细胞器之间的分工合作（第二课时）（件）高一生物（人教版2019必修1）

3.2细胞器之间的分工合作（第二课时）新教材•人教版•必修一【教学过程】TeachingProcess1.概念图3.教学总结、综合2.课堂教

学内容4.课堂练习巩固典型习题规律总结细胞器之间的协调配合生物膜系统情境导入

蚕的丝腺细胞在5龄的初期主要是细胞本身增大，这时细胞质中的核糖体多为游离的，而内质网很贫乏。但到5龄的后半期，腺细胞开始大量合成和分泌丝心蛋白时，则核糖体都与内质网结合，形成发达的粗面内质网。为什么会出现这种变化？丝心蛋白的合成与分泌和这种变化又有什么关系呢？情境导入科学方法：同位素标记法(同位素示踪法)用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。一.细胞器之间的协调配合帕拉德再一次在技术上做出了重大革新———他改进了适合蛋白质研究的细胞内同位素示踪体系,同时还发展了放射自显影的电子显微镜方法乔治·埃米尔·帕拉德(Palade，GeorgeEmil)科学方法：同位素标记法(同位素示踪法)用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。一.细胞器之间的协调配合比较项目分泌蛋白细胞内蛋白不同点作用部位细胞外细胞内举例抗体、消化酶和一部分激素等有氧呼吸相关的酶、光合作用相关的酶等相同点基本组成单位都是氨基酸，都需要核糖体参与合成一.细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素。（1）实验材料：豚鼠胰腺选材原因：拥有大量分泌细胞,这些分泌细胞存在大量粗糙内质网,并且还发现胰腺分泌细胞中的酶原颗粒可作为消化酶的暂时储存位点（2）实验操作：

首先为哺乳动物注射放射性同位素标记的氨基酸(

3H标记亮氨酸),然后分离亚细胞成分,以观察新合成的带有放射性标记的蛋白质动力学特征。一.细胞器之间的协调配合2.细胞器之间的协调配合（3）实验结果一.细胞器之间的协调配合组织固定切片由电子显微镜进行放射自显影，大多数标记的蛋白质是在粗糙的内质网上经过17分钟的追逐，发现大多数标记的蛋白质已经转移到高尔基体囊泡117分钟的追逐后，大部分蛋白质出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中，以及释放到细胞外--在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。①首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。②当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。③内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。④高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外（图3-8）。（4）分泌蛋白合成的大致过程一.细胞器之间的协调配合核糖体内质网高尔基体细胞膜囊泡囊泡一.细胞器之间的协调配合（4）分泌蛋白合成的大致过程一.细胞器之间的协调配合（4）分泌蛋白合成的大致过程A.该过程的研究手段——放射性同位素标记法，3H标记亮氨酸，放射性最先出现在核糖体，然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。一.细胞器之间的协调配合（4）分泌蛋白合成的大致过程B.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图a.图1和图2都表示膜面积随时间的变化，图1表示的是前后两个时间点的变化，图2表示的是一定时间段内的变化。一.细胞器之间的协调配合（4）分泌蛋白合成的大致过程b.图1和图2分别以直方图和曲线图的形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积相对增大的现象。一.细胞器之间的协调配合（4）分泌蛋白合成的大致过程例1.用35S标记一定量的氨基酸，来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线（图甲）,以及在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线（图乙）。（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是

。（3）导致f曲线先上升后下降的原因是

。核糖体、内质网、高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工分类和包装内质网膜、细胞膜、高尔基体膜高尔基体先得膜，后失膜一.细胞器之间的协调配合一.细胞器之间的协调配合（5）蛋白合的分选需要内质网和高尔基体加工的蛋白质主要有：分泌蛋白；溶酶体内的水解酶；质膜上的载体蛋白与受体蛋白；某些线粒体和叶绿体内的蛋白质等一.细胞器之间的协调配合（5）蛋白合的分选蛋白质分选：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。蛋白质分选不仅保证了蛋白质的正确定位，也保证了蛋白质的生物学活性。2013年诺贝尔生理学或医学奖JamesE.RothmanRandyW.SchekmanThomasC.Südhof这次获奖的三位科学家解开了调控运输物在正确时间投递到细胞中正确位置的分子原理。一.细胞器之间的协调配合核膜细胞器膜细胞膜线粒体膜内质网膜高尔基体膜类囊体膜内膜1.定义：这些

细胞膜

和

细胞器膜

、

核膜等结构，共同构成了生物膜系统。2.其特点是：这些生物膜的

组成结构

和

成分

很

相似

。在结构和功能上

紧密联系

。二.生物膜系统〖病毒、原核细胞、真核生物的某些细胞不具有生物膜系统.（）〗√2.其特点是：这些生物膜的

组成结构

和

成分

很

相似

。在结构和功能上

紧密联系

。(1)生物膜的主要成分是：脂质(磷脂)+蛋白质(2)生物膜的基本结构：

流动镶嵌模型a.磷脂双分子层——基本骨架b.蛋白质分子分布在磷脂双分子层中相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，

其蛋白质的种类和数量就越多。（流动性）二.生物膜系统内质网与核膜外层相连内质网腔与两层核膜之间的腔相通内质网与细胞膜相连核膜外表面和内质网上均有核糖体附着核膜外表面和内质网上均有核糖体附着二.生物膜系统(3)结构上密切联系：2.其特点是：这些生物膜的

组成结构

和

成分

很

相似

。在结构和功能上

紧密联系

。(3)结构上密切联系：①.直接联系核外膜-内质网膜-细胞膜内质网膜-线粒体膜②.间接联系(通过囊泡)内质网膜-高尔基体膜-细胞膜内质网膜-高尔基体膜-溶酶体膜（连续性）二.生物膜系统混淆与分泌蛋白形成的“有关细胞器”、“有关结构”和“有关膜结构”。A.有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。B.有关结构：细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。C.有关膜结构：细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。二.生物膜系统(4)功能上密切联系胞吐(分泌蛋白的合成与运输)胞吞自噬2.其特点是：这些生物膜的

组成结构

和

成分

很

相似

。在结构和功能上

紧密联系

。二.生物膜系统

酶

附着的支架，创造反应场所

使细胞内部

区域化

，保证反应高效、有序的进行(2)其他膜二.生物膜系统3.功能：(1)小结：生物膜系统的组成和功能二.生物膜系统4.其研究意义:(1)人工肾是一种替代肾脏功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。利用人体的生物膜进行血液净化。二.生物膜系统人工肾能部分代替真正的肾起作用，如下图所示，患者的血液在中空纤维管中向一侧流动，称为透析液的水溶液在外向相反方向流动，血液中的水分子、代谢废物通过透析膜(中空纤维)进入到透析液中。请分析回答：(1)当病人的血液流过人工肾时能把病人血液中的_________________透析掉，然后让净化后的血液返回到病人体内。小分子代谢废物教材深挖：人工肾(2)为了防止某些盐类等有用物质随着废物离开血液，透析液中的酸碱度和渗透压(溶液浓度)应与____________中的基本相同。人工肾能部分代替真正的肾起作用，如下图所示，患者的血液在中空纤维管中向一侧流动，称为透析液的水溶液在外向相反方向流动，血液中的水分子、代谢废物通过透析膜(中空纤维)进入到透析液中。请分析回答：正常血液教材深挖：人工肾(3)血液从患者臀部、腿部或上臂等处的血管通路流入人工肾，连接人工肾的皮下注射针头应该与________(填“动脉”或“静脉”)相连，实际操作时往往把该连接部位附近的静脉和动脉连接，目的是提高血流速度。人工肾能部分代替真正的肾起作用，如下图所示，患者的血液在中空纤维管中向一侧流动，称为透析液的水溶液在外向相反方向流动，血液中的水分子、代谢废物通过透析膜(中空纤维)进入到透析液中。请分析回答：静脉教材深挖：人工肾人工肾能部分代替真正的肾起作用，如下图所示，患者的血液在中空纤维管中向一侧流动，称为透析液的水溶液在外向相反方向流动，血液中的水分子、代谢废物通过透析膜(中空纤维)进入到透析液中。请分析回答：血液透析时不可能一次把代谢废物透析干净，需经多次透析。教材深挖：人工肾(4)患者的血液要流经人工肾许多次之后，才能起到较好的作用，原因是___________。小结：透析型人工肾的原理起关键作用的是人工合成的一种膜材：血液透析膜。通过血液和透析液在透析膜内外两侧的相对流动，尿毒症病人血中的小分子物质如肌酐、尿素、尿酸、钾等向透析液内扩散，透析液内的钠、氯等离子和血中浓度相同，所以，膜内外仍保持平衡，透析液内的碱基、钙离子等则向血中扩散，从而达到清除毒素，纠正电解质紊乱和酸中毒的目的。4.其研究意义:(2)生态工程二.生物膜系统聚乙二醇保护层水溶性药物晶体脂溶性药物晶体脂双层抗体4.其研究意义:(3)新型药物二.生物膜系统例1.下图1是分泌蛋白的合成、加工、分泌过程示意图，其中a、b、c、d表示细胞器，图2表示三种动物细胞器中的有机物含量,相关叙述正确的是（）A.图1中物质X与核酸中共有的元素有C、H、O、N、PB.图2中甲是合成蛋白质的场所，细胞器乙可用图1中的b.c来表示C.研究图1生理过程一般采用的方法是同位素标记法，该过程中分泌蛋白合成和分泌需要消耗能量D.若图1过程中合成了1条含2个天冬氨酸（R基为-C2H4ON）、分子式为CXHYOZN17S2的多肽链，假设氨基酸平均分子量为128，则该多肽链分子量最大为1558C(1)图中[7]是__

_____，是由[2]__

____合成的，请举[7]的一个具体实例如___

____。(2)[3]、[5]都叫__

___，分别来自_______和__

_____。(3)由此可看出，细胞内的生物膜在_______和_______上有一定的连续性。(4)[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量主要由[]____

__供给。例2.在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素依次出现在下图中2、1、3、4、5、6、7部位。请据图回答下列问题：分泌蛋白核糖体胰岛素囊泡内质网高尔基体结构功能8线粒体(5)据统计，1mL的肝细胞中含有的内质网的总面积达11m2，相当于细胞膜面积的30-40倍，这种结构特点与其功能有什么关系？

____________

__________________

____。增大核糖体和酶的附着位点