人教版高中生物必修一学案：第3章细胞的基本结构第2节第2课时

第2课时细胞器之间的协调配合
一、细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白
（1）概念：在细胞内合成，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。
2.分泌蛋白的合成和运输
（1）研究方法：同位素标记法。
（2）过程及图解说明
①核糖体：使氨基酸形成肽链。
②内质网：将肽链进行加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，并运输。
③高尔基体：加工和运输蛋白质，起枢纽作用。
④线粒体：为蛋白质的合成、运输、加工、分泌提供能量。
⑤细胞膜（不属于细胞器）：以一定的方式分泌出蛋白质。
3.以分泌蛋白的合成和分泌为例，图解细胞器之间的协调配合
特别提醒区分与分泌蛋白形成有关的“细胞器”、“结构”和“膜结构”
（1）有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
（2）有关结构：细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
（3）有关膜结构：细胞核膜、线粒体膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。
（1）胰岛素和性激素都属于分泌蛋白（）
（2）核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所（）
（3）内质网膜与核膜之间可以以囊泡形式相互转化（）
答案（1）×（2）×（3）×
1.下列蛋白质属于分泌蛋白的有哪些？
①血红蛋白②胰蛋白酶③与有氧呼吸有关的酶④抗体⑤性激素⑥胰岛素
提示②④⑥。
2.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，结果如图所示。则曲线A、B、C依次代表哪种细胞器？
提示曲线A、B、C依次代表核糖体、内质网、高尔基体。
3.如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜面积的变化曲线，则A、B、C依次代表的结构分别是什么？
提示A是内质网，B是细胞膜，C是高尔基体。
方法技巧“三看法”解读分泌蛋白的合成、加工和运输
二、细胞的生物膜系统
1.概念：在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
2.在成分和结构上的联系
（1）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，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量就越多。
（2）结构上的联系
（3）功能上的联系：在分泌蛋白合成、加工、运输、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。
3.功能
（1）细胞膜给细胞提供了一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
（2）化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。
（3）细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
（1）原核细胞具有生物膜系统（）
（2）细胞膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化（）
（3）细胞内各种生物膜的成分和结构完全相同（）
（4）生物体内所有膜都属于生物膜系统（）
答案（1）×（2）×（3）×（4）×
1.下列对细胞内生物膜在结构上具有一定连续性的叙述，错误的是（）
A.内质网通过“出芽”形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合
B.细胞质中囊泡与核糖体膜融合
C.细胞膜向内凹陷形成囊泡，离开细胞膜回到细胞质中
D.高尔基体膜突出形成囊泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合
答案B
解析核糖体是没有膜结构的。
2.（2018·福建福州期末）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。下列说法错误的是（）
A.①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B.该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C.A表示脱水缩合过程，B、C表示蛋白质的加工及运输过程
D.图解中的过程在原核细胞中也可以进行
答案D
解析由分泌蛋白形成的过程分析，核糖体将氨基酸经脱水缩合后形成肽链，在内质网上进行加工，形成囊泡后运输到高尔基体，经加工后形成包裹着蛋白质的囊泡，运输到细胞膜处，与细胞膜融合后将蛋白质分泌到细胞外，在整个过程中由线粒体提供能量，A、C正确；图中过程是由核糖体、内质网、高尔基体、线粒体相互配合共同完成的，说明了细胞器结构和功能之间具有密切的联系，B正确；图解中的过程在原核细胞中是无法进行的，因为原核细胞中没有除核糖体之外的细胞器，D错误。
3.（2018·江苏盐城期中）如图是某细胞在某项生命活动的前后，几种生物膜面积的变化图。该过程中最可能合成的是（）
A.呼吸酶 B.抗体
C.性激素 D.胆固醇
答案B
解析图示膜面积的变化发生在分泌蛋白的合成和分泌过程中。呼吸酶不是分泌蛋白，抗体是分泌蛋白，性激素和胆固醇都是脂质，不是蛋白质。
4.（2018·四川南江中学期末）下列有关生物膜系统的说法，正确的是（）
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜等都属于生物膜系统
B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达
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.枯草杆菌也具有生物膜系统，否则就不能进行正常的生命活动
答案B
解析细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统，小肠黏膜不属于生物膜系统，A错误；固醇类激素属于脂质，内质网是脂质合成的“车间”，所以合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达，B正确；各种生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上有一定的联系，C错误；枯草杆菌为原核生物，没有细胞器膜和核膜，因此不具有生物膜系统，D错误。
5.（2019·聊城高一检测）如图所示，图中功能多、联系广的细胞结构A是指（）
A.高尔基体膜 B.叶绿体膜
C.内质网膜 D.液泡膜
答案C
解析内质网向内连接外层核膜，向外连接细胞膜；在需能旺盛的细胞中，还与线粒体膜相连；内质网膜形成囊泡，与高尔基体膜间接相连，故A是内质网膜，B是高尔基体膜。
6.（2018·大连统考）下图为细胞中生物膜系统的概念图，A～K为结构名称，①、②代表分泌蛋白分泌时的转移途径，回答下列问题：
（1）填写下列几个结构名称：
A：＿＿＿＿＿＿＿＿；B：＿＿＿＿＿＿＿＿；I：＿＿＿＿＿＿＿＿；K：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）图中未表示出来的两种具膜细胞器是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）完成过程①和②的膜结构是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）B主要是由＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿组成。
答案（1）核膜细胞膜线粒体外膜高尔基体（2）液泡溶酶体（3）囊泡（4）蛋白质磷脂
解析（1）分析图示可知：A为核膜，B为细胞膜，C为叶绿体，D、F分别为叶绿体的内膜和外膜、E为类囊体薄膜，G为线粒体，H为线粒体内膜、I为线粒体外膜，J为内质网，K为高尔基体。（2）图中未表示出来的两种具膜细胞器是液泡和溶酶体。（3）由题意“①、②代表分泌蛋白分泌时的转移途径”并结合图示分析可知，完成过程①和②的膜结构是囊泡。（4）B细胞膜主要是由蛋白质和磷脂组成。
题组一分泌蛋白的合成与分泌
1.用含有35S标记氨基酸的培养基培养动物细胞，该细胞能合成并分泌一种含35S的蛋白质。35S在细胞各结构间移动时不经过（）
A.核糖体B.线粒体C.内质网D.囊泡
答案B
解析分泌蛋白形成时不经过线粒体，线粒体只是为其提供能量。
2.胰岛B细胞中，与合成和分泌胰岛素密切相关的一组细胞器是（）
A.线粒体、液泡、高尔基体、内质网
B.核糖体、内质网、溶酶体、高尔基体
C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体
答案C
解析胰岛素是由胰岛B细胞合成和分泌的一种蛋白质类的激素，核糖体是胰岛素的合成场所，内质网和高尔基体是胰岛素的加工和形成场所，线粒体在胰岛素的合成和加工中提供能量，所以C项正确。
3.如图表示用含3H标记的氨基酸培养液培养某细胞过程中蛋白质的合成和分泌示意图，则该细胞中出现3H的部位依次为（）
A.②→③→④→⑤ B.①→②→③→④
C.①→②→④→⑤ D.①→③→④→⑤
答案A
解析分泌蛋白经过的结构依次为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。题图中①为核膜、②为核糖体、③为内质网、④为高尔基体、⑤为细胞膜。
4.（2019·徐州高一检测）在胰岛素的合成、分泌过程中没有参与的细胞结构是（）
A.线粒体 B.核糖体
C.中心体 D.内质网
答案C
解析胰岛素的化学本质是分泌蛋白，其合成场所是核糖体，需要内质网和高尔基体加工，线粒体提供能量，中心体与分泌蛋白的合成无关。
5.（2018·山西大同期末）用含35S标记的氨基酸的培养基培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线（甲图）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（乙图）。下列分析不正确的是（）
A.甲图中的A、B、C三条曲线所指的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体
B.与乳腺分泌蛋白的合成与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.乙图中D、E、F三条曲线所指的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜
D.35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
答案C
解析分泌蛋白首先在核糖体上合成，再依次经过内质网和高尔基体的加工，最后经细胞膜分泌到细胞外，在此过程中，由线粒体提供能量，因此A、B、D正确；分泌蛋白经内质网初步加工后，由内质网“出芽”形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合，经高尔基体进一步加工后，再由高尔基体“出芽”形成囊泡，囊泡与细胞膜融合，因此，分泌蛋白分泌过程中，内质网膜面积相对减小，细胞膜膜面积相对增大，高尔基体膜面积先增大后减小，最后基本不变，C错误。
题组二生物膜系统的概念及功能
6.（2018·山东烟台一中期末）下列有关生物膜系统结构与组成的叙述中，正确的是（）
A.细胞内不同生物膜的组成成分和结构差别很大
B.各种细胞器膜在结构上都是各自独立的
C.细胞膜、细胞器膜和核膜构成了真核细胞的生物膜系统
D.不同种类的生物膜之间不能进行相互转化
答案C
解析细胞内不同生物膜的组成成分和结构基本相似，A错误；各种生物膜在结构上有着直接或间接的联系，而不是相互独立的，B错误；细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成了真核细胞的生物膜系统，C正确；不同种类的生物膜之间是可以相互转化的，D错误。
7.（2018·江苏时杨中学高一上学期期中）下列几种细胞结构中，不属于生物膜系统的是（）
答案B
解析中心体为无膜结构，不属于生物膜系统，B错误。
8.（2018·安徽郎溪中学高一上学期期中）下列关于生物膜系统的叙述，正确的是（）
A.原核细胞无核膜及细胞器膜因而不具有生物膜
B.细胞膜功能的复杂程度取决于磷脂的种类和数量
C.内质网膜为多种酶提供了大量的附着位点
D.高尔基体膜与内质网膜在结构上直接联系
答案C
解析原核细胞具有细胞膜这种膜结构，因此具有生物膜，A错误；细胞膜功能的复杂程度取决于蛋白质的种类和数量，B错误；高尔基体膜与内质网膜在结构上没有直接联系，可以通过具膜的囊泡间接相连，D错误。
9.（2018·黑龙江大庆实验中学高一上学期期中）下列对生物膜系统的叙述中，正确的是（）
A.各种生物膜在结构和化学组成上完全相同
B.线粒体、叶绿体、核糖体等都属于生物膜系统
C.生物膜把细胞质分为多个微小的结构，使多种化学反应同时进行，互不干扰
D.细胞膜是由磷脂分子、蛋白质分子和糖类等物质组成的双层膜结构
答案C
解析各种生物膜的化学组成相似，基本结构相同，A项错误；在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，核糖体为无膜结构，不属于生物膜系统的组成，B项错误；细胞膜是单层膜结构，D项错误。
10.（2018·豫南九校高一上联考）生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要，下列有关叙述正确的是（）
A.各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在功能上有一定的联系
B.细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换等过程中起决定性作用
C.生物膜上有多种酶附着，以确保细胞内所有化学反应均在生物膜上顺利进行
D.各种细胞器膜之间毫无联系
答案B
解析各种生物膜在组成成分和结构上相似，但由于各种膜的功能有差异，不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同，A错误；细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用，B正确；细胞内许多重要的化学反应都在生物膜上进行，但并不是细胞内所有化学反应均在生物膜上进行，C错误；各细胞器膜之间有的可以相互转化，D错误。
11.甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成为甲状腺球蛋白，并将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。下列叙述不正确的是（）
A.与C过程有关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体
B.B过程首先发生在①中
C.用含3H标记的氨基酸注射到该细胞中，则出现3H的部位依次为③①②⑥④
D.若含18O的氨基酸在甲状腺细胞内的代谢过程中产生了H2O，那么水中的18O最可能来自氨基酸的—COOH
答案C
解析甲状腺球蛋白属于分泌蛋白，其合成需要I－，从图中可以看出C属于蛋白质的加工过程，此过程需要内质网、高尔基体和线粒体参与，A正确；从标记的氨基酸进入细胞合成蛋白质到分泌到细胞外，依次经历的部位是①③②⑥④，B正确、C错误；氨基酸脱水缩合形成的水中的O来自氨基酸的—COOH，D正确。
12.（2018·湖南长沙一中期末）如图表示细胞的部分结构以及进行有关生理活动的过程，据图回答下列问题：
（1）由图可知，溶酶体起源于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填细胞器名称），请你推测该溶酶体中的酶主要是在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填“附着在内质网上”或“游离”）的核糖体上合成的。
（2）用含放射性同位素标记的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸培养基培养该细胞，则图中可能出现放射性的细胞器是＿＿＿＿＿＿＿＿（填序号）。
（3）细胞上的多肽往往发生“糖基化”（蛋白质上连上糖侧链），若将该细胞放入某一含药品X的培养液中，发现该细胞中合成的多肽无法糖基化，则药品X可能作用的细胞结构是＿＿＿＿。
A.核糖体B.内质网C.高尔基体
D.细胞膜E.线粒体F.溶酶体
（4）图中合成的分泌蛋白可能是＿＿＿＿＿＿＿＿（多选）。
A.呼吸酶B.胰岛素C.抗体
D.血红蛋白E.性激素
答案（1）高尔基体附着在内质网上（2）③（3）BC（4）BC
解析（1）由图可知，溶酶体起源于高尔基体，高尔基体参与分泌蛋白的加工、转运和分泌，而分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的，因此溶酶体中的酶主要是在附着在内质网上的核糖体上合成的。（2）腺嘌呤脱氧核糖核苷酸是合成DNA的原料，用含放射性同位素标记的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸培养基培养该细胞，则合成DNA的部位或DNA存在部位均有放射性：如③线粒体、⑧细胞核，其中③属于细胞器。（4）呼吸酶、血红蛋白是胞内蛋白，A、D错误；胰岛素、抗体是分泌蛋白，B、C正确；性激素是脂质，不是蛋白质，E错误。
13.（2018·江苏徐州期中）从某腺体的细胞中提取出附着核糖体的内质网，放入含有放射性元素标记的氨基酸培养液中，培养液中有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。连续取样，并分离核糖体和内质网，测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如图所示。请据图回答问题：
（1）放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）放射性氨基酸在核糖体上大量积累之后，在内质网上也出现，且数量不断增多，最可能的解释是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）如果该腺体是胰腺，则与其分泌物合成及分泌有关的细胞器还有＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们的功能分别是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案（1）核糖体是合成蛋白质的场所（2）肽链进入内质网中，依靠内质网加工、运输到其他部位（3）高尔基体线粒体对蛋白质做进一步修饰加工，并通过囊泡运输到细胞膜提供能量
解析核糖体是合成蛋白质的场所，所以在图中核糖体上放射性氨基酸的含量首先迅速增加；接着内质网上又出现了放射性氨基酸，并且数量不断增多，可能是肽链进入内质网进行加工的结果。蛋白质在内质网加工后，还需要通过高尔基体进行修饰加工，并通过囊泡运输到细胞膜。这些过程需要的能量均来自线粒体。
14.（2019·合肥高一检测）如图表示细胞的生物膜系统的组成和相互联系，请据图回答：
（1）图中C结构主要是由＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿组成。
（2）在B结构中具有双层膜的是＿＿＿＿＿＿＿＿。（用图中字母表示）
（3）蓝藻细胞与真核细胞在结构上最主要的区别是无＿＿＿＿＿＿＿＿结构。（用图中字母表示）
（4）脂质合成的场所是图中＿＿＿＿＿＿＿＿结构。（用图中字母表示）
答案（1）脂质蛋白质（2）D、E（3）A（4）F
解析（1）生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。
（2）在B结构中具有双层膜的是D（叶绿体）、E（线粒体）。
（3）蓝藻属于原核生物，原核生物与真核生物在结构上最根本的区别是原核生物无核膜。
（4）内质网是由单层膜连接而成的网状结构，大大增加了细胞内的膜面积，内质网与细胞内蛋白质合成和加工有关，也是脂质等合成的“车间”。