第3课时细胞器之间的协调配合课标要求举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。
细胞的生物膜系统(1)生物膜系统的组成和功能易错提醒生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于细胞内的生物膜系统；原核生物和病毒等无生物膜系统。
(2)各种生物膜之间的联系①在成分上的联系②在结构上的联系a．各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，大都具有流动性。
b．在结构上具有一定的连续性，如图所示：③在功能上的联系在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，生物膜系统各部分之间协调配合如图所示：思考延伸分泌蛋白分泌过程中放射性同位素及膜面积变化图示图甲表示分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化；图乙表示放射性颗粒在不同结构出现的先后顺序；图丙表示不同细胞器中放射性强度的变化。
据图分析，图甲中A、B、C三条曲线所指代的膜结构分别是内质网膜、细胞膜、高尔基体膜；图乙中1、2所指代的细胞器是内质网、高尔基体；图丙中a、b、c所代表的细胞器分别为核糖体、内质网、高尔基体。
考向一分泌蛋白的合成、加工和分泌过程1．(2022·天津红桥高三一模)在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说(如图所示)。
下列有关推测不合理的是( )A．核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性B．核糖体的“游离态”与“附着态”是相对的C．信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上D．若在合成新生肽阶段切除信号序列，则不能合成结构正确的分泌蛋白答案 A解析核糖体是无膜细胞器，A错误。
2．蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程，可以大体分为两条途径。
一是在游离核糖体上完成肽链合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。
下列相关分析正确的是( )A．生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径B．线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径C．用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径D．细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同答案 D解析性激素属于脂质中的固醇，不属于分泌蛋白，故性激素的分泌不属于共翻译转运途径，A错误；线粒体、叶绿体为半自主细胞器，有些蛋白质可以自身合成，不是来自翻译后转运途径，B错误；用3H标记亮氨酸的羧基，在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中，会脱掉羧基上的H，生成水，故无法追踪蛋白质的合成和运输过程，不可确定某种蛋白质的分选是何种途径，C错误；蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的，构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同，导致信号序列不同，D正确。
科学思维(1)与分泌蛋白合成、运输、分泌“有关的细胞器”“有关的结构”和“有关的膜结构”(2)四类常见的分泌蛋白①消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。
②辅助性T细胞合成并分泌的细胞因子。
③浆细胞合成并分泌的抗体。
④下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素，如生长激素、胰岛素等。
(3)常见的胞内蛋白：呼吸酶、血红蛋白等。
考向二生物膜系统的组成和功能3．(2022·辽宁高三模拟预测)生物中除病毒外都具有生物膜，生物膜是一种动态的结构，具有膜脂的流动性和膜蛋白的运动性。
下列关于生物膜的叙述，正确的是( )A．细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，构成细胞膜的脂质中最丰富的是胆固醇B．性激素随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面受体结合，将信息传递给靶细胞C．大肠杆菌的细胞膜是其生物膜系统的组成部分，与动物细胞膜具有相似的结构D．细胞内许多化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点答案 D解析构成细胞膜的脂质中最丰富的是磷脂，A错误；性激素属于脂类物质，通过自由扩散进入细胞，其受体在细胞内，B错误；生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成。
大肠杆菌为原核生物，没有生物膜系统，C错误。
4．研究显示：囊泡是由单层膜所包裹的膜性结构，主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程(如图所示)，需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。
下列有关说法正确的是( )A．囊泡运输需要载体蛋白和ATPB．囊泡能特异性锚定细胞器与其表面具有的糖蛋白有关，这体现了生物膜的信息传递功能C．囊泡膜的结构支架是磷脂双分子层，细胞中与囊泡结构类似的细胞器有溶酶体、核糖体等D．出芽和融合体现了细胞膜的功能特性，即具有流动性答案 B解析囊泡运输不需要载体蛋白，但需要ATP，A错误；囊泡能特异性“锚定”细胞器，这样的“锚定”过程具有特异性，从而将物质准确地运送到相应的位点，体现了生物膜具有信息传递功能，生物膜信息传递的功能与生物膜表面具有的糖蛋白有关，B正确；核糖体没有膜结构，所以不含有磷脂双分子层，C错误；“出芽”和“融合”体现了细胞膜的结构特点具有流动性，D错误。
归纳提升三个角度理解生物膜系统结构和功能的统一性重温高考真题演练1．(2021·山东，1)高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。
RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。
下列说法错误的是( )A．消化酶和抗体不属于该类蛋白B．该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC．高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D．RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加答案 C解析根据题干信息可知，高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网，即这些蛋白质不应该运输至高尔基体，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，需要运输至高尔基体并分泌到细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A正确；如果高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高，则结合能力减弱，所以可以推测高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低，C错误；如果RS功能缺失，则受体不能和错误的蛋白质结合，并运回内质网，因此可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加，D正确。
2．(2020·山东，1)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。
具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。
下列说法错误的是( )A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内答案 D解析S酶仅在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A项正确；据题干可知，溶酶体酶是经内质网加工后再进入高尔基体转化而来的，由此推测附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成，B项正确；S酶功能丧失，影响溶酶体酶的合成，从而影响衰老和损伤的细胞器的分解，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C项正确；若M6P受体基因缺陷，则不能发生识别过程，带有M6P标志的蛋白质会经囊泡运往细胞膜，D项错误。
3．(2021·天津，5)铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张，影响这些细胞器的正常功能。
这些改变不会直接影响下列哪些生理过程( )A．无氧呼吸释放少量能量B．神经元间的兴奋传递C．分泌蛋白合成和加工D．[H]与O2结合生成水答案 A解析铅影响线粒体、内质网和高尔基体，而细胞无氧呼吸的场所在细胞质基质，所以这些改变不影响无氧呼吸，A正确；兴奋在神经元之间传递的方式是胞吐作用，由于铅影响了线粒体和高尔基体的功能，所以会影响该过程，B错误；分泌蛋白的合成和加工需要内质网、高尔基体和线粒体的参与，因此会影响该过程，C错误；[H]与O2结合生成水是有氧呼吸第三阶段，场所在线粒体，所以会影响该过程，D错误。
4．(2020·江苏，3)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是( )A．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖B．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同C．人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少D．高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关答案 A解析细胞质基质中含有RNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，B项错误；细胞的结构与功能相适应，由于胰腺外分泌细胞分泌胰蛋白酶等分泌蛋白较多，所以其内质网比较发达，C项错误；蛋白质是在核糖体上合成的，高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输等有关，D项错误。
5．(2018·全国Ⅰ，1)生物膜的结构与功能存在密切的联系。
下列有关叙述错误的是( ) A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶答案 D解析线粒体DNA位于线粒体中，而不是线粒体外膜上，可编码参与呼吸作用的酶，D项错误。
一、易错辨析1．生物膜系统指生物体内的所有膜结构( ×)2．生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新依赖于生物膜的选择透过性( ×) 3．CO2的固定、水的光解、蛋白质的加工均在生物膜上进行( ×)4．原核细胞的生物膜系统是由细胞膜和细胞器膜组成( ×)5．蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外( √)二、填空默写1．(必修1 P51)分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。
2．(必修1 P51)同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，可用于示踪物质的运行和变化规律。
3．(必修1 P52)生物膜系统：由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
4．(必修1 P52)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用。
课时精练一、选择题1．真核细胞中的细胞核膜、内质网、高尔基体、线粒体等膜性结构可以通过相互接触而协同发挥相应的生理功能。
