(共91张PPT)
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、细
胞的生物膜系统
任务一 细胞器之间的协调配合
任务二 细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白的概念:有些蛋白质是在________合成后,分泌到________起
作用的,这类蛋白质叫作分泌蛋白,如________、抗体和一部分激素等。
细胞内
细胞外
消化酶
2.分泌蛋白的合成和运输
(1)研究方法:______________。
①定义:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中____________。
②作用:用于示踪物质的运行和变化规律。
③具有放射性的同位素:__________________等。通过检测放射性追
踪去路。
④不具有放射性的同位素:__________等。 通过比较相对分子质量
的不同进行分析。
同位素标记法
原子的去向
、、、
、
(2)分泌蛋白的合成和运输过程
核糖体
粗面内质网
加工、折叠
修饰加工
细胞膜
注意：在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中需要消耗能量，这些
能量主要来自________，该过程体现了膜具有________。
线粒体
流动性
二、细胞的生物膜系统
1.生物膜系统的组成
细胞膜、__________和______等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
细胞器膜
核膜
2.生物膜系统的结构和功能特点
(1)生物膜的__________和______很相似。
(2)在____________上紧密联系，体现细胞内各种结构之间的协调和
配合。
组成成分
结构
结构和功能
3.生物膜系统的功能
(1)细胞膜不仅使细胞具有一个__________的内部环境,同时在细胞与
外部环境进行__________、__________和__________的过程中起着
决定性的作用。
相对稳定
物质运输
能量转化
信息传递
(2)许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了
__________。
(3)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______、______地进行。
附着位点
高效
有序
(1)胰岛素和性激素都属于分泌蛋白。( )
×
[解析] 性激素属于脂质,而不是蛋白质。
(2)分泌蛋白的合成是在附着在内质网上的核糖体开始的。 ( )
×
[解析] 分泌蛋白的合成是在游离在细胞质基质中的核糖体开始的。
(3)所有细胞都有生物膜系统。( )
×
[解析] 原核细胞不具有生物膜系统,真核细胞才有生物膜系统。
(4)细胞膜把各种细胞器分隔开,使细胞内部区域化。( )
×
[解析] 细胞器膜把各种细胞器分隔开,而不是细胞膜,细胞膜是细胞整
个生命系统的边界。
(5)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。( )
√
(6)所有细胞器之间都可以通过囊泡进行物质运输。( )
×
[解析] 具膜细胞器之间才有可能通过囊泡进行物质运输。
(7)囊泡在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，其中起重要交通
枢纽作用的是内质网。( )
×
[解析] 细胞中起重要交通枢纽作用的是高尔基体。
任务一 细胞器之间的协调配合
【资料】 下图是用 标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺
腺泡细胞分泌蛋白合成及分泌过程的实验过程图
解，请分析：
1.用豚鼠胰腺腺泡细胞作为实验材料的原因是该种
细胞____________________、取材容易、易于观
察。
能产生大量分泌蛋白
2.下列蛋白质中属于分泌蛋白的有哪些？________
(填序号)。
①血红蛋白 ②胰蛋白酶 ③与有氧呼吸有关的酶
④抗体 ⑤胆固醇 ⑥血浆蛋白
②④⑥
3.研究方法：______________。
同位素标记法
4.用箭头和图中序号表示分泌蛋白合成、加工、运
输过程依次经过的结构：
(1)细胞器：_____________；
(2)细胞结构：___________________________；
(3)具膜细胞器：________；
(4)具膜细胞结构：_______________________。
1.分泌蛋白的合成、加工、运输过程中各种膜面积变化
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。
2.分泌蛋白分泌过程中放射性强度变化用放射性元素标记氨基酸后,放
射性最先出现在核糖体上,然后依次出现在粗面内质网、高尔基体等
结构上。
例1 ［2024·山东临沂高一期末］ 利用 标记一定量的氨基酸来培
养哺乳动物的乳腺细胞，探究乳蛋白的合成和分泌过程，下列相关
叙述错误的是( )
A.利用标记的是氨基酸的 基
B.乳蛋白合成和分泌过程中相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔
基体、线粒体
C.与乳蛋白一样分泌到细胞外起作用的还有抗体、胰蛋白酶、血红
蛋白等
D.在乳蛋白的合成和分泌过程中高尔基体与内质网和细胞膜均通过
囊泡相联系
√
[解析] 氨基酸的结构通式为 ，因此若氨基酸中有，则
只能存在于氨基酸的基中，故该过程利用标记的是氨基酸的 基，
A正确；乳蛋白是分泌蛋白，在核糖体上合成肽链，并通过内质网和
高尔基体加工，该过程还需要线粒体提供能量，B正确；血红蛋白是
胞内蛋白，不属于分泌蛋白，C错误；在分泌蛋白合成和分泌过程中，
内质网膜以出芽的形式形成囊泡并与高尔基体膜融合，高尔基体膜
以出芽的形式形成囊泡并与细胞膜融合，因此该过程中高尔基体与
内质网和细胞膜均通过囊泡相联系，D正确。
例2 ［2025·陕西西安高一月考］ 图甲表示人体内分泌蛋白的形成
过程，其中、、 分别代表不同的细胞器，图乙表示该过程中部分
结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图甲中的、、 分别是核糖体、内质网和高尔基体
B.图甲中组成分泌蛋白的物质最多有21种， 的产物没有生物活性
C.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换
D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性
√
[解析] 分泌蛋白的合成和加工依次经过的细胞器是核糖体、内质网
和高尔基体，因此图甲中的、、 分别代表核糖体、内质网和高尔
基体，A正确；图甲中物质 代表氨基酸，是组成蛋白质的基本单位，
最多有21种， 是内质网，能够对蛋白质进行初步加工，再经过高
尔基体进一步加工的蛋白质才具有生物活性，B正确；图乙显示的是
内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后
的变化，内质网膜的面积减少，高尔基体膜面积先减少后增加，整
个过程高尔基体膜面积基本不变，但是膜成分得以更新，细胞膜面
积增大，说明该过程中高尔基体与内质网和细胞膜之间是可以相互
转换的，C错误；分泌蛋白的运输过程是通过囊泡进行的，图乙所示
为内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前
后的变化，图甲和图乙都能体现生物膜的结构特点，即生物膜具有
一定的流动性，D正确。
［拓展］(1)“三看法”解读分泌蛋白的合成与运输
(2)分泌蛋白与胞内蛋白的比较
种类 胞内蛋白 (不包括溶酶体内的 蛋白质) 分泌蛋白
合成场所 游离的核糖体 先在细胞质基质中的核糖体上合
成，然后与核糖体一起转移到内质
网上继续合成
作用场所 细胞内 细胞外
实例 呼吸酶、血红 蛋白等 消化酶、抗体、部分激素等
任务二 细胞的生物膜系统
【资料】 阅读教材P48~P52。
(1)结合生物膜系统的概念完善上图。
核膜
内
质
网
膜
高
尔
基
体
膜
细
胞
膜
(2)分析构成生物膜系统的各种膜结构在成分上的联系
①相似性:各种生物膜都主要由______和________组成。
②差异性:各种成分所占的比例不同，这与不同生物膜功能的复杂程
度有关——功能越复杂的生物膜,其________的种类和数量就越多。
磷脂
蛋白质
蛋白质
(3)生物体内的所有的膜结构都属于细胞的生物膜系统吗 为什么？
___________________________________________________________
__________________。
生物体内的膜不一定都属于生物膜系统,如小肠黏膜、呼吸道黏膜等
不属于生物膜系统
(4)不具膜的细胞器不属于生物膜系统，如________________。
核糖体、中心体
(5)病毒、原核细胞具有生物膜系统吗 为什么？
___________________________________________________________
________________________________________。
病毒和原核细胞不具有生物膜系统，因为病毒通常无任何膜结构，
原核细胞只有细胞膜，无核膜和具膜细胞器
1.各种生物膜的结构相似,存在直接或间接地相互转化,如图所示。
2.生物膜系统结构上的联系决定了其功能上的联系:各种生物膜在功
能上既有明确分工,又相互配合、协调工作,如分泌蛋白的合成和运输
过程充分体现了生物膜在功能上的紧密联系。
例3 ［2024·河北泊头一中高一月考］ 下列有关生物膜系统的说法，
正确的是( )
A.核膜、线粒体的内膜与外膜、口腔黏膜与小肠黏膜等都属于生物
膜系统
B.合成并分泌消化酶的消化腺细胞，内质网和高尔基体一般比较发达
C.各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定
的联系
D.叶肉细胞、酵母菌以及大肠杆菌都具有生物膜，因此也都具有生
物膜系统
√
[解析] 口腔黏膜和小肠黏膜不属于生物膜系统，A错误；消化酶是分泌
蛋白，分泌蛋白的合成和分泌与内质网和高尔基体有关，所以合成并
分泌消化酶的消化腺细胞，内质网和高尔基体比较发达，B正确；各种
生物膜结构和功能有一定联系，但成分不完全相同，C错误；大肠杆菌
是原核生物，原核生物只有细胞膜，不具有生物膜系统，D错误。
例4 ［2025·云南普洱高一期中］ 真核细胞具备的生物膜系统在细
胞的生命活动中具有重要作用。下图是部分生物膜，下列结合图示
分析错误的是( )
A.根尖细胞的生物膜系统组成除了图中所示的
膜结构外还有叶绿体膜
B.图中参与分泌蛋白合成和分泌过程的结构有
①②③④⑥
C.⑥在细胞中起重要的交通枢纽作用
D.许多重要的化学反应需要酶的参与，④中内
膜广阔的膜面积为呼吸酶提供了附着位点
√
[解析] 根尖细胞中没有叶绿体，A错误；分泌
蛋白合成和分泌过程中需要核糖体、内质网、
高尔基体、线粒体和细胞膜参与，即①②③④
⑥均参与，B正确；⑥为高尔基体，在细胞中起
重要的交通枢纽作用，C正确；许多重要的化学反应需要酶的参与，④
线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大了内膜面积，为呼吸酶提供了附着位
点，D正确。
备用习题
1.黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，常藏身于霉变的花生和玉米等
植物种子中。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。下列物质的合成和加工不受黄曲霉素影响的是( )
A.胰岛素 B.唾液淀粉酶 C.血红蛋白 D.抗体
√
[解析] 分泌蛋白需进入内质网加工和继续被转运，胰岛素、唾液淀粉
酶、抗体属于分泌蛋白，合成受影响；血红蛋白是红细胞中的成分，
不属于分泌蛋白，故选C。
2.水孔蛋白是一种位于细胞膜上且能控制水分子进出细胞的通道蛋白。
细胞合成并转移水孔蛋白的过程：细胞器X→细胞器Y→囊泡a→细胞
器Z→囊泡b→细胞膜。下列分析正确的是( )
A.细胞器X和Y分布于真核细胞和原核细胞中
B.囊泡a和囊泡b能对水孔蛋白进行加工包装
C.水孔蛋白转移到细胞膜上导致细胞器Z的膜面积明显减少
D.囊泡b与细胞膜融合体现了生物膜的结构特点
√
[解析] X表示核糖体，Y表示内质网，原核细胞只有核糖体，无内质
网，A错误；膜泡a和b分别是内质网和高尔基体形成的囊泡，不能加
工蛋白质，B错误；在水孔蛋白合成过程中，内质网膜形成囊泡a并与
高尔基体膜融合，高尔基体膜形成囊泡b并与细胞膜融合，因此该过
程中内质网膜减少，高尔基体膜不变，C错误；高尔基体形成的囊泡b
与细胞膜融合能体现生物膜的结构特点——具有一定的流动性，D正
确。
3.信号肽假说认为,核糖体是通过信号肽的功能而附着到内质网并合成
分泌蛋白的,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.信号肽可以引导新合成的蛋白质穿过内质网膜进入腔内
B.信号肽的存在说明蛋白质合成、加工过程需要识别引导
C.内质网以“出芽”方式将新合成的蛋白质分子运输到高尔基体
D.抗体、激素、血红蛋白等物质的合成都有这样的过程
√
[解析] 由图可知,信号肽可以引导新合成的蛋白质穿过内质网膜进入腔
内,A正确。信号肽具有导向性,说明蛋白质的合成、加工过程必然存在
识别引导,B正确。内质网以“出芽”方式将新合成的蛋白质分子运输到高
尔基体,C正确。信号肽假说针对的是分泌蛋白的合成和加工,而有些激
素不是蛋白质,如性激素,血红蛋白是在细胞内发挥作用的,是胞内蛋白,
D错误。
4.蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转
运到其功能发挥部位的过程，可大体分为两条途径。一是在游离核糖
体上完成肽链的合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细
胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游
离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一
系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。下列
相关分析错误的是( )
A.胰岛素、溶酶体内水解酶的分选都属于共翻译转运途径
B.线粒体、叶绿体中的蛋白质以及细胞质基质蛋白均来自翻译后转运
途径
C.用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选途径
D.细胞中转运方向不同的蛋白质，其自身信号序列中的氨基酸序列不同
√
[解析] 结合题干信息分析可知，蛋白质合成在游离核糖体上起始之后
由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、
细胞膜或分泌到细胞外，被称为共翻译转运。胰岛素、溶酶体内水解
酶都需要进入内质网中加工和运输等，故胰岛素、溶酶体内水解酶的
分选属于共翻译转运途径， A正确；结合题干信息分析可知，在游离
核糖体上完成肽链的合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成
为细胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运。线粒体、叶绿体
中的蛋白质以及细胞质基质蛋白（不需要进入内质网中加工和运输等）
[解析] 来自翻译后转运途径，B正确；用3H标记亮氨酸的羧基，由于
氨基酸在脱水缩合形成蛋白质过程中，会脱掉羧基上的H，生成水，
因此无法追踪蛋白质的合成和运输过程，不能确定某种蛋白质的分选
途径，C错误；由题干信息分析可知，蛋白质分选是依靠蛋白质自身
信号序列决定的，构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同，
导致信号序列不同，故细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列
中的氨基酸序列不同，D正确。
5.内膜系统是指细胞内在结构、功能和发生上相互联系的一系列膜性
细胞器的总称，包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。
下列说法错误的是( )
A.线粒体和叶绿体含有相对独立的遗传物质，从发生上看，属于内膜
系统
B.内膜系统有利于细胞内同时进行多种化学反应，而不会相互干扰
C.内膜系统的物质运输大多需要通过分泌泡在细胞骨架上定向运输
D.可以通过显微镜观察、差速离心法和同位素标记法研究内膜系统
√
[解析] 细胞内膜系统是指在结构与功能上相互联系的膜性细胞器，而
线粒体、叶绿体的两层膜结构不可以与外界相互转换，因此线粒体和
叶绿体不属于细胞内膜系统的一部分，A错误；细胞内膜系统将细胞
质区域化与功能化，使相互区别的代谢反应能够同时进行，以满足细
胞不同部位的需求，B正确；内膜系统间在结构、功能和发生上相互
联系，其中的物质运输大多需要通过分泌泡在细胞骨架上定向运输，
C正确；叶绿体含有色素，可以通过显微镜观察。各种细胞器可通过
差速离心法进行分离，以研究它们各自特定的功能。各细胞器之间的
相互配合，如分泌蛋白分泌过程中各细胞器之间的配合可以利用同位
素标记法进行研究，D正确。
6.细胞的生物膜系统在细胞的
生命活动中起着极其重要的作用。
如图表示细胞的生物膜系统的部
分组成在结构与功能上的联系。
COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡，可以
介导蛋白质在结构甲、乙之间运输。回答下列问题：
(1)图中的COPⅠ、COPⅡ、囊泡的主要组成成分是 。
脂质（磷脂）和蛋白质
[解析] 分析题意可知，COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡，故图中的COPⅠ、
COPⅡ、囊泡的主要组成成分是脂质（磷脂）和蛋白质。
(2)胰岛素从合成至分泌到细胞外的过程中需经过的具膜细胞结构为
（用文字和
箭头表示）。分泌蛋白和定位于分泌蛋白COPⅠ乙溶酶体的蛋白酶需
要通过 （填囊泡“COPⅠ”或“COPⅡ”）囊泡发送至高尔基体继
续加工；定位于细胞质基质中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工，
若这类蛋白被错误发送到高尔基体，则会通过 （填“COPⅠ”或“
COPⅡ”）囊泡再“没收”回来。
内质网→囊泡（COPⅡ）→高尔基体→囊泡→细胞膜
COPⅡ
COPⅠ
[解析] 分泌蛋白形成过程：分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由
氨基酸形成多肽，然后进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的
蛋白质，内质网以“出芽”的方式形成囊泡，包裹着要运输的蛋白质到
达高尔基体，并实现膜融合，在此时，对蛋白质进一步修饰加工，然
后再形成囊泡，移动到细胞膜，再次实现膜融合，并将蛋白质分泌到
细胞外，结合题图可知，胰岛素
从合成至分泌到细胞外的过程中
需经过的具膜细胞结构为内质网
→囊泡（COPⅡ）→高尔基体→
囊泡→细胞膜；分析题图可知，
[解析] 分泌蛋白和定位于分泌蛋白COPⅠ乙溶酶体的蛋白酶需要通过
COPⅡ囊泡发送至高尔基体继续加工；而定位于细胞质基质中的驻留
蛋白无需高尔基体参与加工，若这类蛋白被错误发送到高尔基体，
则会通过COPⅠ囊泡再“没收”回来。
(3)经检测溶酶体中的pH在5左右，该pH环境有利于分解被吞噬的蛋白
质，从蛋白质的结构角度分析，原因是
。图中的溶酶体来源于
（填名称），图中过程体现出溶酶体具有
的功能，此外，溶酶体还具有
的功能。
酸性环境使蛋白质分子的空间结构被破坏，易被溶酶体中的蛋白酶水解
高尔基体
吞噬并杀死进入细胞的病毒或病菌
分解衰老、损伤的细胞器
[解析] 酸性环境使蛋白质分子的空间结构被破坏，易被溶酶体中的蛋
白酶水解，故溶酶体中的pH在5左右有利于分解被吞噬的蛋白质；分
析题图，图中的溶酶体来源于高尔基体，图中过程体现出溶酶体具有
吞噬并杀死进入细胞的病毒或病菌的功能，此外，溶酶体还具有分解
衰老、损伤的细胞器的功能。
练习册
题，每题2分，共18分］
知识点一 细胞器之间的协调配合
1.［2025·江苏南京高一期中］下列关于分泌蛋白形成过程的叙述，
正确的是( )
A.该过程中内质网膜面积增大，高尔基体膜面积减小
B.核糖体无膜结构，是合成和加工蛋白质的场所
C.可以用 标记亮氨酸的羧基来研究蛋白质的分泌过程
D.高尔基体参与了分泌蛋白的进一步修饰加工
√
[解析] 分泌蛋白的合成和运输过程中，内质网膜的面积减小，高尔
基体膜的面积先增大后减小，最后基本不变，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
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，羧基中的氢会被脱掉，C错误；分泌蛋白的加工过程中，高尔基
体对来自内质网的蛋白质进一步加工修饰，并通过囊泡的形式运输
到细胞膜，最后以胞吐的方式释放出去，D正确。
2.［2024·河南郑州高一期中］如图为细
胞中某分泌蛋白的加工和运输的部分过
程示意图，下列有关说法不正确的是
( )
A.分泌蛋白的加工和运输过程不需要能量
B.图示过程体现了生物膜之间可以相互转化
C.在化学成分上，内质网膜和高尔基体膜具有相似性
D.分泌蛋白合成越旺盛的细胞，高尔基体膜成分的更新速度越快
√
[解析] 分泌蛋白的加工和运输过程需要
能量，主要由线粒体提供，A错误；分
析题图可知，分泌蛋白是以囊泡形式运
输的，存在膜结构的转化，即图示过程
体现了生物膜之间可以相互转化，B正确；由题图可知，内质网膜与高
尔基体膜可以通过囊泡进行转化，说明内质网膜和高尔基体膜在化学成
分上具有相似性，C正确；高尔基体与分泌蛋白的加工相关，分泌蛋白
合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快，D正确。
3.［2025·河北张家口高一期中］科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入
含有 标记的亮氨酸的培养液中培养，测得并绘制了胰腺腺泡细胞
中核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(图甲)以及在
此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(图乙)，下列
分析错误的是( )
A.图甲中的、、 三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、高尔基
体、内质网
B.与该细胞分泌蛋白的合成及分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、
高尔基体和线粒体
C.图乙中、、 三条曲线所指代的膜结构分别是内质网膜、细胞膜、
高尔基体膜
D.经过的细胞结构依次是核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
√
[解析] 放射性先在核糖体上出现，然后依次出现在内质网和高尔基
体，因此图甲中的是核糖体，是内质网，是高尔基体，且 经过
的细胞结构依次是核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜，该过程
所需能量主要由线粒体提供，故与之相关的具膜细胞器是内质网、
高尔基体和线粒体，A错误，B、D正确；在分泌蛋白的合成与分泌
过程中，内质网的膜面积减小，细胞膜的膜面积增大，高尔基体的
膜面积基本不变(先增大后减小)，因此图乙中、、 曲线所代表的
膜结构依次为内质网膜、细胞膜、高尔基体膜，C正确。
4.［2025·辽宁大连高一期中］内质网是蛋白质合成、加工场所和运
输通道。某些因素导致内质网中错误折叠或未折叠的蛋白质累积，
影响内质网功能，称为内质网应激。下列说法错误的是( )
A.错误折叠的蛋白质可能因其空间结构异常，不具备正常生物学功能
B.经内质网初步加工的蛋白质还需要高尔基体进一步加工
C.内质网应激导致其结构和功能受损后可被溶酶体中的水解酶分解
D.内质网可以形成囊泡直接与高尔基体建立联系
√
[解析] 蛋白质具有一定的空间结构，错误折叠会因为改变空间结构
导致其功能异常，使其不具备正常生物学功能，A正确；经内质网加
工的蛋白质一般没有活性，还需要高尔基体的进一步加工，B正确；
溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，故内质网
应激导致其结构和功能受损后可被溶酶体中的水解酶分解，C正确；
内质网可以形成囊泡间接与高尔基体建立联系，D错误。
5.下图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运过程。下列叙述正确的
是( )
A.附着型核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工
B.高尔基体加工的蛋白质会被运至溶酶体、胞外及细胞膜上
C.分泌蛋白合成和分泌过程中，内质网膜的面积逐渐增加
D.分泌蛋白合成旺盛的细胞，溶酶体膜成分的更新速度快
√
[解析] 附着型核糖体合成的多肽是
在信号肽的引导下进入内质网腔进
行粗加工的，由于核糖体没有膜结
构，故这一过程没有囊泡运输，A错误；据题图可知，高尔基体加工的
蛋白质会被运至溶酶体 (溶酶体蛋白)、胞外(分泌蛋白)及细胞膜上
(膜蛋白)，B正确；分泌蛋白合成和分泌过程中，内质网膜的面积逐渐
减小，细胞膜的面积逐渐增加，高尔基体膜的面积先增加后减小，前后
基本不变，C错误；分泌蛋白是由核糖体产生，在内质网中进行初加工，
经过内质网膜包裹形成囊泡运输到
高尔基体，在高尔基体上经过加工
后被高尔基体膜包裹形成囊泡，经
细胞膜胞吐到细胞外，故高尔基体
膜成分的更新速度快，溶酶体与分
泌蛋白的合成和分泌无关，D错误。
知识点二 细胞的生物膜系统
6.下列有关生物膜系统的说法，正确的是( )
A.囊泡的移动可使多种细胞器实现膜成分的更新
B.细胞膜、核膜和呼吸道黏膜等都属于生物膜系统
C.各种生物膜在功能上相互联系，而结构上保持独立、不相互转化
D.酵母菌只有细胞膜而没有细胞器膜，因此没有生物膜系统
√
[解析] 生物膜之间可通过具膜小泡(囊泡)的转移实现膜成分的更新，
如分泌蛋白的加工和分泌过程，A正确；内质网、高尔基体、线粒体、
叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜及细胞膜等结构共同构成细胞的
生物膜系统，呼吸道黏膜不属于生物膜系统，B错误；各种生物膜在
功能上相互联系，结构上也紧密联系，如内质网内连核膜，外连细
胞膜，C错误；酵母菌是真核生物，有细胞膜、核膜和细胞器膜，有
生物膜系统，D错误。
7.“膜流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移，下列有关叙述正
确的是( )
A.分泌蛋白由核糖体运至内质网的过程发生了“膜流”现象
B.蓝细菌和酵母菌均能发生“膜流”现象
C.溶酶体内含有较多的水解酶，与“膜流”无关
D.“膜流”现象说明生物膜成分和结构相似
√
[解析] “膜流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移，核糖体没
有膜结构，A错误；蓝细菌属于原核生物，细胞内除了细胞膜之外没
有其他的生物膜，不能发生“膜流”现象，B错误；溶酶体内含有较多
的水解酶，其水解酶是在核糖体上合成，经内质网和高尔基体加工
后，由囊泡转运到溶酶体内的，此过程与“膜流”有关，C错误；“膜
流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移，“膜流”现象能说明生
物膜成分和结构相似，D正确。
8.［2025·山西吕梁高一期中］如图表示某生物细胞的生物膜系统的
部分组成，该细胞可以吞噬病菌和形成分泌蛋白，其中甲、乙均为
具膜的细胞器。下列有关叙述错误的是( )
A.该部分生物膜系统由核膜、甲的膜、
乙的膜、溶酶体的膜和细胞膜等组成
B.甲合成的蛋白质，经乙的加工修饰，
由囊泡运输至膜外形成分泌蛋白
C.溶酶体是乙通过断裂形成的，其中
含有多种水解酶，能消化外来的细菌
D.图示分泌蛋白的合成与分泌过程，
说明细胞的结构与功能相适应
√
[解析] 该部分生物膜系统由核膜、细
胞器膜(甲内质网、乙高尔基体、溶
酶体的膜)和细胞膜等组成，A正确；
分泌蛋白是由核糖体合成，内质网
(甲)加工和运输，高尔基体(乙)加工、分类、包装，经过囊泡运输，最
后通过细胞膜胞吐分泌至膜外，B错误；高尔基体(乙)断裂形成溶酶体，
其含有多种水解酶，能消化外来的细菌和该细胞内衰老、损伤的细胞器，
C正确；分泌蛋白的合成和分泌过程说明细胞的结构与功能相适应，D
正确。
9.一项来自某大学的研究揭示了体内蛋白质分选转运装置的作用机制，
即为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡
(分子垃圾袋)形成，将来自细胞各区室表面旧的或受损的蛋白质带到
内部“回收利用工厂”，在那里将废物降解，使“组件”得以重新利用。
下列有关叙述正确的是( )
A.分子垃圾袋可由内质网、高尔基体、细胞膜等细胞结构形成
B.细胞膜塑形蛋白的加工场所由核糖体和内质网提供，动力可由线
粒体提供
C.“回收利用工厂”可能是溶酶体，其内富含着各种酶，完成对“组件”
的重新利用
D.“组件”可能是氨基酸、核苷酸等生物小分子
√
[解析] 分子垃圾袋属于囊泡，细胞内的囊泡可来自内质网、高尔基
体和细胞膜，A正确；细胞膜塑形蛋白的加工场所由内质网和高尔基
体提供，合成场所由核糖体提供，动力可由线粒体提供，B错误；
“回收利用工厂”可能是溶酶体，含有多种水解酶，并不是含有各种
酶，且没有完成对“组件”的重新利用，C错误；蛋白质的水解终产物
是氨基酸，无核苷酸，D错误。
10.(9分)［2025·广东揭阳高一期中］ 海洋红冬孢酵母是抗逆性很强
的一种真菌，能通过合成分泌蛋白 抑制病原微生物在果实
伤口处的繁殖，保持果蔬的健康状态。 的合成过程如图所
示，其中甲～丁表示不同的细胞器。回答下列问题：
(1)(2分)物质 的结构特点是___________________________________
___________________________________________。
至少都含有一个氨基和一个羧基，并且
都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
[解析] 图示为分泌蛋白合成和分泌的过程，图中的物质 是组成蛋白
质的基本单位——氨基酸，氨基酸的结构特点是至少都含有一个氨基
和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
(2)(5分)细胞合成和运输 的过程中，____(填“甲”“乙”“丙”或
“丁”)起着重要的交通枢纽作用，主要体现在_____________________
___________________________________________________________
______________。此过程说明不同的生物膜的组成成分和结构_____
___，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____________。
丙
乙形成的囊泡与丙融
合，成为丙的一部分，再由丙形成囊泡与细胞膜融合，将
分泌到细胞外
很相似
协调与配合
[解析] 题图中物质 为氨基酸，甲为核糖体，乙为内质网，丙为高尔
基体，丁为线粒体，细胞合成和运输 的过程中，丙高尔基
体起着重要的交通枢纽作用，主要体现在乙(内质网)形成的囊泡与丙
融合，成为丙的一部分，再由丙形成囊泡与细胞膜融合，将
分泌到细胞外。此过程说明不同的生物膜的组成成分和结
构很相似，能够相互转化，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)(2分)研究发现，分泌蛋白合成与分泌的过程中 蛋白参与囊泡运
输。科研人员筛选获得 蛋白结构异常的酵母菌，其分泌蛋白在细胞
内的分泌途径如下图所示。据图推测， 蛋白的功能可能是________
___________________________________。
使分泌
蛋白通过囊泡由内质网向高尔基体运输
[解析] 根据图示信息， 蛋白功能异常的酵母菌内质网中积累了较多
的分泌蛋白，高尔基体中无分泌蛋白，故推测 蛋白使分泌蛋白通过
囊泡由内质网向高尔基体运输。
11.(7分)［2025·山东泰安高一期中］ 1958年，乔治·埃米尔·帕拉德
及其同事设计并完成了探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、
运输和分泌的经典实验。回答下列问题：
(1)(2分)实验中，乔治·埃米尔·帕拉德及其同事采用_______________
_______等技术，通过探究 标记的亮氨酸转移路径，证实了分泌蛋
白合成、运输及分泌的途径。
(放射性)同位素
标记法
[解析] 乔治·埃米尔·帕拉德及其同事在实验中用 标记的亮氨酸探
究分泌蛋白的合成、运输和分泌途径，故采用了同位素标记法，通
过观察不同时间亮氨酸转移路径，证实了分泌蛋白的合成、运输及
分泌的途径，发现其合成和加工与核糖体、内质网及高尔基体有关。
(2)(2分)科学家将一小块胰腺组织放入含 标记的亮氨酸的培养液中
短暂培养，在此期间放射性标记物被活细胞摄取，并掺入________
(细胞器)上正在合成的多肽链中。组织内的放射性同位素可使感光乳
剂曝光，固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点，
这一技术使研究者能确定________________在细胞内的位置。
核糖体
放射性标记物质
[解析] 科学家将一小块胰腺组织放入含 标记的亮氨酸的培养液中
短暂培养后，放射性标记物被活细胞摄取，并掺入核糖体上正在合
成的多肽链中，随后转移到内质网和高尔基体中。组织内的放射性
同位素可使感光乳剂曝光，固定组织后在显微镜下便可发现细胞中
含放射性的位点，通过追踪放射性标记物质依次出现的部位从而确
定分泌蛋白的分泌途径。
(3)(3分)科学家先将(2)中培养的胰腺组织进行洗去放射性标记物处理，
然后再转入______(填“含”或“不含”)放射性标记物的培养液中继续培
养。实验结果如图所示，随着追踪时间的变化，放射性颗粒数的百
分比在不同细胞结构上有规律的变化，据此推测，分泌蛋白的合成、
运输、分泌途径是___________________________________________
___________。
不含
附有核糖体的内质网 高尔基体 靠近细胞膜
内侧的囊泡
[解析] 科学家先将(2)中培养的胰
腺组织进行洗去放射性标记物处
理，这样可以避免对放射性颗粒
物质的走向判断造成干扰，然后
再转入不含放射性标记物的培养液中继续培养，追踪放射性物质的走向，
获得题图实验结果，实验结果显示随着时间的变化，放射性颗粒数的百
分比在不同细胞结构上有规律的变化，依次出现在附有核糖体的内质网、
高尔基体、靠近细胞膜内侧的囊泡部位，据此推测，分泌蛋白的合成、
运输、分泌途径是附有核糖体的内质网 高尔基体 靠近细胞膜内侧
的囊泡。
【预习梳理】
一、1.细胞内 细胞外 消化酶
2.(1)同位素标记法 ①原子的去向 ③14C、32P、3H、35S ④15N、18O (2)核糖体 粗面内质网 加工、折叠 修饰加工 细胞膜 线粒体 流动性
二、1.细胞器膜 核膜
2.(1)组成成分 结构 (2)结构和功能
3.(1)相对稳定 物质运输 能量转化 信息传递
(2)附着位点 (3)高效 有序
【预习检测】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
【任务活动】
[资料]
1.能产生大量分泌蛋白 2.②④⑥ 3.同位素标记法
4.(1)④→⑤→③ (2)④→⑤→②→③→②→① (3)⑤→③
(4)⑤→②→③→②→①
反馈评价
例1 C 例2 C
任务二
[资料]
(1)核膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜
(2)①磷脂 蛋白质 ②蛋白质
(3)生物体内的膜不一定都属于生物膜系统,如小肠黏膜、呼吸道黏膜等不属于生物膜系统 (4)核糖体、中心体
(5)病毒和原核细胞不具有生物膜系统,因为病毒通常无任何膜结构,原核细胞只有细胞膜,无核膜和具膜细胞器
反馈评价
例3 B 例4 A
【练习册】
1.D 2.A 3.A 4.D 5.B 6.A 7.D 8.B 9.A
10.(1)至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
(2)丙 乙形成的囊泡与丙融合,成为丙的一部分,再由丙形成囊泡与细胞膜融合,将CAZymes分泌到细胞外 很相似 协调与配合
(3)使分泌蛋白通过囊泡由内质网向高尔基体运输
11.(1)(放射性)同位素标记法
(2)核糖体 放射性标记物质
(3)不含 附有核糖体的内质网→高尔基体→靠近细胞膜内侧的囊泡第2节 第2课时 细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统
【预习梳理】
一、1.细胞内 细胞外 消化酶
2.(1)同位素标记法
①原子的去向 ③14C、32P、3H、35S ④15N、18O
(2)核糖体 粗面内质网 加工、折叠 修饰加工 细胞膜 线粒体 流动性
二、1.细胞器膜 核膜
2.(1)组成成分 结构
(2)结构和功能
3.(1)相对稳定 物质运输 能量转化 信息传递
(2)附着位点 (3)高效 有序
【预习检测】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
[解析] (1)性激素属于脂质,而不是蛋白质。
(2)分泌蛋白的合成是在游离在细胞质基质中的核糖体开始的。
(3)原核细胞不具有生物膜系统,真核细胞才有生物膜系统。
(4)细胞器膜把各种细胞器分隔开,而不是细胞膜,细胞膜是细胞整个生命系统的边界。
(6)具膜细胞器之间才有可能通过囊泡进行物质运输。
(7)细胞中起重要交通枢纽作用的是高尔基体。
【任务活动】
任务一
[资料] 1.能产生大量分泌蛋白
2.②④⑥
3.同位素标记法
4.(1)④→⑤→③
(2)④→⑤→②→③→②→①
(3)⑤→③
(4)⑤→②→③→②→①
反馈评价
例1 C [解析] 氨基酸的结构通式为,因此若氨基酸中有S,则S只能存在于氨基酸的R基中,故该过程利用35S标记的是氨基酸的R基,A正确;乳蛋白是分泌蛋白,在核糖体上合成肽链,并通过内质网和高尔基体加工,该过程还需要线粒体提供能量,B正确;血红蛋白是胞内蛋白,不属于分泌蛋白,C错误;在分泌蛋白合成和分泌过程中,内质网膜以出芽的形式形成囊泡并与高尔基体膜融合,高尔基体膜以出芽的形式形成囊泡并与细胞膜融合,因此该过程中高尔基体与内质网和细胞膜均通过囊泡相联系,D正确。
例2 C [解析] 分泌蛋白的合成和加工依次经过的细胞器是核糖体、内质网和高尔基体,因此图甲中的a、b、c分别代表核糖体、内质网和高尔基体,A正确;图甲中物质X代表氨基酸,是组成蛋白质的基本单位,最多有21种, b是内质网,能够对蛋白质进行初步加工,再经过高尔基体进一步加工的蛋白质才具有生物活性,B正确;图乙显示的是内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后的变化,内质网膜的面积减少,高尔基体膜面积先减少后增加,整个过程高尔基体膜面积基本不变,但是膜成分得以更新,细胞膜面积增大,说明该过程中高尔基体与内质网和细胞膜之间是可以相互转换的,C错误;分泌蛋白的运输过程是通过囊泡进行的,图乙所示为内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积在分泌蛋白的合成和分泌前后的变化,图甲和图乙都能体现生物膜的结构特点,即生物膜具有一定的流动性,D正确。
任务二
[资料] (1)核膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜
(2)①磷脂 蛋白质 ②蛋白质
(3)生物体内的膜不一定都属于生物膜系统,如小肠黏膜、呼吸道黏膜等不属于生物膜系统
(4)核糖体、中心体
(5)病毒和原核细胞不具有生物膜系统,因为病毒通常无任何膜结构,原核细胞只有细胞膜,无核膜和具膜细胞器
反馈评价
例3 B [解析] 口腔黏膜和小肠黏膜不属于生物膜系统,A错误;消化酶是分泌蛋白,分泌蛋白的合成和分泌与内质网和高尔基体有关,所以合成并分泌消化酶的消化腺细胞,内质网和高尔基体比较发达,B正确;各种生物膜结构和功能有一定联系,但成分不完全相同,C错误;大肠杆菌是原核生物,原核生物只有细胞膜,不具有生物膜系统,D错误。
例4 A [解析] 根尖细胞中没有叶绿体,A错误;分泌蛋白合成和分泌过程中需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜参与,即①②③④⑥均参与,B正确;⑥为高尔基体,在细胞中起重要的交通枢纽作用,C正确;许多重要的化学反应需要酶的参与,④线粒体内膜向内折叠形成嵴,增大了内膜面积,为呼吸酶提供了附着位点,D正确。第2节 第2课时 细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统
1.D [解析] 分泌蛋白的合成和运输过程中,内质网膜的面积减小,高尔基体膜的面积先增大后减小,最后基本不变,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,羧基中的氢会被脱掉,C错误;分泌蛋白的加工过程中,高尔基体对来自内质网的蛋白质进一步加工修饰,并通过囊泡的形式运输到细胞膜,最后以胞吐的方式释放出去,D正确。
2.A [解析] 分泌蛋白的加工和运输过程需要能量,主要由线粒体提供,A错误;分析题图可知,分泌蛋白是以囊泡形式运输的,存在膜结构的转化,即图示过程体现了生物膜之间可以相互转化,B正确;由题图可知,内质网膜与高尔基体膜可以通过囊泡进行转化,说明内质网膜和高尔基体膜在化学成分上具有相似性,C正确;高尔基体与分泌蛋白的加工相关,分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体膜成分的更新速度越快,D正确。
3.A [解析] 放射性先在核糖体上出现,然后依次出现在内质网和高尔基体,因此图甲中的a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体,且3H经过的细胞结构依次是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜,该过程所需能量主要由线粒体提供,故与之相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体,A错误,B、D正确;在分泌蛋白的合成与分泌过程中,内质网的膜面积减小,细胞膜的膜面积增大,高尔基体的膜面积基本不变(先增大后减小),因此图乙中d、e、f曲线所代表的膜结构依次为内质网膜、细胞膜、高尔基体膜,C正确。
4.D [解析] 蛋白质具有一定的空间结构,错误折叠会因为改变空间结构导致其功能异常,使其不具备正常生物学功能,A正确;经内质网加工的蛋白质一般没有活性,还需要高尔基体的进一步加工,B正确;溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,故内质网应激导致其结构和功能受损后可被溶酶体中的水解酶分解,C正确;内质网可以形成囊泡间接与高尔基体建立联系,D错误。
5.B [解析] 附着型核糖体合成的多肽是在信号肽的引导下进入内质网腔进行粗加工的,由于核糖体没有膜结构,故这一过程没有囊泡运输,A错误;据题图可知,高尔基体加工的蛋白质会被运至溶酶体(溶酶体蛋白)、胞外(分泌蛋白)及细胞膜上(膜蛋白),B正确;分泌蛋白合成和分泌过程中,内质网膜的面积逐渐减小,细胞膜的面积逐渐增加,高尔基体膜的面积先增加后减小,前后基本不变,C错误;分泌蛋白是由核糖体产生,在内质网中进行初加工,经过内质网膜包裹形成囊泡运输到高尔基体,在高尔基体上经过加工后被高尔基体膜包裹形成囊泡,经细胞膜胞吐到细胞外,故高尔基体膜成分的更新速度快,溶酶体与分泌蛋白的合成和分泌无关,D错误。
6.A [解析] 生物膜之间可通过具膜小泡(囊泡)的转移实现膜成分的更新,如分泌蛋白的加工和分泌过程,A正确;内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜及细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统,呼吸道黏膜不属于生物膜系统,B错误;各种生物膜在功能上相互联系,结构上也紧密联系,如内质网内连核膜,外连细胞膜,C错误;酵母菌是真核生物,有细胞膜、核膜和细胞器膜,有生物膜系统,D错误。
7.D [解析] “膜流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移,核糖体没有膜结构,A错误;蓝细菌属于原核生物,细胞内除了细胞膜之外没有其他的生物膜,不能发生“膜流”现象,B错误;溶酶体内含有较多的水解酶,其水解酶是在核糖体上合成,经内质网和高尔基体加工后,由囊泡转运到溶酶体内的,此过程与“膜流”有关,C错误;“膜流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移,“膜流”现象能说明生物膜成分和结构相似,D正确。
8.B [解析] 该部分生物膜系统由核膜、细胞器膜(甲内质网、乙高尔基体、溶酶体的膜)和细胞膜等组成,A正确;分泌蛋白是由核糖体合成,内质网(甲)加工和运输,高尔基体(乙)加工、分类、包装,经过囊泡运输,最后通过细胞膜胞吐分泌至膜外,B错误;高尔基体(乙)断裂形成溶酶体,其含有多种水解酶,能消化外来的细菌和该细胞内衰老、损伤的细胞器,C正确;分泌蛋白的合成和分泌过程说明细胞的结构与功能相适应,D正确。
9.A [解析] 分子垃圾袋属于囊泡,细胞内的囊泡可来自内质网、高尔基体和细胞膜,A正确;细胞膜塑形蛋白的加工场所由内质网和高尔基体提供,合成场所由核糖体提供,动力可由线粒体提供,B错误;“回收利用工厂”可能是溶酶体,含有多种水解酶,并不是含有各种酶,且没有完成对“组件”的重新利用,C错误;蛋白质的水解终产物是氨基酸,无核苷酸,D错误。
10.(1)至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
(2)丙 乙形成的囊泡与丙融合,成为丙的一部分,再由丙形成囊泡与细胞膜融合,将CAZymes分泌到细胞外 很相似 协调与配合
(3)使分泌蛋白通过囊泡由内质网向高尔基体运输
[解析] (1)图示为分泌蛋白合成和分泌的过程,图中的物质X是组成蛋白质的基本单位——氨基酸,氨基酸的结构特点是至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(2)题图中物质X为氨基酸,甲为核糖体,乙为内质网,丙为高尔基体,丁为线粒体,细胞合成和运输CAZymes的过程中,丙高尔基体起着重要的交通枢纽作用,主要体现在乙(内质网)形成的囊泡与丙融合,成为丙的一部分,再由丙形成囊泡与细胞膜融合,将CAZymes分泌到细胞外。此过程说明不同的生物膜的组成成分和结构很相似,能够相互转化,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)根据图示信息,S蛋白功能异常的酵母菌内质网中积累了较多的分泌蛋白,高尔基体中无分泌蛋白,故推测S蛋白使分泌蛋白通过囊泡由内质网向高尔基体运输。
11.(1)(放射性)同位素标记法
(2)核糖体 放射性标记物质
(3)不含 附有核糖体的内质网→高尔基体→靠近细胞膜内侧的囊泡
[解析] (1)乔治·埃米尔·帕拉德及其同事在实验中用3H标记的亮氨酸探究分泌蛋白的合成、运输和分泌途径,故采用了同位素标记法,通过观察不同时间亮氨酸转移路径,证实了分泌蛋白的合成、运输及分泌的途径,发现其合成和加工与核糖体、内质网及高尔基体有关。(2)科学家将一小块胰腺组织放入含3H标记的亮氨酸的培养液中短暂培养后,放射性标记物被活细胞摄取,并掺入核糖体上正在合成的多肽链中,随后转移到内质网和高尔基体中。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光,固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点,通过追踪放射性标记物质依次出现的部位从而确定分泌蛋白的分泌途径。(3)科学家先将(2)中培养的胰腺组织进行洗去放射性标记物处理,这样可以避免对放射性颗粒物质的走向判断造成干扰,然后再转入不含放射性标记物的培养液中继续培养,追踪放射性物质的走向,获得题图实验结果,实验结果显示随着时间的变化,放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化,依次出现在附有核糖体的内质网、高尔基体、靠近细胞膜内侧的囊泡部位,据此推测,分泌蛋白的合成、运输、分泌途径是附有核糖体的内质网→高尔基体→靠近细胞膜内侧的囊泡。第2节 第2课时 细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白的概念:有些蛋白质是在 合成后,分泌到 起作用的,这类蛋白质叫作分泌蛋白,如 、抗体和一部分激素等。
2.分泌蛋白的合成和运输
(1)研究方法: 。
①定义:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中 。
②作用:用于示踪物质的运行和变化规律。
③具有放射性的同位素: 等。通过检测放射性追踪去路。
④不具有放射性的同位素: 等。通过比较相对分子质量的不同进行分析。
(2)分泌蛋白的合成和运输过程
氨基酸在游离的 上开始合成肽链
肽链与核糖体一起转移至 继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过 ,形成有一定空间结构的蛋白质
到达高尔基体,与高尔基体膜融合,对蛋白质做进一步的
转运到细胞膜,与 融合
将蛋白质分泌到细胞外
注意:在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中需要消耗能量,这些能量主要来自 ,该过程体现了膜具有 。
二、细胞的生物膜系统
1.生物膜系统的组成
细胞膜、 和 等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2.生物膜系统的结构和功能特点
(1)生物膜的 和 很相似。
(2)在 上紧密联系,体现细胞内各种结构之间的协调和配合。
3.生物膜系统的功能
(1)细胞膜不仅使细胞具有一个 的内部环境,同时在细胞与外部环境进行 、 和 的过程中起着决定性的作用。
(2)许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了 。
(3)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 、 地进行。
(1)胰岛素和性激素都属于分泌蛋白。 ( )
(2)分泌蛋白的合成是在附着在内质网上的核糖体开始的。 ( )
(3)所有细胞都有生物膜系统。 ( )
(4)细胞膜把各种细胞器分隔开,使细胞内部区域化。 ( )
(5)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。 ( )
(6)所有细胞器之间都可以通过囊泡进行物质运输。 ( )
(7)囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,其中起重要交通枢纽作用的是内质网。 ( )
任务一 细胞器之间的协调配合
【资料】下图是用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成及分泌过程的实验过程图解,请分析:
1.用豚鼠胰腺腺泡细胞作为实验材料的原因是该种细胞 、取材容易、易于观察。
2.下列蛋白质中属于分泌蛋白的有哪些 (填序号)。
①血红蛋白②胰蛋白酶③与有氧呼吸有关的酶
④抗体⑤胆固醇⑥血浆蛋白
3.研究方法: 。
4.用箭头和图中序号表示分泌蛋白合成、加工、运输过程依次经过的结构:
(1)细胞器: ;
(2)细胞结构: ;
(3)具膜细胞器: ;
(4)具膜细胞结构: 。
1.分泌蛋白的合成、加工、运输过程中各种膜面积变化
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。
2.分泌蛋白分泌过程中放射性强度变化
用放射性元素标记氨基酸后,放射性最先出现在核糖体上,然后依次出现在粗面内质网、高尔基体等结构上。
例1[2024·山东临沂高一期末]利用35S标记一定量的氨基酸来培养哺乳动物的乳腺细胞,探究乳蛋白的合成和分泌过程,下列相关叙述错误的是 ( )
A.利用35S标记的是氨基酸的R基
B.乳蛋白合成和分泌过程中相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
C.与乳蛋白一样分泌到细胞外起作用的还有抗体、胰蛋白酶、血红蛋白等
D.在乳蛋白的合成和分泌过程中高尔基体与内质网和细胞膜均通过囊泡相联系
例2[2025·陕西西安高一月考]图甲表示人体内分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图乙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.图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体
B.图甲中组成分泌蛋白的物质X最多有21种,b的产物没有生物活性
C.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换
D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性
任务二 细胞的生物膜系统
【资料】阅读教材P48~P52。
(1)结合生物膜系统的概念完善上图。
(2)分析构成生物膜系统的各种膜结构在成分上的联系
①相似性:各种生物膜都主要由 和 组成。
②差异性:各种成分所占的比例不同,这与不同生物膜功能的复杂程度有关——功能越复杂的生物膜,其 的种类和数量就越多。
(3)生物体内的所有的膜结构都属于细胞的生物膜系统吗 为什么
。
(4)不具膜的细胞器不属于生物膜系统,如 。
(5)病毒、原核细胞具有生物膜系统吗 为什么
。
1.各种生物膜的结构相似,存在直接或间接地相互转化,如图所示。
2.生物膜系统结构上的联系决定了其功能上的联系:各种生物膜在功能上既有明确分工,又相互配合、协调工作,如分泌蛋白的合成和运输过程充分体现了生物膜在功能上的紧密联系。
例3[2024·河北泊头一中高一月考]下列有关生物膜系统的说法,正确的是 ( )
A.核膜、线粒体的内膜与外膜、口腔黏膜与小肠黏膜等都属于生物膜系统
B.合成并分泌消化酶的消化腺细胞,内质网和高尔基体一般比较发达
C.各种生物膜的组成成分和结构完全一致,在结构和功能上有一定的联系
D.叶肉细胞、酵母菌以及大肠杆菌都具有生物膜,因此也都具有生物膜系统
例4[2025·云南普洱高一期中]真核细胞具备的生物膜系统在细胞的生命活动中具有重要作用。下图是部分生物膜,下列结合图示分析错误的是 ( )
A.根尖细胞的生物膜系统组成除了图中所示的膜结构外还有叶绿体膜
B.图中参与分泌蛋白合成和分泌过程的结构有①②③④⑥
C.⑥在细胞中起重要的交通枢纽作用
D.许多重要的化学反应需要酶的参与,④中内膜广阔的膜面积为呼吸酶提供了附着位点第2节 第2课时 细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统
[1~9题,每题2分,共18分]
知识点一 细胞器之间的协调配合
1.[2025·江苏南京高一期中] 下列关于分泌蛋白形成过程的叙述,正确的是 ( )
A.该过程中内质网膜面积增大,高尔基体膜面积减小
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.高尔基体参与了分泌蛋白的进一步修饰加工
2.[2024·河南郑州高一期中] 如图为细胞中某分泌蛋白的加工和运输的部分过程示意图,下列有关说法不正确的是 ( )
A.分泌蛋白的加工和运输过程不需要能量
B.图示过程体现了生物膜之间可以相互转化
C.在化学成分上,内质网膜和高尔基体膜具有相似性
D.分泌蛋白合成越旺盛的细胞,高尔基体膜成分的更新速度越快
3.[2025·河北张家口高一期中] 科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养,测得并绘制了胰腺腺泡细胞中核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(图甲)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(图乙),下列分析错误的是 ( )
A.图甲中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、高尔基体、内质网
B.与该细胞分泌蛋白的合成及分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体
C.图乙中d、e、f三条曲线所指代的膜结构分别是内质网膜、细胞膜、高尔基体膜
D. 3H经过的细胞结构依次是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
4.[2025·辽宁大连高一期中] 内质网是蛋白质合成、加工场所和运输通道。某些因素导致内质网中错误折叠或未折叠的蛋白质累积,影响内质网功能,称为内质网应激。下列说法错误的是 ( )
A.错误折叠的蛋白质可能因其空间结构异常,不具备正常生物学功能
B.经内质网初步加工的蛋白质还需要高尔基体进一步加工
C.内质网应激导致其结构和功能受损后可被溶酶体中的水解酶分解
D.内质网可以形成囊泡直接与高尔基体建立联系
5.下图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运过程。下列叙述正确的是 ( )
A.附着型核糖体合成的多肽通过囊泡运输到内质网加工
B.高尔基体加工的蛋白质会被运至溶酶体、胞外及细胞膜上
C.分泌蛋白合成和分泌过程中,内质网膜的面积逐渐增加
D.分泌蛋白合成旺盛的细胞,溶酶体膜成分的更新速度快
知识点二 细胞的生物膜系统
6.下列有关生物膜系统的说法,正确的是 ( )
A.囊泡的移动可使多种细胞器实现膜成分的更新
B.细胞膜、核膜和呼吸道黏膜等都属于生物膜系统
C.各种生物膜在功能上相互联系,而结构上保持独立、不相互转化
D.酵母菌只有细胞膜而没有细胞器膜,因此没有生物膜系统
7.“膜流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移,下列有关叙述正确的是 ( )
A.分泌蛋白由核糖体运至内质网的过程发生了“膜流”现象
B.蓝细菌和酵母菌均能发生“膜流”现象
C.溶酶体内含有较多的水解酶,与“膜流”无关
D.“膜流”现象说明生物膜成分和结构相似
8.[2025·山西吕梁高一期中] 如图表示某生物细胞的生物膜系统的部分组成,该细胞可以吞噬病菌和形成分泌蛋白,其中甲、乙均为具膜的细胞器。下列有关叙述错误的是 ( )
A.该部分生物膜系统由核膜、甲的膜、乙的膜、溶酶体的膜和细胞膜等组成
B.甲合成的蛋白质,经乙的加工修饰,由囊泡运输至膜外形成分泌蛋白
C.溶酶体是乙通过断裂形成的,其中含有多种水解酶,能消化外来的细菌
D.图示分泌蛋白的合成与分泌过程,说明细胞的结构与功能相适应
9.一项来自某大学的研究揭示了体内蛋白质分选转运装置的作用机制,即为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(分子垃圾袋)形成,将来自细胞各区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”,在那里将废物降解,使“组件”得以重新利用。下列有关叙述正确的是( )
A.分子垃圾袋可由内质网、高尔基体、细胞膜等细胞结构形成
B.细胞膜塑形蛋白的加工场所由核糖体和内质网提供,动力可由线粒体提供
C.“回收利用工厂”可能是溶酶体,其内富含着各种酶,完成对“组件”的重新利用
D.“组件”可能是氨基酸、核苷酸等生物小分子
10.(9分)[2025·广东揭阳高一期中] 海洋红冬孢酵母是抗逆性很强的一种真菌,能通过合成分泌蛋白CAZymes抑制病原微生物在果实伤口处的繁殖,保持果蔬的健康状态。CAZymes的合成过程如图所示,其中甲~丁表示不同的细胞器。回答下列问题:
(1)(2分)物质X的结构特点是 。
(2)(5分)细胞合成和运输CAZymes的过程中, (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)起着重要的交通枢纽作用,主要体现在 。此过程说明不同的生物膜的组成成分和结构 ,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 。
(3)(2分)研究发现,分泌蛋白合成与分泌的过程中S蛋白参与囊泡运输。科研人员筛选获得S蛋白结构异常的酵母菌,其分泌蛋白在细胞内的分泌途径如下图所示。据图推测,S蛋白的功能可能是 。
11.(7分)[2025·山东泰安高一期中] 1958年,乔治·埃米尔·帕拉德及其同事设计并完成了探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、运输和分泌的经典实验。回答下列问题:
(1)(2分)实验中,乔治·埃米尔·帕拉德及其同事采用 等技术,通过探究3H标记的亮氨酸转移路径,证实了分泌蛋白合成、运输及分泌的途径。
(2)(2分)科学家将一小块胰腺组织放入含3H标记的亮氨酸的培养液中短暂培养,在此期间放射性标记物被活细胞摄取,并掺入 (细胞器)上正在合成的多肽链中。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光,固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点,这一技术使研究者能确定 在细胞内的位置。
(3)(3分)科学家先将(2)中培养的胰腺组织进行洗去放射性标记物处理,然后再转入 (填“含”或“不含”)放射性标记物的培养液中继续培养。实验结果如图所示,随着追踪时间的变化,放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化,据此推测,分泌蛋白的合成、运输、分泌途径是 。
