第五节细胞在结构和功能上第五节细胞在结构和功能上是一个统一整体是一个统一整体课前前基基础认知知课堂堂重重难突破突破素养素养目目标定位定位随随堂堂训练素养目标定位目目标标素素养养知知识识概概览览1.通通过过举举例例说说明明生生物物膜膜系系统统的的组组成成及及联联系系,明明确确细细胞胞各各部部分在结构上的整体性分在结构上的整体性2.通通过过分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成、加加工工、运运输输及及分分泌泌,明明确确细细胞胞各各部分在功能上的整体性部分在功能上的整体性课前基础认知自主自主预习一、生物膜系统的概念及各部分结构的联系一、生物膜系统的概念及各部分结构的联系1.概念概念:细胞膜和包括核膜在内的多种细胞膜和包括核膜在内的多种细胞器膜细胞器膜共同构共同构成细胞的生物膜系统成细胞的生物膜系统2.生物膜系统各部分结构的联系生物膜系统各部分结构的联系(1)各种膜直接联系在一起各种膜直接联系在一起:内质网膜在生物膜中面积最大内质网膜在生物膜中面积最大,内质网膜向内与内质网膜向内与核膜核膜连接连接,向外与向外与细胞膜细胞膜连接连接,使细使细胞核与细胞质及细胞膜的联系更为紧密胞核与细胞质及细胞膜的联系更为紧密,大大提高了物质交大大提高了物质交换的效率。
换的效率2)囊泡将各种膜间接联系在一起囊泡将各种膜间接联系在一起:内质网以内质网以出芽出芽的形式的形式形成形成囊泡囊泡,囊泡移动到高尔基体并与其融合囊泡移动到高尔基体并与其融合;高尔基体同高尔基体同样以样以囊泡囊泡的形式与细胞膜融合的形式与细胞膜融合,成为细胞膜的一部分成为细胞膜的一部分细胞膜也可以内陷形成细胞膜也可以内陷形成囊泡囊泡回到细胞质中回到细胞质中二、细胞的整体性二、细胞的整体性1.分泌蛋白的合成、加工和运输分泌蛋白的合成、加工和运输(1)分泌蛋白分泌蛋白:机体机体中一类中一类在细胞内产生在细胞内产生,分泌到分泌到胞外胞外发发挥作用的蛋白质挥作用的蛋白质,如如抗体抗体、消化酶消化酶和一部分激素和一部分激素2)研究方法研究方法:放射性同位素示踪法放射性同位素示踪法3)过程过程:首先首先,氨基酸氨基酸在在核糖体核糖体(附着于内质网上附着于内质网上)中形成中形成多肽多肽,之后通过之后通过内质网内质网的加工和运输的加工和运输,随随囊泡囊泡转移转移至至高尔基体高尔基体随后,高尔基体形成的高尔基体形成的囊泡囊泡包裹着蛋包裹着蛋白质向白质向细胞膜细胞膜移动移动,将蛋白质分泌至胞外将蛋白质分泌至胞外。
2.磷脂和胆固醇的合成与运输磷脂和胆固醇的合成与运输:在在光面内质网光面内质网合成的磷合成的磷脂和胆固醇需要与脂和胆固醇需要与高尔基体高尔基体的联系的联系,通过通过囊泡囊泡运入运入其他细胞器其他细胞器3.残渣、功能异常大分子等的处理残渣、功能异常大分子等的处理:细胞在代谢过程中产生细胞在代谢过程中产生的残渣、功能异常的大分子以及衰老的细胞器等的残渣、功能异常的大分子以及衰老的细胞器等,被内质网被内质网或其他膜结构形成的或其他膜结构形成的囊泡囊泡包裹着包裹着,与与溶酶体溶酶体融合融合,进进而被消化分解而被消化分解,产生的小分子物质有的被细胞重新利用产生的小分子物质有的被细胞重新利用,有的有的被排出细胞被排出细胞4.囊泡运输囊泡运输(1)通过囊泡运输的通过囊泡运输的物质物质主要有主要有两两类类:一类是囊泡膜上一类是囊泡膜上的的膜蛋白和脂质膜蛋白和脂质等等,参与细胞器的组成并完成特定的细胞参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能功能;另一类是另一类是囊泡包裹的内含物囊泡包裹的内含物,如一些激素、酶等如一些激素、酶等,这这些物质有的被分泌到细胞外些物质有的被分泌到细胞外,有的参与细胞内大分子物质的有的参与细胞内大分子物质的降解降解等等。
2)过程过程:一般来说一般来说,囊泡运输包括囊泡运输包括囊泡形成囊泡形成、运输运输和和与特定部位膜与特定部位膜的融合的融合,其中其中囊囊泡与特定部位膜的融合泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键整个过程需要多种是囊泡定向运输的关键整个过程需要多种信号分子信号分子和和细胞骨架细胞骨架的参与5.生物膜系统与细胞的整体性生物膜系统与细胞的整体性(1)生物膜系统大大提高了细胞内生物膜系统大大提高了细胞内物质运输物质运输的效率的效率,加强加强了各组分间的交流了各组分间的交流2)由生物膜形成的各区室使细胞具有由生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立相对独立的空间的空间,保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行3)细胞内广阔的膜面积为多种酶提供了细胞内广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点附着位点,为多为多种化学反应顺利进行提供了有利条件种化学反应顺利进行提供了有利条件用放射性同位素示踪法研究分泌蛋白的合成、运输与分泌用放射性同位素示踪法研究分泌蛋白的合成、运输与分泌过程过程,除了用除了用3H标记亮氨酸外标记亮氨酸外,还可用哪些同位素标记亮氨酸还可用哪些同位素标记亮氨酸?提示提示:亮氨酸除含亮氨酸除含H外还含有外还含有C、O、N,因此还可以用因此还可以用14C、18O、15N来标记。
来标记蛋白质的合成、加工、运输与分泌需多种结构共同完成蛋白质的合成、加工、运输与分泌需多种结构共同完成这一事实说明什么这一事实说明什么?提示提示:各种细胞器之间相互联系各种细胞器之间相互联系,相互协调相互协调,细胞在结构与功细胞在结构与功能上是一个统一的整体能上是一个统一的整体预习检测1.判断题1)血红蛋白是由附着于内质网的核糖体合成的血红蛋白是由附着于内质网的核糖体合成的)(2)生物膜之间通过囊泡的转移实现了膜成分的更新生物膜之间通过囊泡的转移实现了膜成分的更新)(3)真核细胞的生物膜系统真核细胞的生物膜系统,有利于细胞代谢高效有序地进行有利于细胞代谢高效有序地进行)(4)细胞内各种生物膜的化学组成成分与结构完全相同细胞内各种生物膜的化学组成成分与结构完全相同)(5)囊泡运输的主要物质是囊泡膜上的物质和囊泡包裹的内囊泡运输的主要物质是囊泡膜上的物质和囊泡包裹的内含物)(6)囊泡运输往往是随机和不定向的囊泡运输往往是随机和不定向的)2.下列有关生物膜系统的叙述下列有关生物膜系统的叙述,错误的是错误的是()A.细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境B.细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜内或膜表面进行细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜内或膜表面进行的的C.细胞膜把细胞分成许多小区室细胞膜把细胞分成许多小区室D.广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点答案答案:C解析解析:把细胞分成小区室的应是细胞器膜。
把细胞分成小区室的应是细胞器膜3.细胞内不同膜之间可以互相转化细胞内不同膜之间可以互相转化,其中可以直接转化的其中可以直接转化的是是()A.内质网膜和高尔基体膜内质网膜和高尔基体膜B.高尔基体膜和细胞膜高尔基体膜和细胞膜C.内质网膜和细胞膜内质网膜和细胞膜D.核糖体膜与内质网膜核糖体膜与内质网膜答案答案:C4.下列关于细胞内囊泡生理功能的叙述下列关于细胞内囊泡生理功能的叙述,错误的是错误的是()A.通过囊泡运输的物质主要有两类通过囊泡运输的物质主要有两类B.囊泡运输物质的过程需要多种信号分子的参与囊泡运输物质的过程需要多种信号分子的参与C.囊泡运输仅包括囊泡形成和运输过程囊泡运输仅包括囊泡形成和运输过程D.囊泡运输需要细胞骨架的参与囊泡运输需要细胞骨架的参与答案答案:C解析解析:通过通过囊泡运输的物质主要有两类囊泡运输的物质主要有两类:一类是囊泡膜上的膜一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂质等蛋白和脂质等,另一类是囊泡包裹的内含物另一类是囊泡包裹的内含物,如一些激素、酶如一些激素、酶等等,A项正确囊泡运输物质过程非常复杂项正确囊泡运输物质过程非常复杂,需要多种信号分需要多种信号分子和细胞骨架的参与子和细胞骨架的参与,B、D两项正确。
一般来说两项正确一般来说,囊泡运输包囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合,其中囊泡与特定其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键部位膜的融合是囊泡定向运输的关键,C项错误5.用用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞时标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞时,发现细胞内放发现细胞内放射性物质的量迅速增加放射性物质不会在以下哪类细胞器射性物质的量迅速增加放射性物质不会在以下哪类细胞器内大量内大量出现出现?()A.内质网内质网B.核糖体核糖体C.高尔基体高尔基体 D.线粒体线粒体答案答案:D解析解析:胰腺腺泡细胞有很强的分泌功能胰腺腺泡细胞有很强的分泌功能,它分泌的蛋白质包括它分泌的蛋白质包括消化酶等分泌蛋白合成时消化酶等分泌蛋白合成时,3H标记的亮氨酸依次出现在核标记的亮氨酸依次出现在核糖体、内质网、高尔基体线粒体虽然为分泌蛋白的合成和糖体、内质网、高尔基体线粒体虽然为分泌蛋白的合成和分泌提供能量分泌提供能量,但是不会出现大量的放射性物质但是不会出现大量的放射性物质课堂重难突破一一生物膜生物膜系系统重重难归纳1.各种生物膜在结构上的联系图解各种生物膜在结构上的联系图解(1)内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。
内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位2)直接联系是指不同膜结构之间直接相连直接联系是指不同膜结构之间直接相连3)间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的转化间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的转化2.各种生物膜在功能上的联系各种生物膜在功能上的联系各种生物膜在功能上既有明确分工各种生物膜在功能上既有明确分工,又相互配合、协调工作又相互配合、协调工作,如分泌蛋白的合成与运输等充分体现了生物膜在功能上的如分泌蛋白的合成与运输等充分体现了生物膜在功能上的联系细胞膜的成分中细胞膜的成分中,是否含有高尔基体膜的成分是否含有高尔基体膜的成分?提示提示:是是因为分泌蛋白在运输过程中因为分泌蛋白在运输过程中,高尔基体以出芽的高尔基体以出芽的形式形成包裹着分泌蛋白的囊泡形式形成包裹着分泌蛋白的囊泡,囊泡最后再与细胞膜融合囊泡最后再与细胞膜融合,从而实现了膜成分的更新从而实现了膜成分的更新典例剖析典例剖析下列有关生物膜系统的说法下列有关生物膜系统的说法,正确的是正确的是()A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统属于生物膜系统B.所有的酶都在生物膜上所有的酶都在生物膜上,没有生物膜没有生物膜,生物就无法进行各种生物就无法进行各种代谢活动代谢活动C.生物膜的组成成分和结构都是一样的生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧在结构和功能上紧密联系密联系D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反使细胞内的化学反应不会互相应不会互相干扰干扰答案答案:D解析解析:生物膜系统是由细胞内所有膜结构共同组成的生物膜系统是由细胞内所有膜结构共同组成的,在结在结构和功能上是紧密联系的统一整体构和功能上是紧密联系的统一整体,小肠黏膜不属于生物膜小肠黏膜不属于生物膜系统。
不是所有的酶都在生物膜上系统不是所有的酶都在生物膜上,在细胞溶胶、线粒体基在细胞溶胶、线粒体基质和叶绿体基质等中也有酶的分布质和叶绿体基质等中也有酶的分布;因各种生物膜的种类和因各种生物膜的种类和功能不同功能不同,其组成成分和其组成成分和结构结构也也有有差别细胞内的生物膜把差别细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应互不干扰使细胞内的化学反应互不干扰,提高了效提高了效率学以致用学以致用生物膜系统是真核细胞的重要结构生物膜系统是真核细胞的重要结构,细胞的许多新陈代谢活细胞的许多新陈代谢活动都离不开它动都离不开它,下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是()A。