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第3讲
细胞器之间的分工合作
（第2课时）
考点 由高考知核心知识点 预测
细 胞 核 （2023·海南）生物膜（2023·浙江）囊泡运输 （2022·广东）分泌蛋白的合成过程 （2022·浙江）分泌蛋白的合成过程 （2022·河北）线粒体实验 （2022·浙江）叶绿体实验 （2021·重庆）分泌蛋白的合成过程 （2021·海南）分泌蛋白的合成过程 （2021·湖北）生物膜
分泌蛋白的合成过程
细胞器的结构、功能及观察
1
2
细胞器之间的分工
3
细胞器之间的协调配合
细胞的生物膜系统
4
高倍镜观察叶绿体和细胞质
2
细胞器之间的协调配合
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。
（1）分泌蛋白
如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶、消化酶、
抗体及部分激素。
腺细胞分泌消化酶
如呼吸酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。
非分泌蛋白
在游离核糖体上合成的蛋白质会直接释放到细胞质基质中，这些蛋白质不经过内质网-高尔基体分泌途径的修饰，只能用于构成该细胞自身结构。
2
细胞器之间的协调配合
（2）实验：分泌蛋白的合成和运输
【选材】
【方法】
豚鼠胰腺腺泡细胞
①能分泌大量的消化酶
同位素标记法
同位素：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子，如16O与18O，12C与14C。
特点：化学性质相同，物理性质有差异（如放射性、原子量）
应用：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向
具有反射性的同位素：14C、32P、3H、35S等。
②取材容易、容易观察
2
细胞器之间的协调配合
【实验步骤】
①用同位素3H标记亮氨酸；
②将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时培养；
③随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养；
④不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。
亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。
（2）实验：分泌蛋白的合成和运输
2
细胞器之间的协调配合
【实验结果】
3min
17min
117min
（2）实验：分泌蛋白的合成和运输
2
细胞器之间的协调配合
（3） 分泌蛋白的合成和运输过程
2
细胞器之间的协调配合
内质网的核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
囊 泡
囊 泡
氨基酸形成肽链
加工肽链形成蛋白质
进一步修饰加工成成熟的蛋白质
囊泡与细胞膜融合
细胞外
分 泌
线粒体供能
2
细胞器之间的协调配合
此过程中相关膜面积的变化：
内质网：
减小
先增加后减少，基本不变
增大
高尔基体：
细胞膜：
(1)分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过 层生物膜。
(2)分泌蛋白的种类
(3)分泌蛋白的运输方式
(4)研究手段
包括消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白等。
为胞吐的方式，依赖于细胞膜的流动性。
采用同位素标记法，用3H标记氨基酸。
0
2
细胞器之间的协调配合
3
细胞的生物膜系统
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜系统
真核细胞
只有真核生物才有生物膜系统；
只有同时具有三者才能称为生物膜系统，其中之一只能称为生物膜。
（1） 生物膜系统
3
细胞的生物膜系统
①各种膜在化学组成上的联系
化学组成上：在 上基本相同；
在 上有显著差异。
②各种膜在结构上的联系
结构上： ，都由 构成基本支架，
分布其中，都具有两大特点。
组成成分
蛋白质种类和数量
大致相同
磷脂双分子层
蛋白质分子
（2）生物膜之间的联系
3
细胞的生物膜系统
（3） 生物膜在结构上具有一定的连续性
内质网膜
核膜
细胞膜
高尔基体膜
内质网膜
核膜
细胞膜
高尔基体膜
囊泡（间接联系）
直接联系
直接联系
囊泡（间接联系）
3
细胞的生物膜系统
（4）生物膜的功能
①相对稳定的内部环境,在物质运输、能量转化和信息传递过程中起决定性作用。
②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。
③把各种细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序进行。
(1)叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中。叶绿体一般是绿色的、扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。
【实验原理】
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
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高倍镜观察叶绿体和细胞质
(1)观察叶绿体。
在洁净的载玻片中央滴一滴清水
用镊子取一片藓类的小叶（或取菠菜叶稍等些叶肉的下表皮）放入水滴中
盖上盖玻片
制作藓类叶片临时装片
低倍显微镜下找到叶片细胞
高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布
【实验步骤】
4
高倍镜观察叶绿体和细胞质
(2)观察细胞质的流动。
【实验步骤】
在光照、室温条件下培养黑藻
用镊子取一片黑藻的小叶放入载玻片的水滴中
盖上盖玻片
制作黑藻叶片临时装片
低倍显微镜下找到黑藻叶肉细胞
高倍显微镜下观察叶绿体随着细胞质流动
4
高倍镜观察叶绿体和细胞质
4
高倍镜观察叶绿体和细胞质
【实验结果】
(1)观察叶绿体。
低光下扁平面向光排列
高强光下窄面向光，做避光性排列
实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。保持有水状态以保证叶绿体的正常形态，并能悬浮在细胞质基质中，否则，细胞失水收缩，将影响对叶绿体形态的观察。
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高倍镜观察叶绿体和细胞质
叶绿体
叶绿体
叶绿体
细胞核
俯视图
侧视图
【实验结果】
(2)观察细胞质的流动。
叶绿体随细胞质定向环形流动。显微镜下观察的细胞质流动方向就是实际流动方向。
提高细胞质流动的措施
增大光照强度
提高培养黑藻的水温
划伤一部分叶片
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高倍镜观察叶绿体和细胞质
分泌蛋白的形成过程：
（分泌蛋白：消化酶、抗体和一部分激素等）
向腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸
3min
内质网
17min
高尔基体
117min
囊泡、分泌物
核糖体
（附着在内质网上的）
合成肽链
由信号肽引导
加工
加工
分泌
囊泡
囊泡
高尔基体
内质网
细胞膜
细胞外
由线粒体供能
胞吐
细胞的生物膜系统
细胞器膜、细胞膜、核膜形成的统一整体。
概念：
细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，物质运输、能量转化、信息传递作用。
广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。
生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
功能
联系：
直接联系：
间接联系：
细胞膜——内质网——核膜的外膜
内质网——高尔基体——细胞膜
囊泡
囊泡
【答案】C
（2023·海南·高考真题）不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质（%） 49 18 64 62 78
脂质（%） 43 79 26 28 22
糖类（%） 8 3 10 10 少
下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
（2023·浙江·高考真题）囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是（ ）A．囊泡的运输依赖于细胞骨架
B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
【答案】A
（2022·广东·高考真题）酵母菌sec系列基因的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。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（ ）
A．线粒体、囊泡
B．内质网、细胞外
C．线粒体、细胞质基质
D．内质网、囊泡
【答案】D
（2022·浙江·高考真题）动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．光面内质网是合成该酶的场所
B．核糖体能形成包裹该酶的小泡
C．高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D．该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
【答案】C
【答案】C
（2022·浙江·高考真题）以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是（ ）
A．基部成熟叶片是最佳观察材料
B．叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心
C．叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形
D．不同条件下叶绿体的位置不变
【答案】C
（2022·湖南·高考真题）胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是（　　）
A．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B．皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C．胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D．胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
【答案】A
（2021·湖北·统考高考真题）在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是（ ）A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜
B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
（2021·重庆·高考真题）某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是（ ）
A．食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B．人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C．未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D．该蛋白在内质网内完成加工
【答案】B
【答案】C
（2021·海南·高考真题）分泌蛋白在细胞内合成与加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是（ ）
A．核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白B．囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C．参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统D．合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
（2021·浙江·统考高考真题）在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是（　　）
A．制作临时装片时，实验材料不需要染色
B．黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片
C．预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察
D．在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成
【答案】A
（2023·汕头一模）在真核细胞中，膜联蛋白参与膜的运输和组织，如囊泡运输、信号转导等。下列说法错误的是（　　）A．膜联蛋白合成的起始阶段在游离核糖体上进行
B．光对植物生长发育的调节可能有膜联蛋白参与
C．膜联蛋白是需要分泌到细胞外起作用的蛋白质
D．膜联蛋白参与蛋白质从内质网到髙尔基体的运输
【答案】C
（2023·江门一模）在饥饿状态下，酵母菌内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体，自噬体进入富含水解酶的液泡内，以保证营养供给。科学家发现，在饥饿状态下某突变型酵母菌的自噬体会在液泡内大量堆积。下列相关叙述正确的是（ ）
A．自噬体具备单层膜，其形成与线粒体无关
B．营养充足时，自噬体通过胞吞进入液泡
C．突变型可能因基因突变导致水解酶缺乏
D．在自噬过程中，液泡的作用类似高尔基体
【答案】C
【答案】A
（2023·河南·校联考模拟预测）在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是（ ）
A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
（2023·浙江·模拟预测）下图为高等动物胰腺中某种细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图，其中a～f表示相应的细胞结构，①～⑧表示相应的生理过程。下列说法合理的是（ ）
A．若原料中含有放射性标记的尿嘧啶，则图中具膜结构a、b、c都能检测到某些放射性大分子物质
B．从图可知，呼吸酶和解旋酶的形成可能不经过高尔基体
C．⑧过程的产物可能是胰岛素、生长激素、抗体或某些消化酶，其分泌过程需要c供能D．据图分析，细胞膜上钠钾泵的形成过程依次是⑤⑥⑧
【答案】B

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