人教版必修1第3章第2節(jié)第2課時細胞器之間的協調配合學案

第2課時細胞器之間的協調配合學習目標素養(yǎng)定位.舉例說明細胞器之間的協調配合。.分析細胞中部分與整體、結構與功能的統一性.構建分泌蛋白的合成、運輸和分泌“生產線”模型，闡明細胞各部分通過分工合作,共同執(zhí)行細胞的某些生命活動。（科學思維）.運用結構與功能觀,分析生物膜之間的聯系。（生命觀念）.關注人工膜材料的研究進展及在醫(yī)療等方面的應用。（社會責任）一、細胞器之間的協調配合.分泌蛋白的概念在細胞內合成后,分泌到細胞外起作用的一類蛋白質,如消化酶、抗體和一部分激素等。.分泌蛋白的合成、加工、運輸與分泌過程（1）研究方法：同位素標記法。⑵分泌過程二、細胞的生物膜系統.生物膜系統組成細胞器膜和細胞膜、核膜等結構，共同構成細胞的生物膜系統。.生物膜特點（1）各種生物膜的組成成分和結構很相似。.在血液中，膽固醇通過與磷脂和蛋白質結合形成低密度脂蛋白（LDL）顆粒進行運輸。如圖是大多數動物細胞通過受體介導的胞吞作用攝取LDL的途徑，下列有關敘述錯誤的是（D）注:網格蛋白有被小泡是覆蓋有網格蛋白衣被的運輸小泡，介導從細胞膜和高爾基體開始的小泡運輸。A.胞內體屬于動物細胞生物膜系統的一部分LDL的攝取及處理過程體現了細胞內各種結構之間的協調與配合LDL受體的形成過程需要內質網、高爾基體等細胞器的參與D.功能越復雜的動物細胞膜膽固醇含量越多解析：由題分析可知,胞內體具有膜結構,屬于動物細胞生物膜系統的一部分;LDL的攝取及處理過程需要內質網、高爾基體等多種細胞結構的參與，體現了細胞內各種結構之間的協調與配合;LDL受體屬于糖蛋白，形成過程需要內質網、高爾基體等細胞器的參與;功能越復雜的動物細胞膜的蛋白質含量越多。4.研究人員向豚鼠胰腺腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸,通過檢測放射性的聚集和轉移情況,研究分泌蛋白的合成和分泌過程。如圖表示胰腺腺泡細胞的部分結構和分泌蛋白的分泌過程。請回答下列問題。（1）該實驗采用了法進行研究，以追蹤相關物質的去向。⑵預測實驗結果:放射性在不同結構中聚集和轉移的先后順序是（以圖中序號作答）。⑶研究人員采用某種方法使胰腺腺泡細胞的高爾基體全部解體，再進行相關實驗。結果發(fā)現,放射性只在細胞內進行轉移,卻未出現在細胞外，這表明。（4）生物膜系統在細胞生命活動中的作用極為重要，圖中序號所示的結構中參與構成生物膜系統的是（填相關序號）。解析：（1）根據題干信息分析可知,該實驗采用了同位素標記法進行研究，以追蹤相關物質的去向。⑵分泌蛋白合成與分泌過程是核糖體合成肽鏈一內質網繼續(xù)合成和加工一內質網“出芽”形成囊泡一高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質一高爾基體“出芽”形成囊泡一細胞膜。因此，放射性在不同結構中聚集和轉移的先后順序是③核糖體、⑦內質網、⑤囊泡、②高爾基體、⑤囊泡、①細胞膜。⑶根據題意分析,胰腺腺泡細胞的高爾基體全部解體后,放射性只在細胞內進行轉移,卻未出現在細胞外,說明高爾基體與分泌蛋白的分泌有關。⑷生物膜系統由細胞膜、細胞器膜和核膜等結構構成,題圖中參與構成生物膜系統的結構有①細胞膜、②高爾基體、④線粒體、⑤囊泡、⑥核膜、⑦內質網。答案：（1）同位素標記（2）③⑦⑤②⑤①（3）高爾基體與分泌蛋白的分泌有關（4）①②④⑤⑥⑦（2）生物膜在結構和功能上緊密聯系,進一步體現了細胞內各種結構之間的協調與配合。3.生物膜系統功能⑴細胞膜使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境,在細胞與外部環(huán)境進行物質運輸、能量轉化和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。⑵許多重要的化學反應需要酶的參與,廣闊的膜面積為多種酶提供附著位點。⑶細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開，使細胞內能同時進行炙獨化學反應,而不會互相干擾,保證了細胞生命活動高效、有序地進行。判斷正誤⑴分泌蛋白的修飾、加工由內質網和高爾基體共同完成。（V）⑵內質網膜和核膜之間可以以囊泡的形式相互轉化。（X）提示：內質網膜不能以囊泡的形式轉化為核膜,而是與核膜直接相連。⑶細胞器之間都能通過囊泡進行物質運輸。（X）提示:核糖體、中心體等細胞器不具有膜,不能通過囊泡進行物質運輸。⑷囊泡運輸依賴于膜的流動性且不消耗能量。（X）提示:囊泡運輸依賴于膜的流動性且消耗能量。⑸真核生物具有生物膜系統，有利于細胞代謝有序進行。（V）⑹生物膜之間通過囊泡的轉移實現了膜成分的更新。（V）探究一細胞器之間的協調配合閱讀教材P51“分泌蛋白的合成和運輸”，分析用同位素標記法研究豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白的形成過程，思考下列問題。(1)該實驗中使用3H標記亮氨酸的依據是什么？提示:氨基酸是組成蛋白質的基本單位，使用同位素標記氨基酸可以顯示出蛋白質合成和加工的過程，而氨基酸的組成元素是C、H、0、N,有些氨基酸還含有S,因而可用3H標記亮氨酸研究分泌蛋白的合成、加工和運輸途徑。⑵如圖是分泌蛋白的合成和運輸過程示意圖，請回答下列問題。①圖中甲、乙、丙、丁和戊分別是指什么結構？提示：甲為核糖體、乙為內質網、丙為高爾基體、丁為細胞膜、戊為線粒體。②圖中的甲和乙在結構上的聯系是什么？提示：甲是核糖體，乙是內質網,合成分泌蛋白的過程中，核糖體附著在內質網上，但應注意,在游離的核糖體中首先合成一段肽鏈后,這段肽鏈才與核糖體一起轉移到內質網上。③乙和丙之間、丙和丁之間可以以囊泡的形式運輸物質，說明生物膜具有什么特性？提示:生物膜具有流動性。⑶在分泌蛋白加工、運輸過程中，依次經過哪些膜結構?這些膜的面積在前后發(fā)生怎樣的變化?試用曲線圖表示膜面積的變化。提示：內質網、高爾基體、細胞膜。如圖：“三看法”解讀分泌蛋白的合成、加工和運輸1.下列有關分泌蛋白的敘述，錯誤的是(C)A.分泌蛋白在細胞內的合成需要核糖體的參與B.線粒體能為分泌蛋白的合成和運輸提供能量C.分泌蛋白先經過高爾基體再經過內質網和囊泡分泌到細胞外D.分泌蛋白從細胞內排出時,囊泡的膜可與細胞膜融合解析：分泌蛋白先經過內質網再經過高爾基體和囊泡分泌到細胞外；分泌蛋白從細胞內排出時,高爾基體形成的囊泡的膜可與細胞膜融合,將分泌蛋白釋放到細胞外。.內質網合成的分泌蛋白，經高爾基體加工后與高爾基體膜內表面的受體結合,啟動囊泡的形成，以便于分泌蛋白的運輸和分泌。某基因突變導致高爾基體中的分泌蛋白堆積而不能被分泌到細胞外。下列分析不正確的是（D）A.內質網通過囊泡將蛋白質運輸到高爾基體進行進一步加工B.高爾基體中堆積蛋白質可能影響細胞內繼續(xù)合成、加工該種蛋白質C.囊泡與靶膜的結合依賴于信號分子與膜上的受體相互識別D.該突變基因所編碼的蛋白質的功能可能是促進囊泡的運輸解析：內質網通過囊泡將蛋白質運輸到高爾基體進行進一步加工;高爾基體能加工來自內質網的蛋白質，高爾基體中堆積蛋白質可能影響細胞內繼續(xù)合成、加工該種蛋白質;囊泡與靶膜的結合依賴于信號分子與膜上的受體相互識別，只有二者相互識別并特異性結合后方可實現囊泡和靶膜的融合；由題干信息“某基因突變導致高爾基體中的分泌蛋白堆積而不能被分泌到細胞外”可知,該突變基因所編碼的蛋白質的功能可能是抑制囊泡的運輸。探究二細胞的生物膜系統人工腎是一種替代腎臟功能的裝置，主要用于治療腎功能衰竭和尿毒癥。它將血液引出體外利用透析、過濾、吸附、膜分離等原理排除體內過剩的含氮化合物,新陳代謝產物或逾量藥物等，調節(jié)電解質平衡然后再將凈化的血液引回體內?，F在臨床上使用的人工腎是一種透析治療設備，即將血液與透析液分置于一人工合成的半透膜兩側,這種半透膜模擬了細胞中的膜結構，利用半透膜兩側各自不同的濃度和滲透壓互相進行擴散和滲透，可以達到治療和稀釋血液中代謝廢物的目的。血液透析可將患者體內多余的水及代謝廢物排出體外,并從透析液中吸收機體缺乏的電解質及堿基，以達到糾正水電解質及酸堿平衡的目的。結合教材P52?53相關內容，回答下列有關生物膜系統的問題。⑴細胞中哪些結構可以作為“人工腎”的制作原型？提示:構成生物膜系統的各種膜結構都可以，如細胞膜、細胞器膜、核膜等。⑵生物膜之間存在著直接或間接的相連，間接相連是指以囊泡形式相連。請結合教材圖3-8和圖3-9,總結哪些生物膜直接相連,哪些間接相連。提示：內質網膜與細胞膜、核膜直接相連；內質網膜與高爾基體膜、高爾基體膜與細胞膜間接相連。生物膜間的聯系(1)生物膜在化學組成上的聯系①相似性:各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質和脂質組成。②差異性:各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異，這與不同生物膜功能的復雜程度有關,功能越復雜的生物膜中，蛋白質的種類和數量越多。⑵生物膜在結構上的聯系各種生物膜的結構相似,可直接或間接地相互轉化,如圖：⑶生物膜在功能上的聯系各種生物膜在功能上既有明確分工,又相互配合、協調工作,如分泌蛋白的合成和運輸過程充分體現了生物膜在功能上的緊密聯系。有關生物膜系統的3點易錯⑴核糖體、中心體等結構不含生物膜,不屬于生物膜系統。⑵原核細胞有生物膜但是沒有生物膜系統。⑶生物膜系統指的是真核生物細胞內的，不是生物體內的。.生物膜系統在細胞生命活動中的作用沒有體現在（C）A.使細胞的結構與功能區(qū)域化B.廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點C.維持著細胞的形態(tài),錨定并支撐著許多細胞器D.在細胞內外的物質運輸等過程中起決定性作用解析:生物膜將各種細胞器分隔開，使細胞的結構與功能區(qū)域化、互不干擾;生物膜具有廣闊的膜面積，為多種酶提供了大量的附著位點，許多重要的化學反應都在生物膜上進行;細胞中的細胞骨架能維持細胞形態(tài),錨定并支撐著許多細胞器;生物膜使細胞處于一個相對穩(wěn)定的環(huán)境,在細胞與外界物質運輸、能量轉化和信息傳遞過程中起決定性作用。.如圖為細胞的生物膜系統的概念圖，下列相關敘述中正確的是(D)A.圖中a、c分別是指細胞膜、具膜細胞器B.若d是葉綠體，則m、n一定是外膜和內膜C.圖中p是線粒體的內膜D.圖中的f和h分別是指內質網和高爾基體解析:生物膜包括核膜、細胞膜和各種細胞器膜等,細胞膜與內質網膜和高爾基體膜在分泌蛋白的加工、運輸和分泌中具有重要作用，據此可知,a是核膜,b是具膜細胞器,c是細胞膜;若d為葉綠體，由于葉綠體有外膜、內膜和類囊體薄膜，因此m、n不一定是外膜和內膜，據題圖也不能確定p是否為線粒體內膜;性激素在內質網中合成,據此可判斷f是內質網,h是高爾基體,g是囊泡。［情境］MBR是膜生物反應器的簡稱,是一種將膜分離裝置與生物處理裝置有機結合的新型水處理技術。膜分離裝置可用于截留生化反應池中的活性污泥和高分子有機物,替代傳統的重力沉淀固液分離裝置,提高固液分離效率。通過實際應用，發(fā)現MBR工藝具有占地面積小、出水水質好等明顯優(yōu)于傳統工藝的優(yōu)點。隨著我國城市化建設的深入,對污水處理的要求也越來越高。MBR工藝作為一種高效的污水處理工藝,具有非常廣闊的應用前景。探究：（l）MBR技術中的膜分離原理,參照了生物膜的何種功能？提示:控制物質進出。（2）MBR技術中使用的人工膜上可以吸附很多好氧細菌,從而可以加速污水中有機污染物的氧化分解。利用膜作為好氧細菌的載體,模擬了生物膜的何種功能？提示:細胞中的生物膜系統為多種酶提供了附著位點。⑶試提出一種模擬生物膜系統功能,提高污水處理效率的設想。提示:參照細胞中的生物膜把各種細胞器分隔開,如同一個個小的區(qū)室,使得細胞內能夠同時進行多種化學反應,而不會互相干擾,保證了細胞生命活動高效、有序地進行。因此可以開發(fā)人工膜將污水處理的不同階段進行空間上的隔離，以提高處理的效率。課堂小結隨堂檢測1.將3H標記的谷氨酸注入某動物胰腺的腺泡細胞后,細胞中合成物質X并將其分泌到細胞外的過程如圖所示,其中的①、②及物質X分別是（A）核糖體一①一②里更二細胞質3土細胞外A.內質網、高爾基體、分泌蛋白B.內質網、線粒體、分泌蛋白C.高爾基體、中心體、胞內蛋白D.內質網、高爾基體、胞內蛋白解析:分泌蛋白的合成、運輸過程依次經過核糖體、內質網、高爾基體三種細胞器,物質X最后分泌到細胞外,屬于分泌蛋白。2.細胞內部多數蛋白質生成后被包裹于膜內形成不同囊泡,囊泡在正確的時間把正確的細胞“貨物”運送到正確的“目的地”。BFA蛋白轉運抑制劑能夠抑制蛋白質從內質網向高爾基體轉運。下列說法不正確的是（A）A.囊泡是一種體積微小、種類繁多、可定向運輸物質的細胞器B.囊泡能把正確的細胞“貨物”運送到正確的“目的地”說明囊泡膜表面有與識別有關的物質C.細胞內部能產生囊泡的結構有內質網、高爾基體以及細胞膜D.BFA