新教材高一生物浙科版必修第一册学案：第二章第五节细胞在结构和功能上是一个统一整体含答案

第五节细胞在结构和功能上是一个统一整体课程目标知识点一生物膜系统把细胞各部分结构联系在一起1．生物膜系统的定义：__真核__细胞内由__细胞__膜和包括__核__膜在内的多种__细胞器__膜共同构成生物膜系统。

2．生物膜系统中两个重要结构：(1)内质网：①面积__最大__，占了整个细胞生物膜的__一半__左右；②是细胞内__蛋白质__、__脂质__和__糖类__的加工或合成基地，这些物质可在内质网__完整__、__封闭__的管道中快速运输；③内质网膜向内与__核膜__连接，向外与__细胞膜(质膜)__连接，使细胞核与__细胞质__及细胞膜的联系更为紧密，大大提高了__物质交换__的效率。

(2)囊泡：①被称为细胞里的“__搬运工__”；②生物膜具有一定的__流动性__，各组分间可以通过__囊泡__相互转化；③囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供__物质来源__，从而实现膜成分的__更新__。

小思考：原核细胞有没有生物膜系统？【答案】没有，因为原核细胞只有细胞膜，没有核膜及多种细胞器膜。

【易错警示】生物膜系统是指真核细胞内的所有膜结构(包括囊泡)，不是生物体内的所有膜结构。

知识点二细胞内各结构协调配合，共同执行生命活动1．分泌蛋白(1)定义：在__细胞内__产生，分泌到细胞外发挥作用的蛋白质，如__抗体__、__消化酶__和一部分__激素__。

(2)分泌蛋白合成、加工和分泌过程：__氨基酸__(填写基本单位)在附着于内质网上的__核糖体__中形成__多肽__，之后通过内质网的__加工__和__运输__，随__囊泡__转移至__高尔基体__做进一步的加工，再由__囊泡__包裹着蛋白质向__细胞膜__移动，将蛋白质分泌至细胞外。

整个过程需要消耗__能量__，主要来自__线粒体__。

如图表示用同位素示踪法研究分泌蛋白的分泌过程：2．囊泡运输(1)特点：囊泡运输在细胞内极其重要，具有高度的__组织性__、__方向性__和__精确性__。

(2)物质的种类：①囊泡膜上的__膜蛋白__和__脂质__(包括在__光面内质网__合成的磷脂和胆固醇)等，参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能；②囊泡包裹的内含物，如一些__激素__、__酶__等，这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降解等。

(3)过程：囊泡形成、__运输__和与特定部位膜的融合，其中囊泡定向运输的关键是__囊泡与特定部位膜的融合__。

3．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，被__内质网__或其他膜结构形成的囊泡包裹着，与__溶酶体__融合，进而被消化分解，产生的小分子物质有的被细胞__重新利用__，有的被排出细胞。

小思考：生物膜各组分间的联系都只能通过囊泡吗？【答案】不是，内质网向内与核膜相连，向外与细胞膜相连，是直接相连的，可以不需要通过囊泡。

知识点三生物膜系统的作用1．生物膜系统大大提高了细胞内__物质运输__的效率，加强了各组分间的__交流__。

2．生物膜将细胞内部划分成__相对独立__的空间，保证了细胞各项生命活动__高效__、__有序__地进行。

3．生物膜系统为__多种酶__提供了附着位点，为__多种化学反应__顺利进行提供了有利条件。

4．生物膜系统的各组分可以__相互转化__，在__结构__和__功能__上成为一个统一的整体。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)生物膜是对生物体内所有膜结构的统称。

(×)(2)生物膜都具有选择透过性。

(√)(3)细胞内的囊泡都是由高尔基体产生的。

(×)(4)生物膜系统成分的更新依赖于囊泡的移动。

(√)(5)生物膜是细胞进行物质合成的唯一场所。

(×)(6)真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行。

(√)2．案例分析：如图为某动物细胞内分泌蛋白合成及转运的示意图。

据图分析下列有关叙述错误的是(B)A．氨基酸在内质网上的核糖体中形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成具有一定空间结构的蛋白质B．除囊泡外，细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成了细胞的生物膜系统C．内质网膜可以转化为高尔基体膜，说明这两种膜在结构成分上比较接近D．细胞膜上出现的糖蛋白与内质网和高尔基体有关【解析】分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。

氨基酸在内质网上的核糖体中形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，A正确；生物膜系统包括囊泡，B错误；内质网膜可以转化为高尔基体膜，说明这两种膜在结构成分上比较接近，C正确；细胞膜上的糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工，D正确。

分泌蛋白合成、加工与分泌过程归纳总结1．分泌蛋白的种类：包括蛋白质类激素、消化酶、抗体等分泌到细胞外的蛋白质。

2．与该过程相关的细胞结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、囊泡和细胞膜。

与该过程直接相关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体。

与该过程直接相关的具膜细胞器：内质网、高尔基体。

与该过程间接相关的细胞结构：线粒体(提供能量)、细胞核(控制蛋白质的合成)。

3．该过程中生物膜的转换：内质网膜通过囊泡转化成高尔基体膜，高尔基体膜又可通过形成囊泡转化成细胞膜。

拓展延伸“三看”分泌蛋白的合成、加工、运输(1)一看标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外)。

(2)二看膜面积变化的结果：内质网膜面积缩小，细胞膜面积增大，高尔基体膜面积先增大后恢复。

(3)三看与分泌蛋白形成有关的细胞器：核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工车间)、高尔基体(加工、包装、分拣)和线粒体(提供能量)。

典例如图为人体内某种细胞，膜外颗粒状物质为抗体。

据图回答下列问题：(1)细胞内合成抗体的场所是[③]__核糖体__，加工并分泌的过程是③→__②__→__④__→⑥→⑦，这一过程一方面说明生物膜在结构上具有__一定的流动__性，另一方面也说明它们在结构和功能上是紧密联系的。

(2)图中生物膜包括__细胞器膜、细胞膜、核膜__。

它们在结构和化学组成上都很相似，都以__磷脂双分子层__为基本骨架。

实验证明⑤的内膜上蛋白质含量高于外膜，其原因是什么？__⑤的内膜上吸附着许多与需氧呼吸有关的酶__。

【解析】(1)核糖体合成多肽链，内质网对其加工，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工，通过囊泡与细胞膜的融合分泌到细胞外，在这个过程中线粒体提供能量。

这个过程中膜的转化依赖于膜的流动性，从功能上说体现了生物膜系统相互之间的分工和紧密联系。

(2)图中生物膜包括细胞膜、核膜及细胞器膜等。

生物膜都由磷脂双分子层构成膜的基本骨架。

膜上蛋白质的含量与膜的功能有关，功能越复杂的膜，其膜上的蛋白质的含量和种类越多。

线粒体的内膜上吸附着许多与需氧呼吸有关的酶。

1．如图为某分泌蛋白运输到细胞外的示意图，下列说法正确的是(B)A.该分泌蛋白在粗面内质网上合成B．该过程需要线粒体提供能量C．与该过程直接相关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜D．该蛋白可能为膜蛋白【解析】该分泌蛋白在粗面内质网上的核糖体合成，A错误；线粒体是细胞的“动力工厂”，该过程需要线粒体提供能量，B正确；与该过程直接相关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体，细胞膜不是细胞器，C错误；由图示可知，该蛋白不是膜蛋白，D错误。

2．图1表示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2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(C)A.图1中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体B．图1中构成分泌蛋白的物质X最多有20种，b的产物没有生物活性C．图2说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换D．图1、图2所示变化都能体现生物膜具有流动性【解析】分泌蛋白的形成依次经过的细胞器是核糖体、内质网和高尔基体，因此图1中a、b、c分别代表核糖体、内质网和高尔基体，A正确；图1物质X代表氨基酸，是构成蛋白质的基本单位，最多有20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2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，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；图1中分泌蛋白的运输和转运过程是通过囊泡进行的。

图2表示内质网、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，二者都能体现生物膜具有流动性，D正确。

3．如图是人体某组织细胞示意图。

请据图回答下列问题：(1)若该图表示消化腺细胞，则它分泌的信号分子1是__消化酶__。

该分子从开始合成到分泌到细胞外，必须经过的结构依次是__⑤④②①__(填序号)。

其中结构④的主要生理功能是__对肽链加工形成具有一定空间结构的蛋白质__。

在信号分子1合成的过程中，需要的能量主要来自__③__(填序号)。

(2)外来的信号分子2作用于该细胞时，首先与细胞膜上的__特异性受体(糖蛋白)__结合，引起该细胞原有的生理活动发生改变。

这一过程体现了细胞膜的哪一功能？__进行细胞间的信息交流__。

(3)下列表示用3H­亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。

其中正确的是__C__。

【解析】题图是人体某组织细胞示意图，其中结构①是细胞膜；结构②是高尔基体，在动物细胞中与分泌物的分泌有关；结构③为线粒体，是需氧呼吸的主要场所；结构④是内质网；结构⑤为核糖体，是蛋白质的合成场所；结构⑥为染色质；结构⑦为核膜。

(1)消化腺细胞分泌消化酶；信号分子1属于分泌蛋白，其合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量，因此信号分子1从开始合成到分泌出细胞，经过的结构依次是⑤核糖体、④内质网、②高尔基体和①细胞膜。

其中结构④的主要生理功能是对肽链加工形成有一定空间结构的蛋白质。

(2)外来的信号分子2作用于该细胞时，首先与细胞膜上的受体结合，这体现出细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。

(3)含3H­亮氨酸的分泌蛋白，首先由附着在内质网上的核糖体合成，之后进入内质网中进行加工，最后由高尔基体包装形成囊泡。

因此放射性开始在附有核糖体的内质网中较高，随后放射性在高尔基体中逐渐积累，最后，囊泡的放射性逐渐升高。

关于囊泡的知识汇总1．囊泡是生物膜系统各组分间实现物质运输和膜成分更新的中介，是生物膜系统不可缺少的一部分。