第2节细胞器——系统内的分工合作(二)
目标导航 1.通过同位素示踪法的实验分析，概述分泌蛋白的合成和运输。2.通过阅读教材，说出生物膜系统的组成和功能。3.结合生物膜系统的功能，说出生物膜系统在结构和功能上都是紧密联系的统一整体。
一、细胞器之间的协调配合(阅读P48－49）
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
二、细胞的生物膜系统(阅读P49－50)
1.组成
包括细胞膜和细胞器膜、核膜等结构。
2.联系
生物膜的组成成分和结构很相似，它们在结构和功能上紧密联系，协调配合。
3.功能
(1)细胞膜给细胞提供了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决定性作用。
(2)广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。
(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。
判断正误：
(1)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。( )
(2)内质网膜与高尔基体膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。( )
(3)内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中。( )
(4)分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。( )
(5)细胞的生物膜系统由细胞膜、核膜和各种细胞器膜组成。( )
(6)细胞膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化。( )
(7)有多种酶附着在生物膜系统上，有利于化学反应的进行。( )
(8)各种生物膜的化学组成和结构完全相同。( )
(9)细胞膜在细胞和外界环境之间进行物质运输、信息传递的过程中起重要的作用。( )答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×(9)√
一、分泌蛋白的形成
1.胞内蛋白与分泌蛋白的比较
比较项目胞内蛋白分泌蛋白
附着在内质网上合成场所游离核糖体
的核糖体作用场所细胞内细胞外
实例血红蛋白、与有氧消化酶、抗体、胰岛素
呼吸有关的酶
2.分泌蛋白的形成过程
分析：(1)参与该过程的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
(2)该过程中各种膜面积变化：
3.分泌蛋白的形成过程分析
(1)研究分泌蛋白合成与运输的方法是同位素标记法。
(2)细胞中各种细胞器的功能是各不相同的，但是某一项生命活动的完成，并不能只靠一种细胞器，而是要依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。
(3)细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间通过囊泡相互转化，在结构上具有一定的连续性。
1.根据概念判断，下列蛋白质属于分泌蛋白的是②④⑥。
①血红蛋白②胰蛋白酶③有氧呼吸有关的酶④抗体⑤性激素⑥胰岛素
2.如果某种蛋白质起作用的部位是细胞外，则与此蛋白质合成有关的细胞器有哪些？
答案核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
3.用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成过程的实验中，3H标记的亮氨酸先后出现在细胞的哪些结构中？
答案核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
1.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
问题导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。题图示①核膜、②核糖体、③内质网、④高尔基体、⑤细胞膜。
答案A
一题多变
(1)上题所示过程中，不同膜结构之间相互转化，以“出芽”方式进行的是之间、之间。
(2)在内质网和高尔基体之间、高尔基体和细胞膜之间起连接作用的结构是。
答案(1)内质网膜和高尔基体膜高尔基体膜和细胞膜(2)囊泡
二、生物膜系统
1.生物膜系统在化学成分上的联系
各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。
2.生物膜系统在结构上的联系
(1)各种生物膜在结构上是相互联系的。
(2)细胞中面积最大、联系最广的膜是内质网膜。
(3)生物膜之间的间接联系是以囊泡的形式实现的。
3.功能上的联系
在分泌蛋白合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。
4.各种生物膜系统的功能
内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器；内质网联系了细胞核和细胞质、细胞膜这几大细胞结构，使之成为通过膜连接的整体，是生物膜系统的转化中心。
2.下列有关细胞生物膜系统的叙述，正确的是( )
A.生物膜系统广阔的膜面积为多种化学反应所需的酶提供附着位点
B.各种生物膜化学组成和结构完全相同
C.生物膜系统由细胞器膜和细胞膜组成
D.各种细胞器膜之间毫无联系
问题导析(1)生物膜系统广阔的膜面积为多种化学反应所需的酶提供了大量的附着位点。
(2)生物膜系统由细胞器膜、细胞膜和核膜组成，化学组成和结构相似，在结构和功能上紧密联系。
答案A
一题多变
下表为几种生物膜的化学成分：
生物膜蛋白质(%)脂质(%)糖类(%)
人红细胞膜49438
大鼠肝细胞核膜5935 2.9
内质网膜6733含量很少
线粒体外膜5248含量很少
线粒体内膜7624含量很少
(1)从表中可以看出，各种生物膜的大致相同，但各组分的不同。
(2)线粒体的内膜要比外膜的功能复杂，说明功能越复杂的膜，的含量越高。
答案(1)化学组成含量(2)蛋白质
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.下列有关生物膜结构和功能的叙述，不正确的是( )
A.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般发达
B.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
C.溶酶体的酶(蛋白质)由内质网形成的囊泡直接运入
D.内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中
答案C
解析溶酶体内的酶是在核糖体上合成肽链，然后经内质网初步加工，再经高尔基体加工后运入的。
3.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均属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系
D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰
答案D
解析A中小肠黏膜不是生物膜；B中有的酶附着分布在膜上，有些游离分布在基质中。C项中，生物膜的成分和结构类似，不能说“一样”。
4.如图是动物某分泌细胞，向细胞内注射用放射性同位素3H标记的氨基酸，一段时间后，在细胞外检测到含有放射性的分泌蛋白。请回答下列问题([ ]内填序号)：
(1)放射性同位素将出现在图中的细胞结构是(填序号)；参与该过程的细胞器是(填序号)。
(2)分泌蛋白⑥首先是由附着在[ ] 上的[ ] 合成的，该过程的实质是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在分泌蛋白的合成、运输和分泌过程中，需要的能量主要是由[ ] 提供的。
(4)图中②是，在细胞内被形象地称为“深海中的潜艇”。
答案(1)④⑤③②①④⑤③⑦(2)⑤内质网④核糖体将氨基酸通过脱水缩合形成多肽链
(3)⑦线粒体(4)囊泡
基础巩固
1.下列物质中全是分泌蛋白的一组是( )
A.唾液淀粉酶和细胞呼吸酶
B.胰岛素和性激素
C.抗体和胰蛋白酶
D.血红蛋白和血浆蛋白
答案C
解析呼吸酶、血红蛋白属于胞内蛋白，性激素属于脂质。
2.下列几种细胞结构中，不属于生物膜系统的是( )
答案B
解析生物膜系统是指具有膜的结构，B是中心体，无膜结构，不属于生物膜系统。
3.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。
4.在细胞内，许多由膜组成的像深海中的潜艇一样，在细胞中穿梭往来繁忙地运输着货物的结构，和在其中起重要的交通枢纽作用的结构分别是( )
A.高尔基体、囊泡
B.内质网、高尔基体
C.囊泡、线粒体
D.囊泡、高尔基体
答案D
解析分泌蛋白最初在内质网上的核糖体上合成，进入内质网加工，然后以“出芽”的方式形成囊泡离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，在其内部进一步加工修饰，然后
形成包裹着蛋白质的囊泡，并移动到细胞膜与其融合，将蛋白质分泌到细胞外。所以，在此过程中，囊泡在细胞内穿梭往来，高尔基体起重要的交通枢纽作用。
5.用3
H 标记的谷氨酸注入胰腺的腺泡细胞后，合成物质X(一种蛋白质)并分泌到细胞外。合成的物质X 及运输途径如下图。其中的①、②分别表示( ) 核糖体―→①―→②――→物质X
细胞膜――→物质X
细胞外 A.内质网、高尔基体 B.内质网、线粒体 C.高尔基体、中心体 D.高尔基体、线粒体 答案 A
解析 题图示分泌蛋白形成过程，①为内质网，②为高尔基体。 6.细胞内不同膜之间互相转化，可以直接转化的是( ) A.内质网膜和高尔基体膜 B.高尔基体膜和细胞膜 C.内质网膜和细胞膜 D.核糖体膜与内质网膜 答案 C
解析 A 、B 均是通过囊泡间接转化，D 中核糖体无膜。内质网膜与细胞膜直接相连，可以直接转化。
7.内质网膜与核膜、细胞膜相连，有利于与外界环境发生联系。这种结构特点表明内质网的重要功能之一是( )
A.扩展细胞内膜，有利于酶的附着
B.提供细胞内物质运输的通道
C.提供核糖体附着的支架
D.参与细胞内某些代谢反应 答案 B
解析 内质网是细胞内物质运输的重要通道。 8.下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是( ) A.有内质网的细胞不一定是真核细胞 B.有中心体的细胞一定是动物细胞 C.有高尔基体的细胞不一定有分泌功能
D.有核糖体的细胞一定能合成分泌蛋白
答案C
解析内质网是真核细胞特有；低等植物和动物细胞均含中心体；游离的核糖体合成的是胞内蛋白。
巩固提升
9.右图是一种细胞在进行某项生命活动前后几种生物膜的面积变化
图。请据图分析，在此变化过程中最可能合成的物质是( )
A.与呼吸有关的酶
B.分泌蛋白
C.性激素
D.血红蛋白
答案B
解析由题图可知，内质网在进行某项生命活动后膜面积有所减少，细胞膜稍微增加，而高尔基体的膜面积基本保持不变，由此可知，细胞进行的生命活动是合成一种分泌蛋白。
10.下列有关实验课题与相应方法的叙述，错误的是( )
A.观察叶绿体利用健那绿染液将叶绿体染成蓝绿色，再用显微镜观察
B.分离细胞器利用了差速离心法
C.细胞膜的制备利用蒸馏水使哺乳动物的红细胞吸水涨破
D.研究分泌蛋白的合成与分泌，利用了同位素标记法
答案A
解析观察叶绿体时不需要染色，观察线粒体时用健那绿染色。
11.高尔基体具有极性，靠近细胞核的一面称为形成面，接近细胞膜的一面称为成熟面。从形成面到成熟面，膜的厚度和化学成分逐渐发生改变。下列叙述正确的是( )
A.形成面更似核膜，成熟面更似内质网膜
B.形成面更似内质网膜，成熟面更似细胞膜
C.形成面更似核膜，成熟面更似细胞膜
D.形成面更似内质网膜，成熟面更似核膜
答案B
解析在分泌蛋白的分泌过程中，内质网形成的囊泡在形成面与高尔基体融合，而成熟面形成囊泡与细胞膜融合，故选B项。
12.如图中a和b表示两种细胞器，下列叙述正确的是( )
A.两种细胞器在动植物细胞中的功能相同
B.b内可进行蛋白质的合成
C.将肝细胞置于含有3H标记的亮氨酸的培养基中培养，放射性先出现在b中后出现在a中
D.a与合成多糖有关，b与合成脂质无关
答案C
解析生物体结构与功能相适应，从图中看a表示高尔基体，b表示内质网，高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中主要与细胞分泌物的形成有关，所以a与细胞壁中纤维素的合成有关，b与脂质的合成有关；蛋白质的合成场所是核糖体；将肝细胞置于含有3H标记的亮氨酸的培养基中培养，3H标记的亮氨酸先出现在核糖体中参与蛋白质的合成，然后被运入内质网(b)中进行加工运输，再出现在高尔基体(a)中进行进一步的加工。
13.图示细胞中某种生物大分子的合成及运输路线，请回答下列问题。
(1)该物质指的是_______________________________________________________________。
(2)图中①指的是，在动物和体内还含有另外一种没有膜结构的细胞器：。
(3)该物质从②到③需要通过(结构)运输。
(4)该物质的运输过程体现了生物膜在结构和功能上的。
答案(1)分泌蛋白(2)核糖体低等植物中心体
(3)囊泡(4)连续性
14.用35S标记一定量的氨基酸，并用来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)，请回答下列问题。
(1)请判断图甲中的a、b、c曲线所代表的细胞器依次是。高尔基体在此过程中所起的作用是。
(2)请判断图乙中的d、e、f曲线所代表的生物膜所属的细胞结构依次是。
(3)导致f曲线先增加后减少的原因：_______________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案(1)核糖体、内质网、高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的加工、分类和包装，然后形成包裹着蛋白质的囊泡
(2)内质网、细胞膜、高尔基体
(3)内质网以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体，囊泡与高尔基体膜融合导致高尔基体膜面积增加；被进一步修饰加工的蛋白质，再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，又导致高尔基体膜面积减少
走进高考
15.(2011·安徽卷，1)AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是( )
A.内质网和高尔基体
B.高尔基体和溶酶体
C.内质网和核糖体
D.溶酶体和核糖体
答案A
解析氨基酸在核糖体处合成为多肽，经内质网加工、折叠、组装，形成具有一定空间结构的未成熟的蛋白质，经高尔基体再加工，成为成熟的蛋白质，整个过程由线粒体供能。
16.(2014·江苏卷，3)下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是( )
A.性激素主要是由内质网上的核糖体合成
B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运
C.膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关
D.内质网既参与物质合成，也参与物质运输
答案A
解析A项，性激素的化学本质为脂质，内质网是脂质的合成车间。B项，在分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌过程中，由核糖体形成的多肽在内质网中进行初步加工后，被包裹在囊泡中运往高尔基体做进一步的修饰加工。C项，膜蛋白的形成过程类似于分泌蛋白的形成
过程，核糖体上合成的多肽经内质网和高尔基体的加工后，通过囊泡运输到膜上。D项，内质网既可参与脂质等物质的合成，也可参与蛋白质等物质的运输。
备选题
细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是新陈代谢的主要场所。下图中的A、B、C、D是4种不同类型的细胞，请据图回答下列问题。
(1)图A～D中，图是幽门螺杆菌结构模式图，其区别于酵母菌的最主要的结构特点是________________________________________________________________________。(2)图B所示细胞中的某种分泌蛋白，在核糖体中合成之后，按照(用箭头和结构名称表示)的方向被运到细胞外。
(3)图A～D所示的细胞中，能进行光合作用的是。
答案(1)C 无以核膜为界限的细胞核
(2)内质网→高尔基体→细胞膜
(3)AD
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）