第3章 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(课件 学案 练习)高中生物学 人教版(2019)必修1 分子与细胞

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名称 第3章 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(课件 学案 练习)高中生物学 人教版(2019)必修1 分子与细胞
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-11-21 10:26:03

文档简介

第2课时 细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统
1.(2025·湛江测试)下列关于生物膜结构与功能的叙述,正确的是()
A.内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
B.温度会影响细胞膜的流动性,但不会影响其选择透过性
C.只有分泌蛋白才需要生物膜系统的加工
D.囊泡膜、类囊体薄膜不属于生物膜
2.(2024·深圳龙华区期末)下图为胰腺某细胞(可分泌胰岛素,本质为一种分泌蛋白)的部分结构示意图,下列相关叙述错误的是()
A.胰岛素的合成是在②上以氨基酸为原料开始的
B.使用3H标记的氨基酸可探究胰岛素形成的过程
C.①可以将核膜与③联系起来构成生物膜系统
D.胰岛素的合成与分泌过程中④的膜面积基本不变
3.肠肽酶是十二指肠细胞分泌的一种水解酶。下列有关肠肽酶合成、分泌的叙述,正确的是()
A.首先在核糖体上合成一段肽链
B.在游离的核糖体上合成的肽链离开核糖体后会转移到粗面内质网上,且继续其合成过程
C.肠肽酶、抗体和激素都是分泌蛋白
D.在整个合成、分泌的过程中,只有囊泡的转运需要线粒体供能
4.下列关于生物膜系统的叙述,正确的是()
A.细胞膜、核糖体膜、内质网膜等都属于生物膜
B.各种生物膜的组成成分和结构完全相同,功能上密切联系
C.有分泌功能的细胞,高尔基体膜一般都比较发达
D.大肠杆菌也有生物膜系统,否则不能进行生命活动
5.(2025·广州期末)如图表示某种蛋白质的合成和运输过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器。下列叙述错误的是()
A.物质X的不同取决于其R基的不同
B.a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体
C.物质Y可以是血红蛋白或胰岛素
D.Y蛋白质释放到细胞外需要消耗能量
6.生物膜系统在细胞的生命活动中有极为重要的作用,对其研究具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是()
A.细胞膜、细胞器膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统
B.生物膜系统使细胞内能够同时互不干扰地进行多种化学反应
C.模拟生物膜流动性的特性可以对海水进行淡化处理
D.模拟生物膜控制物质进出的功能对尿毒症患者血液进行透析
7.(2025·深圳龙华区期末)酵母菌sec系列基因突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。下列描述错误的是()
A.3H标记的亮氨酸可以用来研究该分泌蛋白的合成与运输过程
B.该酵母菌突变株的分泌蛋白还能在内质网、囊泡、细胞外检测到
C.该突变株的分泌蛋白形成过程中,内质网膜面积变小,高尔基体膜面积变大
D.分泌蛋白合成和运输过程中消耗的能量主要来源于线粒体
8.(2025·广东大湾区期末)某研究小组从小鼠细胞中分离出甲、乙、丙三种细胞器,并测定其中三种有机物的含量,结果如下图所示。下列有关叙述正确的是()
A.甲具有双层膜结构,可能是叶绿体或线粒体
B.乙一定与分泌蛋白的加工、运输有关
C.丙合成的性激素能调节机体的生命活动
D.醋酸杆菌与该细胞共有的细胞器只有丙
9.《细胞生物学杂志》2025年最新研究发现,药物Y处理后的胰岛B细胞中,分泌囊泡(储存胰岛素)大量堆积在细胞质基质中,高尔基体结构碎片化,且细胞膜表面胰岛素释放量显著下降。下列推测中最合理的是()
A.药物Y破坏了核糖体结构,导致胰岛素合成受阻
B.药物Y抑制了线粒体功能,使分泌过程能量不足
C.药物Y干扰了高尔基体形成囊泡的能力,阻断分泌囊泡运输
D.药物Y增强了溶酶体酶活性,加速分泌囊泡的分解
10.(2025·广东茂名测试)高尔基体可分为顺面区和反面区,顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工,反面区参与蛋白质的分类和包装。下图表示高尔基体的结构及发生在其反面区的3条分选途径。下列叙述不正确的是()
A.核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊中会形成一定的空间结构
B.高尔基体反面区膜上形成囊泡会导致高尔基体膜面积暂时减小
C.胰岛素的分泌属于调节型分泌,其作用于靶细胞的过程体现了细胞膜的信息交流功能
D.溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,该过程体现了生物膜的选择透过性
11.下图表示胰腺细胞合成与分泌酶颗粒的大体过程。在一定的时间内使胰腺细胞吸收被放射性同位素标记的氨基酸,经检查发现放射性同位素依次出现在①②③④⑤处。据图回答问题:
(1)⑤处的物质的合成和分泌需要经过①②③三种结构,它们分别是__ __。结构②可以“出芽”,也就是形成__ __,到达结构③。
(2)一些细胞具有分泌功能,除了酶颗粒,细胞往往还会分泌其他蛋白质类物质,如__ __。
(3)酶颗粒的合成、运输、加工、分泌等需要能量,提供能量的细胞器是__ __。
(4)胰腺细胞与蓝细菌在结构上最大的区别是__ __。
12.下图表示科学家揭示的细胞自噬机制的模式图。细胞自噬的基本过程:细胞中衰老的细胞器或者一些折叠错误的蛋白质被一种双层膜结构包裹,形成自噬小泡,接着自噬小泡的外膜与溶酶体膜融合,释放包裹的物质到溶酶体中,使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。请据图回答相关问题(说明:[  ]内填图中字母,__ __上填相应文字):
(1)c是刚形成的溶酶体,它的膜直接来自细胞器[ b ]__ __。
(2)图中细胞膜蛋白的更新与__ __(用文字与箭头表示)等不同膜结构间相互联系和转移有关,这一现象被称为膜流。
(3)由图可判断:溶酶体内的多数水解酶由核糖体合成,先要经过细胞器[ a ]__ __的加工,再转运至相应细胞器中分类和包装。
(4)结合图中信息可知,自噬小泡的包裹物在一系列水解酶的作用下降解后,其产物的去向是__ __。
(5)分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外的过程体现了生物膜具有__ __的结构特点,细胞的生物膜系统由__ __等结构共同构成。
第2课时 细胞器之间的协调配合、
细胞的生物膜系统
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C A C C C B D C D
1.A 解析:内质网是细胞中膜面积最大的细胞器,有利于进行细胞中的物质运输,A正确;物质的跨膜运输需要磷脂分子、膜蛋白的参与,温度会影响细胞膜的流动性,也会影响选择透过性,B错误;对于真核细胞,分泌蛋白合成后往往需要内质网和高尔基体等生物膜系统的加工,部分胞内蛋白如溶酶体中的水解酶及膜蛋白也需要生物膜系统的加工,C错误;生物膜系统是由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等结构组成的,因此囊泡、类囊体的膜属于生物膜,D错误。
2. C 解析:②是核糖体,胰岛素(分泌蛋白)的合成是在②上以氨基酸为原料开始的,A正确;使用3H(具有放射性)标记的氨基酸可探究胰岛素形成的过程,B正确;①是内质网,内连核膜,外连细胞膜,但是生物膜系统还包括其他的细胞器膜,C错误;胰岛素的合成与分泌过程中,④高尔基体的膜面积基本不变,D正确。
3.A 解析:在游离的核糖体上合成的肽链会和核糖体一起转移到内质网上继续其合成过程,B错误;某些激素不是蛋白质,如性激素,C错误;氨基酸在核糖体上形成肽链也需线粒体供能,D错误。
4.C 解析:核糖体没有膜结构,A错误;各种生物膜的组成成分和结构很相似,功能上密切联系,B错误;高尔基体与细胞分泌物的形成有关,因此有分泌功能的细胞,高尔基体膜一般都比较发达,C正确;大肠杆菌是原核生物,只有细胞膜一种膜,没有生物膜系统,D错误。
5.C 解析:物质X是氨基酸,氨基酸的种类由R基(侧链)决定,因此,氨基酸的不同取决于R基的不同,A正确;根据题干描述和蛋白质合成与运输的过程,核糖体(a)负责蛋白质合成,内质网(b)负责初步加工,高尔基体(c)负责进一步加工和分泌,B正确;物质Y一般是分泌到细胞外的蛋白质,而血红蛋白是细胞内的蛋白质,存在于红细胞中,不经过内质网和高尔基体的加工和运输,C错误;分泌蛋白的释放过程需要消耗能量,D正确。
6.C 解析:模拟生物膜选择透过性的特性可以对海水进行淡化处理,C错误。
7.B 解析:亮氨酸是合成蛋白质的原料,用3H标记亮氨酸,通过追踪放射性出现的位置,可以研究分泌蛋白的合成与运输过程,A正确;已知该突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中,说明分泌蛋白运输到高尔基体后无法继续运输,所以在内质网中能检测到未运输走的分泌蛋白,但细胞外检测不到,B错误;分泌蛋白形成过程中,内质网形成囊泡包裹蛋白质运输到高尔基体,内质网膜面积变小,囊泡与高尔基体融合,高尔基体膜面积变大,C正确;线粒体是细胞的“动力车间”,分泌蛋白合成和运输过程中消耗的能量主要来源于线粒体,D正确。
8.D 解析:甲含有蛋白质和脂质,说明含有生物膜,甲还含有核酸,说明是线粒体,小鼠细胞内不含叶绿体,A错误;乙含有蛋白质和脂质,说明含有生物膜,但不含核酸,因此乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体等,溶酶体与蛋白质的加工和运输无关,B错误;丙含有核酸,不含脂质,应为核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,性激素本质为脂质,不是蛋白质,性激素的合成场所是内质网,C错误;醋酸杆菌为原核生物,由原核细胞构成,小鼠细胞为真核细胞,原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体,丙是核糖体,因此醋酸杆菌与该细胞共有的细胞器只有丙,D正确。
9.C 解析:药物Y处理后的胰岛B细胞中,分泌囊泡(储存胰岛素)大量堆积在细胞质基质中,说明胰岛素合成没有受阻,因此药物Y没有破坏核糖体结构以及内质网产生囊泡,这些过程都需要能量,因此药物Y没有抑制线粒体功能,A、B错误;高尔基体结构碎片化和分泌囊泡堆积,表明药物Y可能干扰了高尔基体形成囊泡和运输的能力,C正确;由题干可知,分泌囊泡大量堆积在细胞质基质中,说明分泌囊泡没有被溶酶体酶分解,故药物Y没有增强溶酶体酶活性,D错误。
10.D 解析:根据题意“顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工”,可知核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊形成一定的空间结构,A正确;高尔基体反面区膜上形成的囊泡为高尔基体膜的一部分,会导致高尔基体膜面积暂时减小,B正确;胰岛素可作为信号分子调节血糖稳定,胰岛素与受体结合,可促进靶细胞对葡萄糖的吸收和利用,所以胰岛素分泌属于调节型分泌,其体现了细胞膜的信息交流功能,C正确;由图可知,溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,其形成过程说明生物膜具有流动性,体现了生物膜的结构特点,D错误。
11.(1)核糖体、内质网、高尔基体 囊泡 (2)抗体或蛋白质类激素等 (3)线粒体 (4)胰腺细胞有以核膜为界限的细胞核,而蓝细菌没有
12.(1)b 高尔基体 (2)内质网→高尔基体→细胞膜 (3)a 内质网 (4)留在细胞内再利用或排出细胞 (5)一定的流动性 细胞膜、细胞器膜和核膜
解析:(1)c是刚形成的溶酶体,它由高尔基体突起形成的囊泡包裹水解酶形成,故[c]溶酶体的膜直接来自[b]高尔基体。(2)细胞膜蛋白的更新过程为蛋白质的合成、加工和运输等过程,与分泌蛋白合成和运输的路径相同,即与内质网→高尔基体→细胞膜途径有关。(3)由图示可判断:溶酶体内的多数水解酶由核糖体合成,先要经过细胞器a内质网的加工,再转运至相应的细胞器中分类和包装。(4)结合图中信息可知,溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是留在细胞内再利用或排出细胞。(5)分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外的方式为胞吐,该过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点,细胞的生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成。第2课时 细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统
目标一 细胞器之间的协调配合
一、蛋白质类型
蛋白质
二、分泌蛋白的合成和运输
1.研究方法:__ __。
2.过程
[__ __]游离核糖体:氨基酸经过__ __形成肽链

[__ __]粗面内质网:肽链继续合成并转移进入__ __内进行加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质
↓囊泡
[③]__ __:对蛋白质进行进一步的__ __
↓囊泡
[①]细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外
3.提供能量的细胞器:__ __(间接参与分泌蛋白的分泌过程)。
【探究1】 分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞器或细胞结构?尝试用文字和箭头补全下列分泌蛋白的合成和运输过程。
【探究2】 分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图
图1 直方图
图2 曲线图
图1和图2都表示膜面积随时间的变化,分别以直方图和曲线图的形式表示,可见在分泌蛋白加工和运输过程中,__ __面积减小,__ __面积基本不变,__ __面积相对增大。
内质网膜与高尔基体膜之间可通过__ __的转移,实现膜成分的更新。
(2024·广东实验中学)下图表示细胞中某分泌蛋白的加工和运输的部分过程示意图,下列有关分析错误的是()
A.分泌蛋白的运输过程体现了生物膜在功能上的协调配合
B.囊泡与高尔基体的融合不需要消耗细胞代谢产生的能量
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,其高尔基体膜成分的更新速度越快
目标二 细胞的生物膜系统
[思考] 结合生物膜系统概念图,回答问题:
(1)a、b、c是构成生物膜系统的三大类膜,分别是:[a]__ __、[b]__ __、[c]__ __。
(2)用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞,发现放射性依次出现在[f]__ __→[g]→[h]__ __→[g]→[c]。
(3)m和n分别是d的外膜和内膜,研究发现其内膜要比外膜蛋白质的种类和数量多,根据结构与功能推测:__ __的功能更复杂。
(4)图中直接相连的生物膜有__ __,间接相连的是__ __。
下列关于生物膜系统的描述,错误的是()
A.真核生物的多种细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统
B.原核细胞没有生物膜,因此没有生物膜系统
C.真核细胞的内质网膜与外层核膜和细胞膜直接相连,能够实现膜成分的交换
D.生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内能同时进行多种化学反应,而不会相互干扰
系统观
溶酶体的形成是一个相当复杂的过程。根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段,大致可分为初级溶酶体、次级溶酶体、残体。
在游离的核糖体上开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,继续合成、加工。之后内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,在高尔基体内经过进一步加工、分类、包装等,形成囊泡,然后离开高尔基体,此时溶酶体中只含水解酶而不含被催化的底物,称为初级溶酶体。初级溶酶体与细胞内的内吞泡或吞噬泡融合形成进行消化作用的复合体,溶酶体中的酸性水解酶发挥作用,将底物逐步消化,此时的溶酶体不仅含有水解酶,而且含有大量被催化的底物,是一种正在进行消化作用的溶酶体,被称为次级溶酶体。次级溶酶体内经历消化后,未被消化的物质残存在溶酶体内形成残体。残体可将内容物排出细胞。
(1)与溶酶体酶形成相关的细胞器有哪些?溶酶体的形成过程体现了生物膜具有什么特点?
(2)研究发现,分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性,最可能的原因是什么?
一、知识构建评价
二、概念诊断评价
1.肽链合成结束后从核糖体上脱离下来进入内质网进行初加工。()
2.分泌蛋白的合成和运输过程体现了细胞器之间的协调配合。()
3.细胞中只有高尔基体能形成囊泡。()
4.原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成。  ()
5.各种细胞器膜在结构上都是各自独立的。()
三、学情随堂评价
1.下图是某动物细胞中分泌蛋白合成、运输和分泌的示意图,下列叙述错误的是()
A.分泌蛋白在结构①上合成的过程中有水产生
B.结构②能对来自结构③的蛋白质进行加工、分类和包装
C.结构④与细胞膜融合后,分泌蛋白被分泌到细胞外
D.线粒体能为分泌蛋白的合成、运输和分泌提供能量
2.下列对生物膜的叙述,不正确的是()
A.生物膜是细胞所有膜结构的统称
B.各种生物膜的化学组成与结构相同
C.膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜,再转移到细胞膜
D.各种生物膜既各司其职,又相互协调,共同完成细胞的生命活动
3.细胞中某分泌蛋白合成和分泌前后三种生物膜的膜面积变化情况如下图所示。下列相关叙述正确的是()
A.a、b、c分别表示核糖体膜、内质网膜、高尔基体膜
B.a所在的细胞器是细胞内物质运输的枢纽
C.多肽链的合成发生在b所在的细胞器中
D.分泌蛋白合成旺盛的细胞中图示膜转化速率更快
4.(2025·广东大湾区期末)蓖麻毒素是一种高毒性的植物蛋白,能使真核生物的核糖体失去活性。蓖麻毒素的前体在蓖麻细胞内质网腔加工形成,通过高尔基体以囊泡的形式运往液泡并降解部分肽段后,成为成熟的蓖麻毒素。下列说法错误的是()
A.蓖麻毒素的合成过程不需要游离的核糖体
B.蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡
C.蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身的核糖体
D.蓖麻毒素可作为抗肿瘤药物阻止肿瘤细胞合成蛋白质
第2课时 细胞器之间的协调配合、
细胞的生物膜系统
新知导学
目标一 细胞器之间的协调配合
二、 1.同位素标记法
2.④ 脱水缩合 ⑤ 内质网腔 高尔基体 修饰加工
3.线粒体
【探究1】 ①线粒体 ②内质网 ③囊泡 ④肽链 ⑤分泌蛋白 ⑥高尔基体
【探究2】 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 囊泡
例1 B 解析:囊泡与高尔基体的融合是耗能过程,需要细胞代谢产生的能量,B错误;由题图可知,内质网与高尔基体膜可以通过囊泡进行转化,说明内质网和高尔基体膜具有相似性,C正确;分析题图可知,分泌蛋白的运输过程中高尔基体是囊泡运输的枢纽,因此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。
目标二 细胞的生物膜系统
细胞器膜 核膜 能量转化 信息传递 细胞器
[思考] (1)核膜 细胞器膜 细胞膜 (2)内质网 高尔基体 (3)内膜 (4)内质网膜、核膜、细胞膜 内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
提示:内质网膜直接内连核膜、外连细胞膜,高尔基体膜与内质网膜、细胞膜间接相连。
例2 B 解析:生物膜系统主要由细胞器膜、细胞膜和核膜组成,A正确;原核细胞有细胞膜,细胞膜属于生物膜,B错误;真核细胞的内质网膜面积较大,与外层核膜和细胞膜直接相连,能够实现膜成分的交换,C正确;生物膜系统能分隔细胞器,使细胞内能同时进行多种化学反应,不相互干扰,保证生命活动高效、有序地进行,D正确。
素养养成 (1)提示:高尔基体、核糖体、内质网、线粒体。体现了生物膜具有一定的流动性。 (2)提示:溶酶体内的pH偏酸性,分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性,最可能的原因是胞外pH不适宜。
随堂内化
一、 物质运输 细胞膜 线粒体膜 核糖体
二、 1.? 2.√ 3.?
4.? 提示:原核细胞不具备生物膜系统。
5.? 提示:生物膜系统无论是在结构上还是功能上都具有一定的连续性,不是各自独立的。
三、 1.B
2.B 解析:各种生物膜的组成和结构很相似,但不完全相同,B错误。
3.D
4.A 解析:根据题干信息“蓖麻毒素前体在蓖麻细胞内质网腔加工形成,通过高尔基体以囊泡的形式运往液泡并降解部分肽段后,成为成熟的蓖麻毒素”,可以推测蓖麻毒素是植物细胞产生的,储存于液泡的蛋白质,其合成类似于分泌蛋白。合成分泌蛋白首先是在游离的核糖体上合成肽链,所以蓖麻毒素的合成过程需要游离的核糖体,再经过内质网、高尔基体和液泡加工形成成熟的蓖麻毒素,A错误,B正确;蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性,在液泡中成熟可以防止其毒害自身的核糖体,C正确;蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性,可以使肿瘤细胞的核糖体失去活性,使其不能合成蛋白质,D正确。(共58张PPT)
第3章
第2节 细胞器之间的分工合作
细胞的基本结构
第2课时 细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统
知识目标 素养目标
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(难点); 2.简述生物膜系统的组成和功能(重点) 生命观念:结合分泌蛋白的合成和运输等生理过程,理解细胞器之间的协调配合;通过总结生物膜系统的功能,理解细胞的生物膜系统是一个在结构和功能上紧密联系的统一整体,强化系统观;
科学探究:通过分泌蛋白的合成和运输研究过程,了解同位素标记法;
社会责任:从细胞器的分工合作类比到个人在社会中的角色
新知导学
一、蛋白质类型
细胞器之间的协调配合
二、分泌蛋白的合成和运输
1.研究方法:________________。
同位素标记法
目标

[______] 游离核糖体:氨基酸经过____________形成肽链
[______] 粗面内质网:肽链继续合成并转移进入____________内进行加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质
囊泡
[③]____________:对蛋白质进行进一步的____________
囊泡
[①] 细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外

脱水缩合

内质网腔
高尔基体
修饰加工
线粒体
3.提供能量的细胞器:__________(间接参与分泌蛋白的分泌过程)。
2.过程
【探究1】 分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞器或细胞结构?尝试用文字和箭头补全下列分泌蛋白的合成和运输过程。
答案:①线粒体 ②内质网 ③囊泡 ④肽链 ⑤分泌蛋白 ⑥高尔基体
【探究2】 分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图
图1和图2都表示膜面积随时间的变化,分别以直方图和曲线图的形式表示,可见在分泌蛋白加工和运输过程中,____________面积减小,______________面积基本不变,__________面积相对增大。
内质网膜与高尔基体膜之间可通过________的转移,实现膜成分的更新。
内质网膜
图1 直方图       图2 曲线图
高尔基体膜
细胞膜
囊泡
   (2024·广东实验中学)右图表示细胞中某分泌蛋白的加工和运输的部分过程示意图,下列有关分析错误的是 (  )
A.分泌蛋白的运输过程体现了生物膜在功能上的协调配合
1
B
B.囊泡与高尔基体的融合不需要消耗细胞代谢产生的能量
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,其高尔基体膜成分的更新速度越快
解析:囊泡与高尔基体的融合是耗能过程,需要细胞代谢产生的能量,B错误;由题图可知,内质网与高尔基体膜可以通过囊泡进行转化,说明内质网和高尔基体膜具有相似性,C正确;分析题图可知,分泌蛋白的运输过程中高尔基体是囊泡运输的枢纽,因此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。
细胞的生物膜系统
细胞器膜
核膜
目标

能量转化
信息传递
细胞器
[思考] 结合生物膜系统概念图,回答问题:
(1)a、b、c是构成生物膜系统的三大类膜,分别是:[a]________、[b]_______ _______、[c]__________。
(2)用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞,发现放射性依次出现在[f]________ →[g]→[h]____________→[g]→[c]。
核膜
细胞
器膜
细胞膜
内质网
高尔基体
(3)m和n分别是d的外膜和内膜,研究发现其内膜要比外膜蛋白质的种类和数量多,根据结构与功能推测:________的功能更复杂。
(4)图中直接相连的生物膜有__________________________,间接相连的是________________________________。
提示:内质网膜直接内连核膜、外连细胞膜,高尔基体膜与内质网膜、细胞膜间接相连。
内膜
内质网膜、核膜、细胞膜
内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
   下列关于生物膜系统的描述,错误的是 (  )
A.真核生物的多种细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统
B.原核细胞没有生物膜,因此没有生物膜系统
C.真核细胞的内质网膜与外层核膜和细胞膜直接相连,能够实现膜成分的交换
D.生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内能同时进行多种化学反应,而不会相互干扰
2
B
解析:生物膜系统主要由细胞器膜、细胞膜和核膜组成,A正确;原核细胞有细胞膜,细胞膜属于生物膜,B错误;真核细胞的内质网膜面积较大,与外层核膜和细胞膜直接相连,能够实现膜成分的交换,C正确;生物膜系统能分隔细胞器,使细胞内能同时进行多种化学反应,不相互干扰,保证生命活动高效、有序地进行,D正确。
溶酶体的形成是一个相当复杂的过程。根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段,大致可分为初级溶酶体、次级溶酶体、残体。
在游离的核糖体上开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,继续合成、加工。之后内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,在高尔基体内经过进一步加工、分类、包装等,形成囊泡,然后离开高尔基体,此时溶酶体中只含水解酶而不含被催化的底物,称为初级溶酶体。初级溶酶体与细胞内的内吞泡或吞噬泡融合形成进行消化作用的复合体,溶酶体中的酸性水解酶发挥作用,将底物逐步消化,此时的溶酶体不仅含有水解酶,而且含有大量被催化的底物,是一种正在进行消化作用的溶酶体,被称为次级溶酶体。次级溶酶体内经历消化后,未被消化的物质残存在溶酶体内形成残体。残体可将内容物排出细胞。
       系统观
(1)与溶酶体酶形成相关的细胞器有哪些?溶酶体的形成过程体现了生物膜具有什么特点?
提示:高尔基体、核糖体、内质网、线粒体。体现了生物膜具有一定的流动性。
(2)研究发现,分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性,最可能的原因是什么?
提示:溶酶体内的pH偏酸性,分泌到细胞外的溶酶体蛋白酶不具有生物学活性,最可能的原因是胞外pH不适宜。
随堂内化
一、知识构建评价
物质运输
细胞膜
线粒体膜
核糖体
二、概念诊断评价
1.肽链合成结束后从核糖体上脱离下来进入内质网进行初加工。 (  )
2.分泌蛋白的合成和运输过程体现了细胞器之间的协调配合。 (  )
3.细胞中只有高尔基体能形成囊泡。 (  )
4.原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成。 (  )
提示:原核细胞不具备生物膜系统。
5.各种细胞器膜在结构上都是各自独立的。 (  )
提示:生物膜系统无论是在结构上还是功能上都具有一定的连续性,不是各自独立的。
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三、学情随堂评价
1.下图是某动物细胞中分泌蛋白合成、运输和分泌的示意图,下列叙述错误的是 (  )



A.分泌蛋白在结构①上合成的过程中有水产生
B.结构②能对来自结构③的蛋白质进行加工、分类和包装
C.结构④与细胞膜融合后,分泌蛋白被分泌到细胞外
D.线粒体能为分泌蛋白的合成、运输和分泌提供能量
B
2.下列对生物膜的叙述,不正确的是 (  )
A.生物膜是细胞所有膜结构的统称
B.各种生物膜的化学组成与结构相同
C.膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜,再转移到细胞膜
D.各种生物膜既各司其职,又相互协调,共同完成细胞的生命活动
B
解析:各种生物膜的组成和结构很相似,但不完全相同,B错误。
3.细胞中某分泌蛋白合成和分泌前后三种生物膜的膜面积变化情况如右图所示。下列相关叙述正确的是 (  )
A.a、b、c分别表示核糖体膜、内质网膜、高尔基体膜
B.a所在的细胞器是细胞内物质运输的枢纽
C.多肽链的合成发生在b所在的细胞器中
D.分泌蛋白合成旺盛的细胞中图示膜转化速率更快
D
4.(2025·广东大湾区期末)蓖麻毒素是一种高毒性的植物蛋白,能使真核生物的核糖体失去活性。蓖麻毒素的前体在蓖麻细胞内质网腔加工形成,通过高尔基体以囊泡的形式运往液泡并降解部分肽段后,成为成熟的蓖麻毒素。下列说法错误的是 (  )
A.蓖麻毒素的合成过程不需要游离的核糖体
B.蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体和液泡
C.蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身的核糖体
D.蓖麻毒素可作为抗肿瘤药物阻止肿瘤细胞合成蛋白质
A
解析:根据题干信息“蓖麻毒素前体在蓖麻细胞内质网腔加工形成,通过高尔基体以囊泡的形式运往液泡并降解部分肽段后,成为成熟的蓖麻毒素”,可以推测蓖麻毒素是植物细胞产生的,储存于液泡的蛋白质,其合成类似于分泌蛋白。合成分泌蛋白首先是在游离的核糖体上合成肽链,所以蓖麻毒素的合成过程需要游离的核糖体,再经过内质网、高尔基体和液泡加工形成成熟的蓖麻毒素,A错误,B正确;蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性,在液泡中成熟可以防止其毒害自身的核糖体,C正确;蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性,可以使肿瘤细胞的核糖体失去活性,使其不能合成蛋白质,D正确。
教材参考答案及详解
问题探讨(P47)
1.研制大飞机是一个复杂的系统工程,需要不同部门的合作与配合,缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
2.细胞是一个更复杂的系统,细胞内分布着诸多的“部门”,它们既有分工又有合作,共同配合着完成生命活动。例如,分泌蛋白质的合成中,细胞核是遗传信息库,蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行,核糖体是合成蛋白质的场所,同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
探究·实践(P50)
1.叶绿体的形态和分布有利于接受光照,进行光合作用。例如,叶绿体大多呈椭球形,在不同光照条件下会改变方向。在弱光下,叶绿体以其椭球体的正面朝向光源,在强光下,叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照,在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如,叶片栅栏组织(接近上表皮)细胞中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮)细胞中的多,这使得叶片的叶绿体能够接受更多的光照以进行光合作用。
2.细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需原料、代谢所需的催化剂——酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动,为细胞内物质运输创造了条件,从而保障了细胞生命活动的正常进行。
思考·讨论(P51)
1.分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌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一步的加工,再由囊泡运输到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
3.需要能量,如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量,囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外的过程也需要能量。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。
练习与应用(P53)
一、概念检测
1.(1)√ (2)×
2.A 3.C
4.B 解析:心肌细胞的细胞呼吸较旺盛,含更多的线粒体。
5.题中上图是动物细胞的亚显微结构模式图。细胞右下方的叶绿体应该去掉;图中的内质网与高尔基体标反了,应该对调;图中标注的染色质应改为核仁。题中下图为成熟植物细胞的亚显微结构模式图。图中标注的核糖体应该是中心粒,而高等植物细胞中不含有中心粒,应该去掉;图中标注的核仁应改为叶绿体;标注的叶绿体应该改为线粒体。
二、拓展应用
溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实,可以作出多种合理假说。例如,膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身;可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用;等等。
课时作业
1.(2025·湛江测试)下列关于生物膜结构与功能的叙述,正确的是 (  )
A.内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
B.温度会影响细胞膜的流动性,但不会影响其选择透过性
C.只有分泌蛋白才需要生物膜系统的加工
D.囊泡膜、类囊体薄膜不属于生物膜
A
解析:内质网是细胞中膜面积最大的细胞器,有利于进行细胞中的物质运输,A正确;物质的跨膜运输需要磷脂分子、膜蛋白的参与,温度会影响细胞膜的流动性,也会影响选择透过性,B错误;对于真核细胞,分泌蛋白合成后往往需要内质网和高尔基体等生物膜系统的加工,部分胞内蛋白如溶酶体中的水解酶及膜蛋白也需要生物膜系统的加工,C错误;生物膜系统是由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等结构组成的,因此囊泡、类囊体的膜属于生物膜,D错误。
2.(2024·深圳龙华区期末)右图为胰腺某细胞(可分泌胰岛素,本质为一种分泌蛋白)的部分结构示意图,下列相关叙述错误的是 (  )
A.胰岛素的合成是在②上以氨基酸为原料开始的
C
B.使用3H标记的氨基酸可探究胰岛素形成的过程
C.①可以将核膜与③联系起来构成生物膜系统
D.胰岛素的合成与分泌过程中④的膜面积基本不变
解析:②是核糖体,胰岛素(分泌蛋白)的合成是在②上以氨基酸为原料开始的,A正确;使用3H(具有放射性)标记的氨基酸可探究胰岛素形成的过程,B正确;①是内质网,内连核膜,外连细胞膜,但是生物膜系统还包括其他的细胞器膜,C错误;胰岛素的合成与分泌过程中,④高尔基体的膜面积基本不变,D正确。
3.肠肽酶是十二指肠细胞分泌的一种水解酶。下列有关肠肽酶合成、分泌的叙述,正确的是 (  )
A.首先在核糖体上合成一段肽链
B.在游离的核糖体上合成的肽链离开核糖体后会转移到粗面内质网上,且继续其合成过程
C.肠肽酶、抗体和激素都是分泌蛋白
D.在整个合成、分泌的过程中,只有囊泡的转运需要线粒体供能
A
解析:在游离的核糖体上合成的肽链会和核糖体一起转移到内质网上继续其合成过程,B错误;某些激素不是蛋白质,如性激素,C错误;氨基酸在核糖体上形成肽链也需线粒体供能,D错误。
4.下列关于生物膜系统的叙述,正确的是 (  )
A.细胞膜、核糖体膜、内质网膜等都属于生物膜
B.各种生物膜的组成成分和结构完全相同,功能上密切联系
C.有分泌功能的细胞,高尔基体膜一般都比较发达
D.大肠杆菌也有生物膜系统,否则不能进行生命活动
C
解析:核糖体没有膜结构,A错误;各种生物膜的组成成分和结构很相似,功能上密切联系,B错误;高尔基体与细胞分泌物的形成有关,因此有分泌功能的细胞,高尔基体膜一般都比较发达,C正确;大肠杆菌是原核生物,只有细胞膜一种膜,没有生物膜系统,D错误。
5.(2025·广州期末)如图表示某种蛋白质的合成和运输过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器。下列叙述错误的是 (  )
A.物质X的不同取决于其R基的不同
B.a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体
C.物质Y可以是血红蛋白或胰岛素
D.Y蛋白质释放到细胞外需要消耗能量
C
解析:物质X是氨基酸,氨基酸的种类由R基(侧链)决定,因此,氨基酸的不同取决于R基的不同,A正确;根据题干描述和蛋白质合成与运输的过程,核糖体(a)负责蛋白质合成,内质网(b)负责初步加工,高尔基体(c)负责进一步加工和分泌,B正确;物质Y一般是分泌到细胞外的蛋白质,而血红蛋白是细胞内的蛋白质,存在于红细胞中,不经过内质网和高尔基体的加工和运输,C错误;分泌蛋白的释放过程需要消耗能量,D正确。
6.生物膜系统在细胞的生命活动中有极为重要的作用,对其研究具有广泛的应用价值。下列叙述错误的是 (  )
A.细胞膜、细胞器膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统
B.生物膜系统使细胞内能够同时互不干扰地进行多种化学反应
C.模拟生物膜流动性的特性可以对海水进行淡化处理
D.模拟生物膜控制物质进出的功能对尿毒症患者血液进行透析
C
解析:模拟生物膜选择透过性的特性可以对海水进行淡化处理,C错误。
7.(2025·深圳龙华区期末)酵母菌sec系列基因突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。下列描述错误的是 (  )
A.3H标记的亮氨酸可以用来研究该分泌蛋白的合成与运输过程
B.该酵母菌突变株的分泌蛋白还能在内质网、囊泡、细胞外检测到
C.该突变株的分泌蛋白形成过程中,内质网膜面积变小,高尔基体膜面积变大
D.分泌蛋白合成和运输过程中消耗的能量主要来源于线粒体
B
解析:亮氨酸是合成蛋白质的原料,用3H标记亮氨酸,通过追踪放射性出现的位置,可以研究分泌蛋白的合成与运输过程,A正确;已知该突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中,说明分泌蛋白运输到高尔基体后无法继续运输,所以在内质网中能检测到未运输走的分泌蛋白,但细胞外检测不到,B错误;分泌蛋白形成过程中,内质网形成囊泡包裹蛋白质运输到高尔基体,内质网膜面积变小,囊泡与高尔基体融合,高尔基体膜面积变大,C正确;线粒体是细胞的“动力车间”,分泌蛋白合成和运输过程中消耗的能量主要来源于线粒体,D正确。
8.(2025·广东大湾区期末)某研究小组从小鼠细胞中分离出甲、乙、丙三种细胞器,并测定其中三种有机物的含量,结果如右图所示。下列有关叙述正确的是 (  )
D
A.甲具有双层膜结构,可能是叶绿体或线粒体
B.乙一定与分泌蛋白的加工、运输有关
C.丙合成的性激素能调节机体的生命活动
D.醋酸杆菌与该细胞共有的细胞器只有丙
解析:甲含有蛋白质和脂质,说明含有生物膜,甲还含有核酸,说明是线粒体,小鼠细胞内不含叶绿体,A错误;乙含有蛋白质和脂质,说明含有生物膜,但不含核酸,因此乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体等,溶酶体与蛋白质的加工和运输无关,B错误;丙含有核酸,不含脂质,应为核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,性激素本质为脂质,不是蛋白质,性激素的合成场所是内质网,C错误;醋酸杆菌为原核生物,由原核细胞构成,小鼠细胞为真核细胞,原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体,丙是核糖体,因此醋酸杆菌与该细胞共有的细胞器只有丙,D正确。
9.《细胞生物学杂志》2025年最新研究发现,药物Y处理后的胰岛B细胞中,分泌囊泡(储存胰岛素)大量堆积在细胞质基质中,高尔基体结构碎片化,且细胞膜表面胰岛素释放量显著下降。下列推测中最合理的是 (  )
A.药物Y破坏了核糖体结构,导致胰岛素合成受阻
B.药物Y抑制了线粒体功能,使分泌过程能量不足
C.药物Y干扰了高尔基体形成囊泡的能力,阻断分泌囊泡运输
D.药物Y增强了溶酶体酶活性,加速分泌囊泡的分解
C
解析:药物Y处理后的胰岛B细胞中,分泌囊泡(储存胰岛素)大量堆积在细胞质基质中,说明胰岛素合成没有受阻,因此药物Y没有破坏核糖体结构以及内质网产生囊泡,这些过程都需要能量,因此药物Y没有抑制线粒体功能,A、B错误;高尔基体结构碎片化和分泌囊泡堆积,表明药物Y可能干扰了高尔基体形成囊泡和运输的能力,C正确;由题干可知,分泌囊泡大量堆积在细胞质基质中,说明分泌囊泡没有被溶酶体酶分解,故药物Y没有增强溶酶体酶活性,D错误。
10.(2025·广东茂名测试)高尔基体可分为顺面区和反面区,顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工,反面区参与蛋白质的分类和包装。右图表示高尔基体的结构及发生在其反面区的3条分选途径。
下列叙述不正确的是 (  )
A.核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊中会形成一定的空间结构
B.高尔基体反面区膜上形成囊泡会导致高尔基体膜面积暂时减小
C.胰岛素的分泌属于调节型分泌,其作用于靶细胞的过程体现了细胞膜的信息交流功能
D.溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,该过程体现了生物膜的选择透过性
D
解析:根据题意“顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工”,可知核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊形成一定的空间结构,A正确;高尔基体反面区膜上形成的囊泡为高尔基体膜的一部分,会导致高尔基体膜面积暂时减小,B正确;胰岛素可作为信号分子调节血糖稳定,胰岛素与受体结合,可促进靶细胞对葡萄糖的吸收和利用,所以胰岛素分泌属于调节型分泌,其体现了细胞膜的信息交流功能,C正确;由图可知,溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,其形成过程说明生物膜具有流动性,体现了生物膜的结构特点,D错误。
11.下图表示胰腺细胞合成与分泌酶颗粒的大体过程。在一定的时间内使胰腺细胞吸收被放射性同位素标记的氨基酸,经检查发现放射性同位素依次出现在①②③④⑤处。据图回答问题:
(1)⑤处的物质的合成和分泌需要经过①②③三种结构,它们分别是_________ ___________________。结构②可以“出芽”,也就是形成________,到达结构③。
(2)一些细胞具有分泌功能,除了酶颗粒,细胞往往还会分泌其他蛋白质类物质,如________________________。
核糖体、
内质网、高尔基体
囊泡
抗体或蛋白质类激素等
(3)酶颗粒的合成、运输、加工、分泌等需要能量,提供能量的细胞器是__________。
(4)胰腺细胞与蓝细菌在结构上最大的区别是______________________________ ____________________。
线粒体
胰腺细胞有以核膜为界限的细胞
核,而蓝细菌没有
12.下图表示科学家揭示的细胞自噬机制的模式图。细胞自噬的基本过程:细胞中衰老的细胞器或者一些折叠错误的蛋白质被一种双层膜结构包裹,形成自噬小泡,接着自噬小泡的外膜与溶酶体膜融合,释放包裹的物质到溶酶体中,使包裹物在一系列水解酶的作用下降解。请据图回答相关问题(说明:[  ]内填图中字母,__________上填相应文字):
(1)c是刚形成的溶酶体,它的膜直接来自细胞器[  ]____________。
(2)图中细胞膜蛋白的更新与____________________________(用文字与箭头表示)等不同膜结构间相互联系和转移有关,这一现象被称为膜流。
(3)由图可判断:溶酶体内的多数水解酶由核糖体合成,先要经过细胞器[  ] __________的加工,再转运至相应细胞器中分类和包装。
b
高尔基体
内质网→高尔基体→细胞膜
a
内质网
(4)结合图中信息可知,自噬小泡的包裹物在一系列水解酶的作用下降解后,其产物的去向是______________________________。
(5)分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外的过程体现了生物膜具有________________的结构特点,细胞的生物膜系统由_________________________等结构共同构成。
留在细胞内再利用或排出细胞
一定的流动性
细胞膜、细胞器膜和核膜
解析:(1)c是刚形成的溶酶体,它由高尔基体突起形成的囊泡包裹水解酶形成,故[c]溶酶体的膜直接来自[b]高尔基体。(2)细胞膜蛋白的更新过程为蛋白质的合成、加工和运输等过程,与分泌蛋白合成和运输的路径相同,即与内质网→高尔基体→细胞膜途径有关。(3)由图示可判断:溶酶体内的多数水解酶由核糖体合成,先要经过细胞器a内质网的加工,再转运至相应的细胞器中分类和包装。(4)结合图中信息可知,溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是留在细胞内再利用或排出细胞。(5)分泌蛋白经细胞膜分泌到细胞外的方式为胞吐,该过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点,细胞的生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成。
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