图乙表示内质网结构放大图，图丙表示胰岛素合成、分泌过程中内质网、高尔基体及细胞膜的膜面积的变化。结合图示分析，下列说法正确的是 ( )
A．图乙所示的内质网结构图能够在电子显微镜下观察到
B．细胞内与细胞呼吸有关的酶，都是通过图甲所示过程合成的
C．图甲中细胞结构①②④的膜之间存在直接联系
D．图丙中f代表内质网膜面积的变化
√
A [图乙所示的内质网结构为亚显微结构，可用电子显微镜观察，A正确；细胞内与细胞呼吸有关的酶为胞内酶，不属于分泌蛋白，B错误；图甲中细胞结构②为高尔基体，与其他膜间存在间接联系，C错误；图丙中f的膜面积最终几乎不变，代表高尔基体膜面积的变化，D错误。]
知识点2 细胞的生物膜系统
1．组成：_________、细胞膜和______等结构。
2．特点
(1)各种生物膜的__________和结构很相似。
(2)生物膜在结构和功能上紧密联系，进一步体现了_______________________________。
细胞器膜
核膜
组成成分
细胞内各种结构
之间的协调与配合
3．功能
保障了细胞内部环境
物质运输
信息传递
能量转化
酶
分隔开
(P53与社会的联系)当肾功能发生障碍时，目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，人工肾利用了细胞膜的什么特点？
提示：细胞膜的功能特性，即选择透过性。
观察教材P53图3-9，用箭头表示出内质网膜、核膜、细胞膜三种生物膜在结构上的直接联系。
提示：
基于对细胞的生物膜系统结构与功能的认识，判断下列表述是否正确。
1．核糖体和中心体是生物膜系统的组成结构。 ( )
提示：核糖体和中心体不具有膜结构。
2．生物膜系统是由细胞膜和细胞器膜组成的。 ( )
提示：生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成。
×
×
3．细胞膜的物质运输、信息传递功能是完全依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。 ( )
提示：细胞膜的物质运输功能，与细胞膜中的脂质成分也有一定的关系；细胞膜的信息传递功能，与细胞膜中的糖类也有关系。
4．细胞内的酶必须附着在膜上，才能发挥催化作用。 ( )
提示：有些酶是在游离的状态下发挥作用的，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。
×
×
5．人体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统。 ( )
提示：生物膜系统是细胞内膜结构的统称，不是生物体内膜结构的统称。
×
任务二 分析生物膜的成分、结构和功能
材料1 比较几种生物膜的化学成分。
生物膜 蛋白质(%) 脂质(%) 糖类(%)
人体红细胞膜 49 43 8
大鼠肝细胞核膜 59 35 2.9
内质网膜 67 33 含量很少
线粒体外膜 52 48 含量很少
线粒体内膜 76 24 含量很少
材料2 细胞内的囊泡运输系统，就好比一个城市的交通运输系统。各种具有“动力”的不同车辆(即运输复合体)装载着所运输的不同“货物”(即囊泡中的物质分子)，按照指定的行驶“路线”(主要是细胞骨架)抵达目的地后，完成货物的卸载(物质的回收或分泌)。下图表示生物膜系统结构和功能上的联系示意图，COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。
1．从表中数据可以看出，各种生物膜的化学组成和含量有什么关系？
提示：①相似性：各种生物膜在化学组成上基本相同，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。
2．细胞内出现加工错误的蛋白质会被回收并重新加工，据图推测，图中的哪种具膜小泡可以防止错误蛋白逃逸？
提示：COPⅠ。
3．细胞吞噬细菌后，溶酶体能够与吞噬泡融合的结构基础是什么？
提示：膜的成分是类似的，都具有流动性。
4．被溶酶体分解后的产物去向有哪些？
提示：对细胞有用的物质保留在细胞内，废物则排出细胞外。
5．内质网和高尔基体之间不直接相通，通过COPⅠ和COPⅡ运输物质，这体现了细胞内生物膜的作用是可把各种细胞器分隔开，使得细胞内多种化学反应互不干扰。这对细胞生命活动的意义是什么？
提示：保证细胞生命活动高效、有序地进行。
[深化归纳]
生物膜系统在结构和功能方面的联系
(1)在结构上的联系
①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性，如图所示：
(2)在功能上的联系
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、运输和分泌的过程就充分体现了生物膜在功能上的联系。
√
3．下列有关生物膜的叙述，错误的是 ( )
A．生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，其功能主要取决于蛋白质的种类和数量
B．原核细胞的结构简单，没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等复杂膜结构，所以不具有生物膜系统
C．细胞膜对细胞与外界环境进行的物质运输、能量转化和信息传递起决定性作用
D．高尔基体膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道
D [生物膜主要由脂质和蛋白质组成，在组成生物膜的脂质中，磷脂最丰富，生物膜的功能主要取决于蛋白质的种类和数量，A正确；原核细胞没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等细胞器膜，也不具有核膜，所以不具有生物膜系统，B正确；细胞膜在细胞与外界环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用，C正确；内质网膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道，D错误。]
√
4．下图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图，其中字母表示结构，数字①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程，下列相关叙述正确的是( )
A．生物膜系统是对生物体内所有膜结构的统称
B．C和G的化学组成和结构相似，两者的蛋白质分子基本相同
C．细胞质同时进行多种反应，经常发生相互干扰
D．J、K、B之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
D [生物膜系统是细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构的统称，而不是生物体内所有膜结构的统称，A错误；蛋白质分子是生命活动的主要承担者，线粒体和叶绿体的功能不同，则C(叶绿体膜)和G(线粒体膜)中的蛋白质分子是不相同的，B错误；生物膜将细胞质分为一个个区室，使代谢同时进行，互不干扰，C错误；由图可得J为内质网膜，K为高尔基体膜，B为细胞膜，①、②是分泌蛋白的合成和分泌过程，分泌蛋白的合成和分泌过程体现出生物膜之间可通过具膜小泡的转移进行相互转化，实现膜成分的更新，D正确。]
1．分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类
蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
2．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。
3．同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。
4．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。
5．通过囊泡相互转化的生物膜有内质网膜、高尔基体膜和
细胞膜。
6．直接相连的生物膜有内质网膜与核膜及内质网膜与细胞膜。
7．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
课堂检测 素养测评
√
1．(链接P51科学方法)下列关于同位素标记法的叙述，错误的是
( )
A．常用的同位素有14C、32P、15N
B．同位素的物理性质和化学性质都相同
C．该方法可以标记化学反应中原子的去向
D．同位素的质子数相同、中子数不同
B [常用的同位素有14C、3H、18O、15N、32P、35S等，A正确；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，B错误；用同位素标记的化合物，其化学性质不会改变，所以可用来标记化学反应中原子的去向，C正确；同位素的质子数相同，中子数不同，D正确。]
√
2．(链接P51思考·讨论)科学家用3H标记亮氨酸，研究豚鼠胰腺腺泡细胞合成分泌胰蛋白酶(一种分泌蛋白)的过程。实验过程中检测①②③三种具膜结构(不考虑囊泡)的放射性颗粒数比例，结果如图所示。下列相关分析错误的是( )
A．①是附着有核糖体的内质网
B．②接收囊泡后放射性会增强
C．③是豚鼠胰腺腺泡细胞的细胞膜
D．②和③可以对新合成的蛋白质进行加工
D [①的放射性逐渐减少，是内质网，A正确；②的放射性先增大后减小，是高尔基体，其在接收来自内质网的囊泡后，放射性会增强，B正确；③的放射性逐渐增强，是细胞膜，C正确；①②可以对新合成的蛋白质进行加工，D错误。]
√
3．细胞内的膜结构都属于生物膜。下列有关生物膜的叙述错误的是( )
A．具有细胞结构的生物都具有生物膜，生物膜都具有选择透过性
B．生物膜在细胞的物质运输、能量转化和信息传递过程中起作用
C．线粒体内膜、子宫内膜、视网膜都属于生物膜
D．内质网、高尔基体形成的囊泡的膜也属于生物膜
C [细胞膜和核膜、细胞器膜都属于生物膜，原核细胞具有的细胞膜也属于生物膜，生物膜都具有选择透过性，A正确；细胞膜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作用，B正确；生物膜是指细胞膜和细胞内的膜结构，子宫内膜、视网膜都由多层细胞组成，不属于生物膜，C错误；内质网、高尔基体形成的囊泡的膜也是细胞内的膜结构，属于生物膜，D正确。]
4．(链接P53拓展应用)溶酶体起源于高尔基体，主要分布在动物细胞中，下列叙述正确的是( )
A．溶酶体的运动与细胞中的蛋白质纤维组成的网架结构有关
B．溶酶体的形成说明组成生物膜系统的各种膜的结构和功能不同
C．溶酶体内可以合成多种水解酶，能分解衰老和损伤的细胞器
D．溶酶体吞噬并杀死侵入细胞的所有病毒和细菌，以维持细胞稳定
√
A [细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输、信息传递等活动有关，溶酶体的运动与细胞骨架有关，A正确；溶酶体的形成说明组成生物膜系统的各种膜在结构上具有相似性，而功能有所不同，B错误；溶酶体是细胞的“消化车间”，里面储存着多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，C错误；溶酶体吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，还能分解细胞中衰老、损伤的细胞器，以维持细胞稳定，但其能力是有限的，不能吞噬进入细胞中的所有病毒或细菌，D错误。]
5．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[ ]_______；请依次写出抗体合成与分泌过程中经过的细胞结构：___________(仅填标号)，为该过程提供能量的场所主要是[ ]________。
6
中心体
4、3、7、5
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[ ]__________、[ ]____________。
(3)[ ]________具有三大功能：①将细胞与外界环境分隔开；②____________________；③_____________________。
1
线粒体
4
核糖体
5
细胞膜
控
进行细胞间的信息交流
制物质进出细胞
[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、分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。核糖体的成分为蛋白质和RNA，它没有膜结构，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隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
课时分层作业(10) 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
题组一 细胞器之间的协调配合
1．下列关于分泌蛋白的形成过程的叙述，正确的是( )
A．囊泡是一种微小的细胞器
B．核糖体无膜结构，是合成和加工蛋白质的场所
C．可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程
D．高尔基体参与了膜蛋白、分泌蛋白等的进一步修饰加工
D [囊泡不是细胞器，A错误；核糖体无膜结构，是合成蛋白质的场所，但不能加工蛋白质，B错误；不可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程，因为脱水缩合反应时，羧基会脱掉—OH，C错误；高尔基体参与了膜蛋白、分泌蛋白等的进一步修饰加工，即高尔基体与动物细胞分泌蛋白的形成有关，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
2．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送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( )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
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密切合作
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
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加工和运输，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修饰和运输，B正确；由图可知，①②③分别是内质网(粗加工)、高尔基体(再加工)和线粒体(供能)，C正确；分泌蛋白的合成、加工和运输过程可以体现细胞器之间既有分工又密切合作，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
3．动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．光面内质网是合成该酶的场所
B．核糖体能形成包裹该酶的小泡
C．高尔基体具有加工和转运该酶的作用
D．囊泡的运输与细胞骨架无关
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C [光面内质网是脂质合成的场所，该酶的本质是蛋白质，不能在光面内质网上合成，A错误；核糖体无膜结构，不能形成小泡包裹该酶，B错误；高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送，具有加工和转运消化酶等分泌蛋白的作用，C正确；细胞骨架参与细胞形态的维持和胞内物质运输，在细胞生命活动中发挥着重要作用，囊泡的运输与细胞骨架有关，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
题组二 细胞的生物膜系统
4．下列关于膜结构的论述，错误的是( )
A．核膜的外膜和内质网膜相连，可以直接转化
B．细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化
C．内质网膜和细胞膜之间可以直接转化
D．细胞膜和线粒体膜之间以囊泡方式进行转化
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [内质网膜内连核膜，外连细胞膜，内质网膜和核膜的外膜及细胞膜可以直接转化，A、C正确；高尔基体可鼓出形成囊泡，囊泡与细胞膜发生融合，从而实现膜的转化，故细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化，B正确；线粒体的膜无法形成囊泡，细胞膜和线粒体膜之间不进行膜的转化，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
5．下图为细胞生物膜系统的概念图，下列相关叙述不正确的是 ( )
A．图中a、c分别是细胞膜、细胞器膜
B．若d是叶绿体膜，则m、n可分别表示叶绿体的外膜和内膜
C．图中p可能是线粒体的内膜
D．图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A [根据题意和题图可知，a是核膜，c是细胞膜，b是细胞器膜，A错误。若d是叶绿体膜，则m、n可分别表示叶绿体的外膜和内膜；若e为线粒体膜，则p、q可分别表示线粒体的内膜和外膜，B、C正确。f能合成性激素，性激素属于脂质，所以f是内质网膜，g是囊泡，h是高尔基体膜，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
6．下列有关细胞结构的叙述，正确的是 ( )
A．细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器，与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关
B．研究分泌蛋白的合成时，亮氨酸除了能用3H标记外，也可以用32P标记，通过检测放射性标记的物质的位置来确认分泌蛋白的合成和运输场所
C．内质网有两种类型，粗面内质网上能合成脂质，光面内质网上能合成蛋白质
D．存在于溶酶体内的多种水解酶，属于胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A [细胞骨架维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，A正确；研究分泌蛋白的合成时，亮氨酸可用3H标记，不能通过32P标记检测放射性标记来确认分泌蛋白的合成和运输场所，因为氨基酸中不含32P，B错误；粗面内质网上能合成蛋白质，光面内质网上能合成脂质，C错误；溶酶体内部含有多种水解酶，属于胞内蛋白，也需要经过内质网和高尔基体的加工，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
7．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。如图为溶酶体的发生过程和“消化”功能示意图，下列说法错误的是( )
A．生物膜是生物体内所有膜结构的统称
B．图示e含有4层生物膜，将与溶酶体融合形成f
C．f的形成反映了生物膜具有流动性的结构特性
D．b是刚形成的溶酶体，它来源于高尔基体
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A [生物膜是细胞内所有膜结构的统称，A错误；图示e(由两层内质网形成)含有4层生物膜，将与溶酶体融合形成f，B正确；f(表示溶酶体与小泡融合)的形成反映了生物膜具有流动性的结构特性，C正确；b是溶酶体，溶酶体来源于高尔基体，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
8．(不定项)在真核细胞中，大多数分泌蛋白通过内质网—高尔基体(ER-Golgi)途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径。但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，而是通过下图所示的4种方式分泌到细胞外，称为非经典分泌途径。下列相关叙述不正确的是( )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A．囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统
B．所有细胞都具备上图所示的4种非经典分泌途径
C．非经典分泌途径都伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性
D．与经典分泌途径相比，非经典分泌途径也要经过内质网和高尔基体
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
√
BCD [囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统，A正确；据题干信息可知，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，可见只有部分细胞具备题图所示的非经典分泌途径，B错误；非经典分泌途径不都伴随着生物膜的转化，如图示中的直接跨膜途径，C错误；与经典分泌途径相比，非经典分泌途径不需要经过内质网和高尔基体，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
9．(13分)科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说，如图所示。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
实验组别 核糖体 信号识别颗粒(SRP) 内质网 实验结果
1 ＋ － － 合成的肽链比正常肽链多一段
2 ＋ ＋ － 合成的肽链比正常肽链少一段
3 ＋ ＋ ＋ 合成的肽链与正常肽链一致
注：“＋”和“－”分别代表反应体系中存在或不存在该结构。
(1)折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往_____________ (细胞器)、细胞膜，最终分泌至细胞外发挥作用，这一过程依赖于生物膜的________。
(2)对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的_____________识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
高尔基体(1分)
流动性
DP(SRP受体)
(3)结合图中信息，解释组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因：__________________________________________________________________________。
综合实验结果说明内质网具有____________的功能。
(4)根据信号肽假说，请你推理分析：
①组别2中的肽链________(填“含有”或“不含有”)信号序列。
②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体______(填“能”或“不能”)附着于内质网上。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除
加工蛋白质
含有
不能
[解析] (1)根据分泌蛋白的合成与分泌的过程分析可知，经过内质网初步加工的多肽将被运往高尔基体进行进一步加工，最后通过细胞膜分泌到细胞外发挥作用，整个过程依赖于生物膜的流动性。(2)结合图和表格分析可知，只有结合了信号序列的SRP 与内质网上的DP(SRP受体)识别并结合后，肽链的延伸才会继续。(3)组别1中合成的肽链比正常肽链多一段，结合题干图分析可知，其原因可能是信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，导致信号序列不能被切除；综合实验结果说明内质网具有加工蛋白质的功能。(4)①组别2中，反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，因此形成的肽链含有信号序列。②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，则不能与DP结合，因此游离的核糖体将不能附着于内质网上。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
(教师用书独具)
1．已知蛋白质的合成方向是从氨基端到羧基端。驻留在内质网中的可溶性蛋白的羧基端有一段特殊序列称为KDEL序列，如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡，就会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体上的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网。下列相关说法正确的是
( )
A．该过程中实现了细胞器间的膜流动，膜面积维持基本稳定
B．这些驻留蛋白的KDEL序列最开始是在游离的核糖体上合成
C．KDEL序列的改变会导致高尔基体内该类蛋白的含量下降
D．胰岛素的合成分泌过程中需要KDEL序列参与
A [由题意可知：借助转运膜泡的运输，从内质网逃逸到高尔基体的蛋白质，被高尔基体上的KDEL受体识别并通过结合这些蛋白质的KDEL序列将它们回收到内质网，因此该过程中实现了细胞器间的膜流动，膜面积维持基本稳定，A 正确；KDEL序列能够引导在核糖体中合成的肽链转移到内质网腔内，说明这些驻留蛋白的KDEL序列最开始是在附着在内质网上的核糖体中合成的，B错误；KDEL序列的改变，可能会导致高尔基体上的KDEL受体不能识别并结合KDEL序列，进而使高尔基体内该类蛋白因不能被回收到内质网而导致它们的含量上升，C错误；如果内质网的某一蛋白质缺乏KDEL序列，则该蛋白质将不能返回内质网，有可能被分泌到细胞外，胰岛素属于分泌蛋白，需要分泌到细胞外起作用，故其合成和分泌过程不需要KDEL序列参与向高尔基体的转运，D错误。]
√
2．下图表示人体某细胞中发生的某大分子物质合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示其中的三个环节。下列相关叙述正确的是( )
①a环节合成的物质具有特定的生理功能 ②b环节能体现膜的流动性 ③c环节伴随细胞膜面积变化 ④分泌出的物质是性激素或抗体
A．②③ B．①④ C．①③④ D．②③④
A [①a环节中包含内质网上的核糖体合成蛋白质(肽链)的过程，该过程合成的蛋白质还未成熟，不具有特定的生理功能，①错误；②b环节表示囊泡与高尔基体的膜进行膜融合过程，能体现膜的流动性，②正确；③c环节表示囊泡与细胞膜进行膜融合过程，该过程伴随细胞膜面积变化，③正确；④该过程表示分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程，有些激素属于分泌蛋白，比如胰岛素、抗体等，但性激素是脂质，④错误。]
√
C [分泌蛋白起始于游离的核糖体，然后转移到①为粗面内质网中进行加工折叠，以囊泡形式运到②高尔基体做进一步的修饰加工，A正确；FGF9的分泌过程中囊泡膜与细胞膜融合，将蛋白分泌到细胞外，体现了细胞膜具有一定的流动性，B正确；囊泡中的物质可以是经过内质网加工的蛋白质或者高尔基体进一步修饰加工的蛋白质，C错误；在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体，D正确。]
4．(不定项)内质网具有严格的质量控制系统，只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，当超过内质网质控能力的限度时，会造成内质网的损伤，从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应)，UPR能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，恢复内质网的蛋白质稳态。推测下列属于UPR的是( )
A．降低内质网膜的流动性，减少囊泡的形成
B．增加折叠酶的数量，促进内质网中的蛋白质正确折叠
C．激活内质网中相关的蛋白降解系统，水解错误折叠的蛋白质
D．减少蛋白质的合成，防止内质网中蛋白质的进一步积累
√
√
√
BCD [降低内质网膜的流动性，减少囊泡的形成，蛋白质在内质网积累，不属于UPR，A错误；增加折叠酶的数量，促进蛋白质完成折叠会使未完成折叠或错误折叠的蛋白质减少，不会在内质网中积累，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR，B正确；激活相关的蛋白质降解系统，水解错误折叠的蛋白质，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR，C正确；通过影响细胞中相关核酸的功能，蛋白质的合成也随之减少，减轻、缓解了内质网的负担，属于UPR，D正确。]
5．图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程，图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构，A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示，在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题：
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是________(填序号)，分离出各种细胞器的方法是____________________。
(2)图甲中A、B、C、D代表合成的各种蛋白质，其中下列物质中属于D类物质的是________。
①呼吸酶 ②胰岛素 ③血红蛋白 ④线粒体膜的组成蛋白 ⑤抗体 ⑥性激素
①②
差速离心法
②⑤
(3)合成D物质并排出细胞外，需要经过的膜结构依次是___________ (用“→”和序号表示)。
(4)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程体现了生物膜的结构特点是__________________。
③→④→⑦
具有一定的流动性
(5)图乙中依据放射性出现时间先后分析，b的名称是________，而图丙中f的名称是_______________。依据图丙中f曲线的变化能说明
______________________________________________________________________。
内质网
高尔基体
高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新
[解析] (1)①是游离的核糖体，②是附着在内质网上的核糖体，而核糖体没有膜结构，因此不含有磷脂分子。分离出各种细胞器的方法是差速离心法。(2)D表示分泌蛋白，②胰岛素和⑤抗体属于分泌蛋白，①呼吸酶、③血红蛋白、④线粒体膜的组成蛋白均为胞内蛋白，⑥性激素化学本质为固醇。(3)由题意可知，D物质属于分泌蛋白，D物质从合成并运输到细胞外经过的膜结构的过程为：先进入③，再通过④最后通过⑦，即需经过的膜结构依次是③→④→⑦。(4)细胞器③内质网和细胞器④高尔基体可以对蛋白质进行初加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程体现了
生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(5)由分泌蛋白的合成与过程分析可知，内质网膜面积减少，细胞膜面积增多，高尔基体膜面积几乎不变。所以图乙中依据放射性出现时间先后分析，a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体，图丙中d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。依据图丙中f曲线的变化能说明高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新。
6．蛋白质的降解是细胞不可或缺的生理过程。泛素是一种小分子蛋白质，在膜蛋白和胞内基质蛋白降解过程中发挥重要作用，主要过程如下图。其中蛋白酶体是一种蛋白质复合体，也是一种细胞器，能识别与待降解蛋白结合的泛素。请回答下列问题。
(1)内质网、高尔基体可对____________(填“膜蛋白”或“胞内基质蛋白”)进一步加工、分类、包装，该过程离不开细胞的生物膜系统。图中不属于生物膜系统的细胞器有______________________。
(2)膜蛋白被泛素结合后会内吞并形成早期内体，____________(填细胞结构)可为此过程提供能量。早期内体会对蛋白质进行分选，未去泛素化的蛋白质则会通过一系列转变并经过晚期内体最终被运输到____________进行降解，这体现了生物膜具有________的结构特点。
膜蛋白
核糖体、蛋白酶体
线粒体
溶酶体
流动性
(3)胞内基质蛋白的降解过程中，泛素的作用是_______________________________________。待降解胞内基质蛋白进入蛋白酶体前，泛素会与其分离，其意义是_________________________。
识别并标记待降解蛋
有利于泛素循环利用
白，并被蛋白酶体识别
(4)科研人员根据蛋白质降解过程原理研发新型药物，如利用蛋白酶体抑制剂类药物可以治疗多发性骨髓瘤。多发性骨髓瘤细胞起源于浆细胞，会合成大量错误折叠的蛋白质。据此推测，该药物主要的作用机制是__________________________________________________________________________________________________________。
抑制蛋白酶体活性，导致错误折叠的蛋白质不能被降解，使得多发性骨髓瘤细胞不能正常的进行生命活动
[解析] (1)内质网和高尔基体可对某些蛋白质进行加工、分类和包装，如膜蛋白、分泌蛋白和溶酶体内的水解酶等。核糖体和蛋白酶体无膜结构，不属于生物膜系统。(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所，可为细胞内的生命活动提供能量。膜蛋白被泛素结合后会内吞并形成早期内体，该过程由线粒体提供能量。由图可知，早期内体会对蛋白质进行分选，未去泛素化的蛋白质则会通过一系列转变并经过晚期内体最终被运输到溶酶体进行降解，这体现了生物膜具有流动性的结构特点。(3)由图可知，泛素能识别并结合待降解的胞内
基质蛋白，蛋白酶体能识别与待降解蛋白结合的泛素，从而将蛋白质降解。待降解胞内基质蛋白进入蛋白酶体前，泛素会与其分离，其意义是有利于泛素循环使用。(4)多发性骨髓瘤细胞起源于浆细胞，会合成大量错误折叠的蛋白质，这些蛋白质会借助蛋白酶体进行降解，从而促进肿瘤生成。利用蛋白酶体抑制剂类药物可以抑制蛋白酶体活性，导致错误折叠的蛋白质不能被降解，使得多发性骨髓瘤细胞不能正常的进行生命活动。课时分层作业(10)
1 2 3 4 5 6 7 8
D A C D A A A BCD
9．(除标注外，每空2分，共13分)(1)高尔基体(1分) 流动性 (2)DP(SRP受体) (3)信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除 加工蛋白质
(4)①含有 ②不能
1．D [囊泡不是细胞器，A错误；核糖体无膜结构，是合成蛋白质的场所，但不能加工蛋白质，B错误；不可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程，因为脱水缩合反应时，羧基会脱掉—OH，C错误；高尔基体参与了膜蛋白、分泌蛋白等的进一步修饰加工，即高尔基体与动物细胞分泌蛋白的形成有关，D正确。]
2．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加工和运输，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修饰和运输，B正确；由图可知，①②③分别是内质网(粗加工)、高尔基体(再加工)和线粒体(供能)，C正确；分泌蛋白的合成、加工和运输过程可以体现细胞器之间既有分工又密切合作，D正确。]
3．C [光面内质网是脂质合成的场所，该酶的本质是蛋白质，不能在光面内质网上合成，A错误；核糖体无膜结构，不能形成小泡包裹该酶，B错误；高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送，具有加工和转运消化酶等分泌蛋白的作用，C正确；细胞骨架参与细胞形态的维持和胞内物质运输，在细胞生命活动中发挥着重要作用，囊泡的运输与细胞骨架有关，D错误。]
4．D [内质网膜内连核膜，外连细胞膜，内质网膜和核膜的外膜及细胞膜可以直接转化，A、C正确；高尔基体可鼓出形成囊泡，囊泡与细胞膜发生融合，从而实现膜的转化，故细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化，B正确；线粒体的膜无法形成囊泡，细胞膜和线粒体膜之间不进行膜的转化，D错误。]
5．A [根据题意和题图可知，a是核膜，c是细胞膜，b是细胞器膜，A错误。若d是叶绿体膜，则m、n可分别表示叶绿体的外膜和内膜；若e为线粒体膜，则p、q可分别表示线粒体的内膜和外膜，B、C正确。f能合成性激素，性激素属于脂质，所以f是内质网膜，g是囊泡，h是高尔基体膜，D正确。]
6．A [细胞骨架维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，A正确；研究分泌蛋白的合成时，亮氨酸可用3H标记，不能通过32P标记检测放射性标记来确认分泌蛋白的合成和运输场所，因为氨基酸中不含32P，B错误；粗面内质网上能合成蛋白质，光面内质网上能合成脂质，C错误；溶酶体内部含有多种水解酶，属于胞内蛋白，也需要经过内质网和高尔基体的加工，D错误。]
7．A [生物膜是细胞内所有膜结构的统称，A错误；图示e(由两层内质网形成)含有4层生物膜，将与溶酶体融合形成f，B正确；f(表示溶酶体与小泡融合)的形成反映了生物膜具有流动性的结构特性，C正确；b是溶酶体，溶酶体来源于高尔基体，D正确。]
8．BCD [囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统，A正确；据题干信息可知，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，可见只有部分细胞具备题图所示的非经典分泌途径，B错误；非经典分泌途径不都伴随着生物膜的转化，如图示中的直接跨膜途径，C错误；与经典分泌途径相比，非经典分泌途径不需要经过内质网和高尔基体，D错误。]第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
1．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。
2．说明细胞的生物膜系统的组成、特点和功能。
知识点1 细胞器之间的协调配合
1．分泌蛋白
(1)概念：在________合成后，分泌到____________起作用的蛋白质。
(2)举例：________、抗体和一部分激素等。
2．分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程(如下图所示)
(1)研究方法：________________。
(2)过程
[④]游离核糖体：氨基酸经过脱水缩合形成肽链
[⑤]________：肽链继续合成并________内，再进行加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
[③]高尔基体：对蛋白质做进一步的______
[①]细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外
(3)提供能量的细胞器：________。
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、葡萄糖，可追踪哪些物质的合成途径及合成后的去向？
基于对细胞器之间协调配合的理解，判断下列表述是否正确。
1．分泌蛋白的多肽链最初是在游离的核糖体上合成的。 ( )
2．大肠杆菌分泌的蛋白，需要经过内质网加工。 ( )
3．内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化。 ( )
4．在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用。( )
5．生物学研究中常用的放射性元素有15N、18O、14C。 ( )
分析分泌蛋白的合成及分泌过程
如图1是用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成过程的实验过程图解，请分析：
1．图中⑥可能是下列哪些物质？
a．血红蛋白 b．性激素 c．麦芽糖酶
d．抗体 e．胰岛素 f．细胞呼吸酶
2．分泌蛋白形成及分泌过程中形成的囊泡膜是生物膜吗？视网膜、肠黏膜是生物膜吗？
3．经连续取样后，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图2所示。请问曲线a、b、c依次代表图1哪种细胞器？
4．如图3是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线，则a′、b′、c′依次代表的结构分别是什么？
5．与分泌蛋白的形成相关的细胞结构和膜结构：
(1)细胞结构：_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)膜结构：__________________________________________________________。
[深化归纳]
1．图解分泌蛋白的合成、加工与运输过程
2．标记氨基酸出现的先后顺序
核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)，如图。
3．膜面积变化的结果
内质网膜面积变小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜膜面积增大，如图1和图2。
1．如图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图。据图分析，下列有关叙述正确的是( )
A．内质网对加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位
B．图示过程中，核糖体上合成的多肽通过囊泡运输到内质网进行加工
C．细胞膜上糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工
D．分泌蛋白分泌过程中内质网膜面积相对减少，高尔基体膜面积相对增加
2．图甲表示胰岛素的合成和分泌过程，图乙表示内质网结构放大图，图丙表示胰岛素合成、分泌过程中内质网、高尔基体及细胞膜的膜面积的变化。结合图示分析，下列说法正确的是 ( )
A.图乙所示的内质网结构图能够在电子显微镜下观察到
B．细胞内与细胞呼吸有关的酶，都是通过图甲所示过程合成的
C．图甲中细胞结构①②④的膜之间存在直接联系
D．图丙中f代表内质网膜面积的变化知识点2 细胞的生物膜系统
1．组成：________、细胞膜和________等结构。
2．特点
(1)各种生物膜的________和结构很相似。
(2)生物膜在结构和功能上紧密联系，进一步体现了_________________________
_____________________________________________________________________。
3．功能
(1)细胞膜________(载体蛋白等)__________________的相对稳定________(细胞识别等)________
(P53与社会的联系)当肾功能发生障碍时，目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，人工肾利用了细胞膜的什么特点？
观察教材P53图3-9，用箭头表示出内质网膜、核膜、细胞膜三种生物膜在结构上的直接联系。
基于对细胞的生物膜系统结构与功能的认识，判断下列表述是否正确。
1．核糖体和中心体是生物膜系统的组成结构。 ( )
2．生物膜系统是由细胞膜和细胞器膜组成的。 ( )
3．细胞膜的物质运输、信息传递功能是完全依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。
( )
4．细胞内的酶必须附着在膜上，才能发挥催化作用。 ( )
5．人体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统。 ( )
分析生物膜的成分、结构和功能
材料1 比较几种生物膜的化学成分。
生物膜 蛋白质(%) 脂质(%) 糖类(%)
人体红细胞膜 49 43 8
大鼠肝细胞核膜 59 35 2.9
内质网膜 67 33 含量很少
线粒体外膜 52 48 含量很少
线粒体内膜 76 24 含量很少
材料2 细胞内的囊泡运输系统，就好比一个城市的交通运输系统。各种具有“动力”的不同车辆(即运输复合体)装载着所运输的不同“货物”(即囊泡中的物质分子)，按照指定的行驶“路线”(主要是细胞骨架)抵达目的地后，完成货物的卸载(物质的回收或分泌)。下图表示生物膜系统结构和功能上的联系示意图，COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。
1．从表中数据可以看出，各种生物膜的化学组成和含量有什么关系？
2．细胞内出现加工错误的蛋白质会被回收并重新加工，据图推测，图中的哪种具膜小泡可以防止错误蛋白逃逸？
3．细胞吞噬细菌后，溶酶体能够与吞噬泡融合的结构基础是什么？
4．被溶酶体分解后的产物去向有哪些？
5．内质网和高尔基体之间不直接相通，通过COPⅠ和COPⅡ运输物质，这体现了细胞内生物膜的作用是可把各种细胞器分隔开，使得细胞内多种化学反应互不干扰。这对细胞生命活动的意义是什么？
[深化归纳]
生物膜系统在结构和功能方面的联系
(1)在结构上的联系
①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性，如图所示：
(2)在功能上的联系
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、运输和分泌的过程就充分体现了生物膜在功能上的联系。
3．下列有关生物膜的叙述，错误的是 ( )
A．生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，其功能主要取决于蛋白质的种类和数量
B．原核细胞的结构简单，没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等复杂膜结构，所以不具有生物膜系统
C.细胞膜对细胞与外界环境进行的物质运输、能量转化和信息传递起决定性作用
D．高尔基体膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道
4．下图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图，其中字母表示结构，数字①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程，下列相关叙述正确的是( )
A．生物膜系统是对生物体内所有膜结构的统称
B．C和G的化学组成和结构相似，两者的蛋白质分子基本相同
C．细胞质同时进行多种反应，经常发生相互干扰
D．J、K、B之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
1．分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
2．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。
3．同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。
4．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。
5．通过囊泡相互转化的生物膜有内质网膜、高尔基体膜和细胞膜。
6．直接相连的生物膜有内质网膜与核膜及内质网膜与细胞膜。
7．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
1．(链接P51科学方法)下列关于同位素标记法的叙述，错误的是 ( )
A．常用的同位素有14C、32P、15N
B．同位素的物理性质和化学性质都相同
C．该方法可以标记化学反应中原子的去向
D．同位素的质子数相同、中子数不同
2．(链接P51思考·讨论)科学家用3H标记亮氨酸，研究豚鼠胰腺腺泡细胞合成分泌胰蛋白酶(一种分泌蛋白)的过程。实验过程中检测①②③三种具膜结构(不考虑囊泡)的放射性颗粒数比例，结果如图所示。下列相关分析错误的是( )
A．①是附着有核糖体的内质网
B．②接收囊泡后放射性会增强
C．③是豚鼠胰腺腺泡细胞的细胞膜
D．②和③可以对新合成的蛋白质进行加工
3．细胞内的膜结构都属于生物膜。下列有关生物膜的叙述错误的是( )
A．具有细胞结构的生物都具有生物膜，生物膜都具有选择透过性
B．生物膜在细胞的物质运输、能量转化和信息传递过程中起作用
C．线粒体内膜、子宫内膜、视网膜都属于生物膜
D．内质网、高尔基体形成的囊泡的膜也属于生物膜
4．(链接P53拓展应用)溶酶体起源于高尔基体，主要分布在动物细胞中，下列叙述正确的是( )
A．溶酶体的运动与细胞中的蛋白质纤维组成的网架结构有关
B．溶酶体的形成说明组成生物膜系统的各种膜的结构和功能不同
C．溶酶体内可以合成多种水解酶，能分解衰老和损伤的细胞器
D．溶酶体吞噬并杀死侵入细胞的所有病毒和细菌，以维持细胞稳定
5．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[ ]________；请依次写出抗体合成与分泌过程中经过的细胞结构：____________(仅填标号)，为该过程提供能量的场所主要是[ ]________。
(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[ ]__________、[ ]____________。
(3)[ ]________具有三大功能：①将细胞与外界环境分隔开；②___________________；③______________________。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
1．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。
2．说明细胞的生物膜系统的组成、特点和功能。
知识点1 细胞器之间的协调配合
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、加工、运输与分泌过程(如下图所示)
(1)研究方法：同位素标记法。
(2)过程
[④]游离核糖体：氨基酸经过脱水缩合形成肽链
[⑤]粗面内质网：肽链继续合成并转移到内质网腔内，再进行加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
[③]高尔基体：对蛋白质做进一步的修饰加工
[①]细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外
(3)提供能量的细胞器：线粒体。
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、葡萄糖，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、多糖等物质的合成途径及合成后的去向。
基于对细胞器之间协调配合的理解，判断下列表述是否正确。
1．分泌蛋白的多肽链最初是在游离的核糖体上合成的。 (√)
2．大肠杆菌分泌的蛋白，需要经过内质网加工。 (×)
提示：大肠杆菌无内质网。
3．内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化。 (×)
提示：内质网膜与高尔基体膜之间可以以囊泡的形式相互转化。
4．在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用。 (×)
提示：在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽作用。
5．生物学研究中常用的放射性元素有15N、18O、14C。 (×)
提示：15N、18O为稳定同位素。
分析分泌蛋白的合成及分泌过程
如图1是用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成过程的实验过程图解，请分析：
1．图中⑥可能是下列哪些物质？
a．血红蛋白 b．性激素 c．麦芽糖酶 d．抗体
e．胰岛素 f．细胞呼吸酶
提示：c、d、e。
2．分泌蛋白形成及分泌过程中形成的囊泡膜是生物膜吗？视网膜、肠黏膜是生物膜吗？
提示：囊泡膜是生物膜，视网膜、肠黏膜不是生物膜。
3．经连续取样后，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图2所示。请问曲线a、b、c依次代表图1哪种细胞器？
提示：②、①、③。
4．如图3是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线，则a′、b′、c′依次代表的结构分别是什么？
提示：内质网、细胞膜、高尔基体。
5．与分泌蛋白的形成相关的细胞结构和膜结构：
(1)细胞结构：______________________________________________。
(2)膜结构：_______________________________________________。
(1)提示：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
(2)提示：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
[深化归纳]
1．图解分泌蛋白的合成、加工与运输过程
2．标记氨基酸出现的先后顺序
核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)，如图。
3．膜面积变化的结果
内质网膜面积变小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜膜面积增大，如图1和图2。
1．如图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图。据图分析，下列有关叙述正确的是( )
A．内质网对加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位
B．图示过程中，核糖体上合成的多肽通过囊泡运输到内质网进行加工
C．细胞膜上糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工
D．分泌蛋白分泌过程中内质网膜面积相对减少，高尔基体膜面积相对增加
C [由图可知，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装，再转运到胞内、胞外、细胞膜上，A错误；核糖体无膜结构，不能形成囊泡，B错误；由图可知，细胞膜上的膜蛋白的形成需要经内质网和高尔基体的加工，C正确；由过程图示可知，在分泌蛋白合成与分泌过程中，内质网膜面积减少，细胞膜面积增多，高尔基体膜面积几乎不变，D错误。]
2．图甲表示胰岛素的合成和分泌过程，图乙表示内质网结构放大图，图丙表示胰岛素合成、分泌过程中内质网、高尔基体及细胞膜的膜面积的变化。结合图示分析，下列说法正确的是 ( )
A．图乙所示的内质网结构图能够在电子显微镜下观察到
B．细胞内与细胞呼吸有关的酶，都是通过图甲所示过程合成的
C．图甲中细胞结构①②④的膜之间存在直接联系
D．图丙中f代表内质网膜面积的变化
A [图乙所示的内质网结构为亚显微结构，可用电子显微镜观察，A正确；细胞内与细胞呼吸有关的酶为胞内酶，不属于分泌蛋白，B错误；图甲中细胞结构②为高尔基体，与其他膜间存在间接联系，C错误；图丙中f的膜面积最终几乎不变，代表高尔基体膜面积的变化，D错误。]
知识点2 细胞的生物膜系统
1．组成：细胞器膜、细胞膜和核膜等结构。
2．特点
(1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。
(2)生物膜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与配合。
3．功能
(1)
(2)
(P53与社会的联系)当肾功能发生障碍时，目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，人工肾利用了细胞膜的什么特点？
提示：细胞膜的功能特性，即选择透过性。
观察教材P53图3-9，用箭头表示出内质网膜、核膜、细胞膜三种生物膜在结构上的直接联系。
提示：
基于对细胞的生物膜系统结构与功能的认识，判断下列表述是否正确。
1．核糖体和中心体是生物膜系统的组成结构。 (×)
提示：核糖体和中心体不具有膜结构。
2．生物膜系统是由细胞膜和细胞器膜组成的。 (×)
提示：生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成。
3．细胞膜的物质运输、信息传递功能是完全依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。 (×)
提示：细胞膜的物质运输功能，与细胞膜中的脂质成分也有一定的关系；细胞膜的信息传递功能，与细胞膜中的糖类也有关系。
4．细胞内的酶必须附着在膜上，才能发挥催化作用。 (×)
提示：有些酶是在游离的状态下发挥作用的，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。
5．人体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统。 (×)
提示：生物膜系统是细胞内膜结构的统称，不是生物体内膜结构的统称。
分析生物膜的成分、结构和功能
材料1 比较几种生物膜的化学成分。
生物膜 蛋白质(%) 脂质(%) 糖类(%)
人体红细胞膜 49 43 8
大鼠肝细胞核膜 59 35 2．9
内质网膜 67 33 含量很少
线粒体外膜 52 48 含量很少
线粒体内膜 76 24 含量很少
材料2 细胞内的囊泡运输系统，就好比一个城市的交通运输系统。各种具有“动力”的不同车辆(即运输复合体)装载着所运输的不同“货物”(即囊泡中的物质分子)，按照指定的行驶“路线”(主要是细胞骨架)抵达目的地后，完成货物的卸载(物质的回收或分泌)。下图表示生物膜系统结构和功能上的联系示意图，COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。
1．从表中数据可以看出，各种生物膜的化学组成和含量有什么关系？
提示：①相似性：各种生物膜在化学组成上基本相同，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。
2．细胞内出现加工错误的蛋白质会被回收并重新加工，据图推测，图中的哪种具膜小泡可以防止错误蛋白逃逸？
提示：COPⅠ。
3．细胞吞噬细菌后，溶酶体能够与吞噬泡融合的结构基础是什么？
提示：膜的成分是类似的，都具有流动性。
4．被溶酶体分解后的产物去向有哪些？
提示：对细胞有用的物质保留在细胞内，废物则排出细胞外。
5．内质网和高尔基体之间不直接相通，通过COPⅠ和COPⅡ运输物质，这体现了细胞内生物膜的作用是可把各种细胞器分隔开，使得细胞内多种化学反应互不干扰。这对细胞生命活动的意义是什么？
提示：保证细胞生命活动高效、有序地进行。
[深化归纳]
生物膜系统在结构和功能方面的联系
(1)在结构上的联系
①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性，如图所示：
(2)在功能上的联系
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、运输和分泌的过程就充分体现了生物膜在功能上的联系。
3．下列有关生物膜的叙述，错误的是 ( )
A．生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，其功能主要取决于蛋白质的种类和数量
B．原核细胞的结构简单，没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等复杂膜结构，所以不具有生物膜系统
C．细胞膜对细胞与外界环境进行的物质运输、能量转化和信息传递起决定性作用
D．高尔基体膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道
D [生物膜主要由脂质和蛋白质组成，在组成生物膜的脂质中，磷脂最丰富，生物膜的功能主要取决于蛋白质的种类和数量，A正确；原核细胞没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等细胞器膜，也不具有核膜，所以不具有生物膜系统，B正确；细胞膜在细胞与外界环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用，C正确；内质网膜内连核膜，外连细胞膜，为物质的运输提供了便利通道，D错误。]
4．下图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图，其中字母表示结构，数字①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程，下列相关叙述正确的是( )
A．生物膜系统是对生物体内所有膜结构的统称
B．C和G的化学组成和结构相似，两者的蛋白质分子基本相同
C．细胞质同时进行多种反应，经常发生相互干扰
D．J、K、B之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
D [生物膜系统是细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构的统称，而不是生物体内所有膜结构的统称，A错误；蛋白质分子是生命活动的主要承担者，线粒体和叶绿体的功能不同，则C(叶绿体膜)和G(线粒体膜)中的蛋白质分子是不相同的，B错误；生物膜将细胞质分为一个个区室，使代谢同时进行，互不干扰，C错误；由图可得J为内质网膜，K为高尔基体膜，B为细胞膜，①、②是分泌蛋白的合成和分泌过程，分泌蛋白的合成和分泌过程体现出生物膜之间可通过具膜小泡的转移进行相互转化，实现膜成分的更新，D正确。]
1．分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
2．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。
3．同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。
4．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。
5．通过囊泡相互转化的生物膜有内质网膜、高尔基体膜和细胞膜。
6．直接相连的生物膜有内质网膜与核膜及内质网膜与细胞膜。
7．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
1．(链接P51科学方法)下列关于同位素标记法的叙述，错误的是 ( )
A．常用的同位素有14C、32P、15N
B．同位素的物理性质和化学性质都相同
C．该方法可以标记化学反应中原子的去向
D．同位素的质子数相同、中子数不同
B [常用的同位素有14C、3H、18O、15N、32P、35S等，A正确；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，B错误；用同位素标记的化合物，其化学性质不会改变，所以可用来标记化学反应中原子的去向，C正确；同位素的质子数相同，中子数不同，D正确。]
2．(链接P51思考·讨论)科学家用3H标记亮氨酸，研究豚鼠胰腺腺泡细胞合成分泌胰蛋白酶(一种分泌蛋白)的过程。实验过程中检测①②③三种具膜结构(不考虑囊泡)的放射性颗粒数比例，结果如图所示。下列相关分析错误的是( )
A．①是附着有核糖体的内质网
B．②接收囊泡后放射性会增强
C．③是豚鼠胰腺腺泡细胞的细胞膜
D．②和③可以对新合成的蛋白质进行加工
D [①的放射性逐渐减少，是内质网，A正确；②的放射性先增大后减小，是高尔基体，其在接收来自内质网的囊泡后，放射性会增强，B正确；③的放射性逐渐增强，是细胞膜，C正确；①②可以对新合成的蛋白质进行加工，D错误。]
3．细胞内的膜结构都属于生物膜。下列有关生物膜的叙述错误的是( )
A．具有细胞结构的生物都具有生物膜，生物膜都具有选择透过性
B．生物膜在细胞的物质运输、能量转化和信息传递过程中起作用
C．线粒体内膜、子宫内膜、视网膜都属于生物膜
D．内质网、高尔基体形成的囊泡的膜也属于生物膜
C [细胞膜和核膜、细胞器膜都属于生物膜，原核细胞具有的细胞膜也属于生物膜，生物膜都具有选择透过性，A正确；细胞膜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作用，B正确；生物膜是指细胞膜和细胞内的膜结构，子宫内膜、视网膜都由多层细胞组成，不属于生物膜，C错误；内质网、高尔基体形成的囊泡的膜也是细胞内的膜结构，属于生物膜，D正确。]
4．(链接P53拓展应用)溶酶体起源于高尔基体，主要分布在动物细胞中，下列叙述正确的是( )
A．溶酶体的运动与细胞中的蛋白质纤维组成的网架结构有关
B．溶酶体的形成说明组成生物膜系统的各种膜的结构和功能不同
C．溶酶体内可以合成多种水解酶，能分解衰老和损伤的细胞器
D．溶酶体吞噬并杀死侵入细胞的所有病毒和细菌，以维持细胞稳定
A [细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输、信息传递等活动有关，溶酶体的运动与细胞骨架有关，A正确；溶酶体的形成说明组成生物膜系统的各种膜在结构上具有相似性，而功能有所不同，B错误；溶酶体是细胞的“消化车间”，里面储存着多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，C错误；溶酶体吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，还能分解细胞中衰老、损伤的细胞器，以维持细胞稳定，但其能力是有限的，不能吞噬进入细胞中的所有病毒或细菌，D错误。]
5．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[ ]________；请依次写出抗体合成与分泌过程中经过的细胞结构：________(仅填标号)，为该过程提供能量的场所主要是[ ]________。
(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[ ]__________、[ ]____________。
(3)[ ]________具有三大功能：①将细胞与外界环境分隔开；②______________；③______________。
[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、分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。核糖体的成分为蛋白质和RNA，它没有膜结构，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隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
[答案] (1)6 中心体 4、3、7、5 1 线粒体 (2)1 线粒体 4 核糖体 (3)5 细胞膜 ②控制物质进出细胞 ③进行细胞间的信息交流
课时分层作业(10) 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
题组一 细胞器之间的协调配合
1．下列关于分泌蛋白的形成过程的叙述，正确的是( )
A．囊泡是一种微小的细胞器
B．核糖体无膜结构，是合成和加工蛋白质的场所
C．可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程
D．高尔基体参与了膜蛋白、分泌蛋白等的进一步修饰加工
D [囊泡不是细胞器，A错误；核糖体无膜结构，是合成蛋白质的场所，但不能加工蛋白质，B错误；不可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程，因为脱水缩合反应时，羧基会脱掉—OH，C错误；高尔基体参与了膜蛋白、分泌蛋白等的进一步修饰加工，即高尔基体与动物细胞分泌蛋白的形成有关，D正确。]
2．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送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密切合作
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加工和运输，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修饰和运输，B正确；由图可知，①②③分别是内质网(粗加工)、高尔基体(再加工)和线粒体(供能)，C正确；分泌蛋白的合成、加工和运输过程可以体现细胞器之间既有分工又密切合作，D正确。]
3．动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．光面内质网是合成该酶的场所
B．核糖体能形成包裹该酶的小泡
C．高尔基体具有加工和转运该酶的作用
D．囊泡的运输与细胞骨架无关
C [光面内质网是脂质合成的场所，该酶的本质是蛋白质，不能在光面内质网上合成，A错误；核糖体无膜结构，不能形成小泡包裹该酶，B错误；高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送，具有加工和转运消化酶等分泌蛋白的作用，C正确；细胞骨架参与细胞形态的维持和胞内物质运输，在细胞生命活动中发挥着重要作用，囊泡的运输与细胞骨架有关，D错误。]
题组二 细胞的生物膜系统
4．下列关于膜结构的论述，错误的是( )
A．核膜的外膜和内质网膜相连，可以直接转化
B．细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化
C．内质网膜和细胞膜之间可以直接转化
D．细胞膜和线粒体膜之间以囊泡方式进行转化
D [内质网膜内连核膜，外连细胞膜，内质网膜和核膜的外膜及细胞膜可以直接转化，A、C正确；高尔基体可鼓出形成囊泡，囊泡与细胞膜发生融合，从而实现膜的转化，故细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化，B正确；线粒体的膜无法形成囊泡，细胞膜和线粒体膜之间不进行膜的转化，D错误。]
5．下图为细胞生物膜系统的概念图，下列相关叙述不正确的是 ( )
A．图中a、c分别是细胞膜、细胞器膜
B．若d是叶绿体膜，则m、n可分别表示叶绿体的外膜和内膜
C．图中p可能是线粒体的内膜
D．图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜
A [根据题意和题图可知，a是核膜，c是细胞膜，b是细胞器膜，A错误。若d是叶绿体膜，则m、n可分别表示叶绿体的外膜和内膜；若e为线粒体膜，则p、q可分别表示线粒体的内膜和外膜，B、C正确。f能合成性激素，性激素属于脂质，所以f是内质网膜，g是囊泡，h是高尔基体膜，D正确。]
6．下列有关细胞结构的叙述，正确的是 ( )
A．细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器，与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关
B．研究分泌蛋白的合成时，亮氨酸除了能用3H标记外，也可以用32P标记，通过检测放射性标记的物质的位置来确认分泌蛋白的合成和运输场所
C．内质网有两种类型，粗面内质网上能合成脂质，光面内质网上能合成蛋白质
D．存在于溶酶体内的多种水解酶，属于胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工
A [细胞骨架维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，A正确；研究分泌蛋白的合成时，亮氨酸可用3H标记，不能通过32P标记检测放射性标记来确认分泌蛋白的合成和运输场所，因为氨基酸中不含32P，B错误；粗面内质网上能合成蛋白质，光面内质网上能合成脂质，C错误；溶酶体内部含有多种水解酶，属于胞内蛋白，也需要经过内质网和高尔基体的加工，D错误。]
7．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。如图为溶酶体的发生过程和“消化”功能示意图，下列说法错误的是( )
A．生物膜是生物体内所有膜结构的统称
B．图示e含有4层生物膜，将与溶酶体融合形成f
C．f的形成反映了生物膜具有流动性的结构特性
D．b是刚形成的溶酶体，它来源于高尔基体
A [生物膜是细胞内所有膜结构的统称，A错误；图示e(由两层内质网形成)含有4层生物膜，将与溶酶体融合形成f，B正确；f(表示溶酶体与小泡融合)的形成反映了生物膜具有流动性的结构特性，C正确；b是溶酶体，溶酶体来源于高尔基体，D正确。]
8．(不定项)在真核细胞中，大多数分泌蛋白通过内质网—高尔基体(ER-Golgi)途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径。但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，而是通过下图所示的4种方式分泌到细胞外，称为非经典分泌途径。下列相关叙述不正确的是( )
A．囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统
B．所有细胞都具备上图所示的4种非经典分泌途径
C．非经典分泌途径都伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性
D．与经典分泌途径相比，非经典分泌途径也要经过内质网和高尔基体
BCD [囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统，A正确；据题干信息可知，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，可见只有部分细胞具备题图所示的非经典分泌途径，B错误；非经典分泌途径不都伴随着生物膜的转化，如图示中的直接跨膜途径，C错误；与经典分泌途径相比，非经典分泌途径不需要经过内质网和高尔基体，D错误。]
9．(13分)科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说，如图所示。
科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。
实验组别 核糖体 信号识别颗粒(SRP) 内质网 实验结果
1 ＋ － － 合成的肽链比正常肽链多一段
2 ＋ ＋ － 合成的肽链比正常肽链少一段
3 ＋ ＋ ＋ 合成的肽链与正常肽链一致
注：“＋”和“－”分别代表反应体系中存在或不存在该结构。
(1)折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往__________ (细胞器)、细胞膜，最终分泌至细胞外发挥作用，这一过程依赖于生物膜的________。
(2)对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的________识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
(3)结合图中信息，解释组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因：_________________________________________________________________________________________________________________________。
综合实验结果说明内质网具有____________的功能。
(4)根据信号肽假说，请你推理分析：
①组别2中的肽链________(填“含有”或“不含有”)信号序列。
②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体________(填“能”或“不能”)附着于内质网上。
[解析] (1)根据分泌蛋白的合成与分泌的过程分析可知，经过内质网初步加工的多肽将被运往高尔基体进行进一步加工，最后通过细胞膜分泌到细胞外发挥作用，整个过程依赖于生物膜的流动性。(2)结合图和表格分析可知，只有结合了信号序列的SRP 与内质网上的DP(SRP受体)识别并结合后，肽链的延伸才会继续。(3)组别1中合成的肽链比正常肽链多一段，结合题干图分析可知，其原因可能是信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，导致信号序列不能被切除；综合实验结果说明内质网具有加工蛋白质的功能。(4)①组别2中，反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，因此形成的肽链含有信号序列。②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，则不能与DP结合，因此游离的核糖体将不能附着于内质网上。
[答案] (除标注外，每空2分，共13分)(1)高尔基体(1分) 流动性 (2)DP(SRP受体) (3)信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除 加工蛋白质 (4)①含有 ②不能
(教师用书独具)
1．已知蛋白质的合成方向是从氨基端到羧基端。驻留在内质网中的可溶性蛋白的羧基端有一段特殊序列称为KDEL序列，如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡，就会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体上的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网。下列相关说法正确的是( )
A．该过程中实现了细胞器间的膜流动，膜面积维持基本稳定
B．这些驻留蛋白的KDEL序列最开始是在游离的核糖体上合成
C．KDEL序列的改变会导致高尔基体内该类蛋白的含量下降
D．胰岛素的合成分泌过程中需要KDEL序列参与
A [由题意可知：借助转运膜泡的运输，从内质网逃逸到高尔基体的蛋白质，被高尔基体上的KDEL受体识别并通过结合这些蛋白质的KDEL序列将它们回收到内质网，因此该过程中实现了细胞器间的膜流动，膜面积维持基本稳定，A 正确；KDEL序列能够引导在核糖体中合成的肽链转移到内质网腔内，说明这些驻留蛋白的KDEL序列最开始是在附着在内质网上的核糖体中合成的，B错误；KDEL序列的改变，可能会导致高尔基体上的KDEL受体不能识别并结合KDEL序列，进而使高尔基体内该类蛋白因不能被回收到内质网而导致它们的含量上升，C错误；如果内质网的某一蛋白质缺乏KDEL序列，则该蛋白质将不能返回内质网，有可能被分泌到细胞外，胰岛素属于分泌蛋白，需要分泌到细胞外起作用，故其合成和分泌过程不需要KDEL序列参与向高尔基体的转运，D错误。]
2．下图表示人体某细胞中发生的某大分子物质合成、加工和分泌的过程，a、b、c表示其中的三个环节。下列相关叙述正确的是( )
①a环节合成的物质具有特定的生理功能 ②b环节能体现膜的流动性 ③c环节伴随细胞膜面积变化 ④分泌出的物质是性激素或抗体
A．②③ B．①④ C．①③④ D．②③④
A [①a环节中包含内质网上的核糖体合成蛋白质(肽链)的过程，该过程合成的蛋白质还未成熟，不具有特定的生理功能，①错误；②b环节表示囊泡与高尔基体的膜进行膜融合过程，能体现膜的流动性，②正确；③c环节表示囊泡与细胞膜进行膜融合过程，该过程伴随细胞膜面积变化，③正确；④该过程表示分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程，有些激素属于分泌蛋白，比如胰岛素、抗体等，但性激素是脂质，④错误。]
3．研究发现，抑郁症患者大脑中X细胞合成的成纤维细胞生长因子9(FGF9)是一种分泌蛋白，含量远高于正常人，FGF9作用于靶细胞，能体现细胞间信息交流的功能。如图为分泌蛋白的合成和分泌过程，①②表示细胞器。下列有关叙述错误的是( )
核糖体(形成多肽)→①(加工、折叠)②细胞膜→细胞外
A．①为粗面内质网，②为高尔基体
B．FGF9的分泌过程体现了细胞膜具有一定的流动性
C．囊泡中的物质只能是经过内质网加工的蛋白质
D．图示过程需要线粒体供能
C [分泌蛋白起始于游离的核糖体，然后转移到①为粗面内质网中进行加工折叠，以囊泡形式运到②高尔基体做进一步的修饰加工，A正确；FGF9的分泌过程中囊泡膜与细胞膜融合，将蛋白分泌到细胞外，体现了细胞膜具有一定的流动性，B正确；囊泡中的物质可以是经过内质网加工的蛋白质或者高尔基体进一步修饰加工的蛋白质，C错误；在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体，D正确。]
4．(不定项)内质网具有严格的质量控制系统，只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，当超过内质网质控能力的限度时，会造成内质网的损伤，从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应)，UPR能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，恢复内质网的蛋白质稳态。推测下列属于UPR的是( )
A．降低内质网膜的流动性，减少囊泡的形成
B．增加折叠酶的数量，促进内质网中的蛋白质正确折叠
C．激活内质网中相关的蛋白降解系统，水解错误折叠的蛋白质
D．减少蛋白质的合成，防止内质网中蛋白质的进一步积累
BCD [降低内质网膜的流动性，减少囊泡的形成，蛋白质在内质网积累，不属于UPR，A错误；增加折叠酶的数量，促进蛋白质完成折叠会使未完成折叠或错误折叠的蛋白质减少，不会在内质网中积累，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR，B正确；激活相关的蛋白质降解系统，水解错误折叠的蛋白质，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR，C正确；通过影响细胞中相关核酸的功能，蛋白质的合成也随之减少，减轻、缓解了内质网的负担，属于UPR，D正确。]
5．图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程，图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构，A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示，在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题：
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是________(填序号)，分离出各种细胞器的方法是____________________。
(2)图甲中A、B、C、D代表合成的各种蛋白质，其中下列物质中属于D类物质的是________。
①呼吸酶 ②胰岛素 ③血红蛋白 ④线粒体膜的组成蛋白 ⑤抗体 ⑥性激素
(3)合成D物质并排出细胞外，需要经过的膜结构依次是________________________________________________________________________(用“→”和序号表示)。
(4)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程体现了生物膜的结构特点是________________________________。
(5)图乙中依据放射性出现时间先后分析，b的名称是________，而图丙中f的名称是____________。依据图丙中f曲线的变化能说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)①是游离的核糖体，②是附着在内质网上的核糖体，而核糖体没有膜结构，因此不含有磷脂分子。分离出各种细胞器的方法是差速离心法。(2)D表示分泌蛋白，②胰岛素和⑤抗体属于分泌蛋白，①呼吸酶、③血红蛋白、④线粒体膜的组成蛋白均为胞内蛋白，⑥性激素化学本质为固醇。(3)由题意可知，D物质属于分泌蛋白，D物质从合成并运输到细胞外经过的膜结构的过程为：先进入③，再通过④最后通过⑦，即需经过的膜结构依次是③→④→⑦。(4)细胞器③内质网和细胞器④高尔基体可以对蛋白质进行初加工和再加工，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程体现了生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(5)由分泌蛋白的合成与过程分析可知，内质网膜面积减少，细胞膜面积增多，高尔基体膜面积几乎不变。所以图乙中依据放射性出现时间先后分析，a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体，图丙中d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。依据图丙中f曲线的变化能说明高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新。
[答案] (1)①② 差速离心法 (2)②⑤
(3)③→④→⑦ (4)具有一定的流动性 (5)内质网 高尔基体 高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变，但膜的成分实现了更新
6．蛋白质的降解是细胞不可或缺的生理过程。泛素是一种小分子蛋白质，在膜蛋白和胞内基质蛋白降解过程中发挥重要作用，主要过程如下图。其中蛋白酶体是一种蛋白质复合体，也是一种细胞器，能识别与待降解蛋白结合的泛素。请回答下列问题。
(1)内质网、高尔基体可对____________(填“膜蛋白”或“胞内基质蛋白”)进一步加工、分类、包装，该过程离不开细胞的生物膜系统。图中不属于生物膜系统的细胞器有_______________________________________________________________________________________。
(2)膜蛋白被泛素结合后会内吞并形成早期内体，____________(填细胞结构)可为此过程提供能量。早期内体会对蛋白质进行分选，未去泛素化的蛋白质则会通过一系列转变并经过晚期内体最终被运输到____________进行降解，这体现了生物膜具有________的结构特点。
(3)胞内基质蛋白的降解过程中，泛素的作用是____________________________________________。待降解胞内基质蛋白进入蛋白酶体前，泛素会与其分离，其意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)科研人员根据蛋白质降解过程原理研发新型药物，如利用蛋白酶体抑制剂类药物可以治疗多发性骨髓瘤。多发性骨髓瘤细胞起源于浆细胞，会合成大量错误折叠的蛋白质。据此推测，该药物主要的作用机制是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)内质网和高尔基体可对某些蛋白质进行加工、分类和包装，如膜蛋白、分泌蛋白和溶酶体内的水解酶等。核糖体和蛋白酶体无膜结构，不属于生物膜系统。(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所，可为细胞内的生命活动提供能量。膜蛋白被泛素结合后会内吞并形成早期内体，该过程由线粒体提供能量。由图可知，早期内体会对蛋白质进行分选，未去泛素化的蛋白质则会通过一系列转变并经过晚期内体最终被运输到溶酶体进行降解，这体现了生物膜具有流动性的结构特点。(3)由图可知，泛素能识别并结合待降解的胞内基质蛋白，蛋白酶体能识别与待降解蛋白结合的泛素，从而将蛋白质降解。待降解胞内基质蛋白进入蛋白酶体前，泛素会与其分离，其意义是有利于泛素循环使用。(4)多发性骨髓瘤细胞起源于浆细胞，会合成大量错误折叠的蛋白质，这些蛋白质会借助蛋白酶体进行降解，从而促进肿瘤生成。利用蛋白酶体抑制剂类药物可以抑制蛋白酶体活性，导致错误折叠的蛋白质不能被降解，使得多发性骨髓瘤细胞不能正常的进行生命活动。
[答案] (1)膜蛋白 核糖体、蛋白酶体 (2)线粒体 溶酶体 流动性 (3)识别并标记待降解蛋白，并被蛋白酶体识别 有利于泛素循环利用 (4)抑制蛋白酶体活性，导致错误折叠的蛋白质不能被降解，使得多发性骨髓瘤细胞不能正常的进行生命活动
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(10) 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
(本套共9小题，共30分。第1～7小题，每小题2分；第8小题3分；第9小题13分。)
题组一 细胞器之间的协调配合
1．下列关于分泌蛋白的形成过程的叙述，正确的是( )
A．囊泡是一种微小的细胞器
B．核糖体无膜结构，是合成和加工蛋白质的场所
C．可以用3H标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程
D．高尔基体参与了膜蛋白、分泌蛋白等的进一步修饰加工
2．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送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密切合作
3．动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．光面内质网是合成该酶的场所
B．核糖体能形成包裹该酶的小泡
C．高尔基体具有加工和转运该酶的作用
D．囊泡的运输与细胞骨架无关
题组二 细胞的生物膜系统
4．下列关于膜结构的论述，错误的是( )
A．核膜的外膜和内质网膜相连，可以直接转化
B．细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化
C．内质网膜和细胞膜之间可以直接转化
D．细胞膜和线粒体膜之间以囊泡方式进行转化
5．下图为细胞生物膜系统的概念图，下列相关叙述不正确的是 ( )
A．图中a、c分别是细胞膜、细胞器膜
B．若d是叶绿体膜，则m、n可分别表示叶绿体的外膜和内膜
C．图中p可能是线粒体的内膜
D．图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜
6．下列有关细胞结构的叙述，正确的是 ( )
A．细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器，与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关
B．研究分泌蛋白的合成时，亮氨酸除了能用3H标记外，也可以用32P标记，通过检测放射性标记的物质的位置来确认分泌蛋白的合成和运输场所
C．内质网有两种类型，粗面内质网上能合成脂质，光面内质网上能合成蛋白质
D．存在于溶酶体内的多种水解酶，属于胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工
7．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。如图为溶酶体的发生过程和“消化”功能示意图，下列说法错误的是( )
A．生物膜是生物体内所有膜结构的统称
B．图示e含有4层生物膜，将与溶酶体融合形成f
C．f的形成反映了生物膜具有流动性的结构特性
D．b是刚形成的溶酶体，它来源于高尔基体
8．(不定项)在真核细胞中，大多数分泌蛋白通过内质网—高尔基体(ER-Golgi)途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径。但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，而是通过下图所示的4种方式分泌到细胞外，称为非经典分泌途径。下列相关叙述不正确的是( )
A．囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统
B．所有细胞都具备上图所示的4种非经典分泌途径
C．非经典分泌途径都伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性
D．与经典分泌途径相比，非经典分泌途径也要经过内质网和高尔基体
9．(13分)科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说，如图所示。
科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。
实验组别 核糖体 信号识别颗粒(SRP) 内质网 实验结果
1 ＋ － － 合成的肽链比正常肽链多一段
2 ＋ ＋ － 合成的肽链比正常肽链少一段
3 ＋ ＋ ＋ 合成的肽链与正常肽链一致
注：“＋”和“－”分别代表反应体系中存在或不存在该结构。
(1)折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往________(细胞器)、细胞膜，最终分泌至细胞外发挥作用，这一过程依赖于生物膜的________。
(2)对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的________识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
(3)结合图中信息，解释组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
综合实验结果说明内质网具有_____________________________的功能。
(4)根据信号肽假说，请你推理分析：
①组别2中的肽链________(填“含有”或“不含有”)信号序列。
②假设在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体________(填“能”或“不能”)附着于内质网上。
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