細(xì)胞器之間的分工合作（第二課時(shí)）（件）高一生物（人教版2019必修1）

3.2細(xì)胞器之間的分工合作（第二課時(shí)）新教材?人教版?必修一【教學(xué)過程】TeachingProcess1.概念圖3.教學(xué)總結(jié)、綜合2.課堂教

學(xué)內(nèi)容4.課堂練習(xí)鞏固典型習(xí)題規(guī)律總結(jié)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合生物膜系統(tǒng)情境導(dǎo)入

蠶的絲腺細(xì)胞在5齡的初期主要是細(xì)胞本身增大，這時(shí)細(xì)胞質(zhì)中的核糖體多為游離的，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)很貧乏。但到5齡的后半期，腺細(xì)胞開始大量合成和分泌絲心蛋白時(shí)，則核糖體都與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成發(fā)達(dá)的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。為什么會(huì)出現(xiàn)這種變化？絲心蛋白的合成與分泌和這種變化又有什么關(guān)系呢？情境導(dǎo)入科學(xué)方法：同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法)用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運(yùn)行規(guī)律和變化規(guī)律。一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合帕拉德再一次在技術(shù)上做出了重大革新———他改進(jìn)了適合蛋白質(zhì)研究的細(xì)胞內(nèi)同位素示蹤體系,同時(shí)還發(fā)展了放射自顯影的電子顯微鏡方法喬治·埃米爾·帕拉德(Palade，GeorgeEmil)科學(xué)方法：同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法)用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運(yùn)行規(guī)律和變化規(guī)律。一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合比較項(xiàng)目分泌蛋白細(xì)胞內(nèi)蛋白不同點(diǎn)作用部位細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)舉例抗體、消化酶和一部分激素等有氧呼吸相關(guān)的酶、光合作用相關(guān)的酶等相同點(diǎn)基本組成單位都是氨基酸，都需要核糖體參與合成一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合1.分泌蛋白有些蛋白質(zhì)是在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的，這類蛋白質(zhì)叫做分泌蛋白，如消化酶、抗體和一部分激素。（1）實(shí)驗(yàn)材料：豚鼠胰腺選材原因：擁有大量分泌細(xì)胞,這些分泌細(xì)胞存在大量粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng),并且還發(fā)現(xiàn)胰腺分泌細(xì)胞中的酶原顆?？勺鳛橄傅臅簳r(shí)儲(chǔ)存位點(diǎn)（2）實(shí)驗(yàn)操作：

首先為哺乳動(dòng)物注射放射性同位素標(biāo)記的氨基酸(

3H標(biāo)記亮氨酸),然后分離亞細(xì)胞成分,以觀察新合成的帶有放射性標(biāo)記的蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)特征。一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合2.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合組織固定切片由電子顯微鏡進(jìn)行放射自顯影，大多數(shù)標(biāo)記的蛋白質(zhì)是在粗糙的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上經(jīng)過17分鐘的追逐，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)標(biāo)記的蛋白質(zhì)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到高爾基體囊泡117分鐘的追逐后，大部分蛋白質(zhì)出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的囊泡中，以及釋放到細(xì)胞外--在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸?shù)倪^程中，需要消耗能量。這些能量主要來自線粒體。高爾基體在其中起著重要的交通樞紐作用。①首先，在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成。②當(dāng)合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會(huì)與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)其合成過程，并且邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，再經(jīng)過加工、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質(zhì)離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，到達(dá)高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。④高爾基體還能對(duì)蛋白質(zhì)做進(jìn)一步的修飾加工，然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡。囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外（圖3-8）。（4）分泌蛋白合成的大致過程一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜囊泡囊泡一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（4）分泌蛋白合成的大致過程一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（4）分泌蛋白合成的大致過程A.該過程的研究手段——放射性同位素標(biāo)記法，3H標(biāo)記亮氨酸，放射性最先出現(xiàn)在核糖體，然后依次出現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)上。一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（4）分泌蛋白合成的大致過程B.分泌蛋白的加工和運(yùn)輸過程中膜面積變化曲線圖a.圖1和圖2都表示膜面積隨時(shí)間的變化，圖1表示的是前后兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的變化，圖2表示的是一定時(shí)間段內(nèi)的變化。一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（4）分泌蛋白合成的大致過程b.圖1和圖2分別以直方圖和曲線圖的形式表示在分泌蛋白加工和運(yùn)輸過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細(xì)胞膜面積相對(duì)增大的現(xiàn)象。一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（4）分泌蛋白合成的大致過程例1.用35S標(biāo)記一定量的氨基酸，來培養(yǎng)某哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞，測(cè)得內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體上放射性強(qiáng)度的變化曲線（圖甲）,以及在此過程中高爾基體膜、細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積的變化曲線（圖乙）。（1）請(qǐng)判斷圖甲中的a、b、c曲線所代表的細(xì)胞器依次是

。高爾基體在此過程中所起的作用是

。（2）請(qǐng)判斷圖乙中的d、e、f曲線所代表的生物膜所屬的細(xì)胞結(jié)構(gòu)依是

。（3）導(dǎo)致f曲線先上升后下降的原因是

。核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工分類和包裝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞膜、高爾基體膜高爾基體先得膜，后失膜一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（5）蛋白合的分選需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工的蛋白質(zhì)主要有：分泌蛋白；溶酶體內(nèi)的水解酶；質(zhì)膜上的載體蛋白與受體蛋白；某些線粒體和葉綠體內(nèi)的蛋白質(zhì)等一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（5）蛋白合的分選蛋白質(zhì)分選：依靠蛋白質(zhì)自身信號(hào)序列，從蛋白質(zhì)起始合成部位轉(zhuǎn)運(yùn)到其功能發(fā)揮部位的過程。蛋白質(zhì)分選不僅保證了蛋白質(zhì)的正確定位，也保證了蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性。2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)JamesE.RothmanRandyW.SchekmanThomasC.Südhof這次獲獎(jiǎng)的三位科學(xué)家解開了調(diào)控運(yùn)輸物在正確時(shí)間投遞到細(xì)胞中正確位置的分子原理。一.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合核膜細(xì)胞器膜細(xì)胞膜線粒體膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜類囊體膜內(nèi)膜1.定義：這些

細(xì)胞膜

和

細(xì)胞器膜

、

核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)。2.其特點(diǎn)是：這些生物膜的

組成結(jié)構(gòu)

和

成分

很

相似

。在結(jié)構(gòu)和功能上

緊密聯(lián)系

。二.生物膜系統(tǒng)〖病毒、原核細(xì)胞、真核生物的某些細(xì)胞不具有生物膜系統(tǒng).（）〗√2.其特點(diǎn)是：這些生物膜的

組成結(jié)構(gòu)

和

成分

很

相似

。在結(jié)構(gòu)和功能上

緊密聯(lián)系

。(1)生物膜的主要成分是：脂質(zhì)(磷脂)+蛋白質(zhì)(2)生物膜的基本結(jié)構(gòu)：

流動(dòng)鑲嵌模型a.磷脂雙分子層——基本骨架b.蛋白質(zhì)分子分布在磷脂雙分子層中相似性：各種生物膜都主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。差異性：每種成分所占的比例不同，功能越復(fù)雜的生物膜，

其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。（流動(dòng)性）二.生物膜系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜外層相連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核膜之間的腔相通內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜相連核膜外表面和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上均有核糖體附著核膜外表面和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上均有核糖體附著二.生物膜系統(tǒng)(3)結(jié)構(gòu)上密切聯(lián)系：2.其特點(diǎn)是：這些生物膜的

組成結(jié)構(gòu)

和

成分

很

相似

。在結(jié)構(gòu)和功能上

緊密聯(lián)系

。(3)結(jié)構(gòu)上密切聯(lián)系：①.直接聯(lián)系核外膜-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜-細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜-線粒體膜②.間接聯(lián)系(通過囊泡)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜-高爾基體膜-細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜-高爾基體膜-溶酶體膜（連續(xù)性）二.生物膜系統(tǒng)混淆與分泌蛋白形成的“有關(guān)細(xì)胞器”、“有關(guān)結(jié)構(gòu)”和“有關(guān)膜結(jié)構(gòu)”。A.有關(guān)細(xì)胞器：線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。B.有關(guān)結(jié)構(gòu)：細(xì)胞核、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。C.有關(guān)膜結(jié)構(gòu)：細(xì)胞核、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜。二.生物膜系統(tǒng)(4)功能上密切聯(lián)系胞吐(分泌蛋白的合成與運(yùn)輸)胞吞自噬2.其特點(diǎn)是：這些生物膜的

組成結(jié)構(gòu)

和

成分

很

相似

。在結(jié)構(gòu)和功能上

緊密聯(lián)系

。二.生物膜系統(tǒng)

酶

附著的支架，創(chuàng)造反應(yīng)場(chǎng)所

使細(xì)胞內(nèi)部

區(qū)域化

，保證反應(yīng)高效、有序的進(jìn)行(2)其他膜二.生物膜系統(tǒng)3.功能：(1)小結(jié)：生物膜系統(tǒng)的組成和功能二.生物膜系統(tǒng)4.其研究意義:(1)人工腎是一種替代腎臟功能的裝置，主要用于治療腎功能衰竭和尿毒癥。利用人體的生物膜進(jìn)行血液凈化。二.生物膜系統(tǒng)人工腎能部分代替真正的腎起作用，如下圖所示，患者的血液在中空纖維管中向一側(cè)流動(dòng)，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動(dòng)，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進(jìn)入到透析液中。請(qǐng)分析回答：(1)當(dāng)病人的血液流過人工腎時(shí)能把病人血液中的_________________透析掉，然后讓凈化后的血液返回到病人體內(nèi)。小分子代謝廢物教材深挖：人工腎(2)為了防止某些鹽類等有用物質(zhì)隨著廢物離開血液，透析液中的酸堿度和滲透壓(溶液濃度)應(yīng)與____________中的基本相同。人工腎能部分代替真正的腎起作用，如下圖所示，患者的血液在中空纖維管中向一側(cè)流動(dòng)，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動(dòng)，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進(jìn)入到透析液中。請(qǐng)分析回答：正常血液教材深挖：人工腎(3)血液從患者臀部、腿部或上臂等處的血管通路流入人工腎，連接人工腎的皮下注射針頭應(yīng)該與________(填“動(dòng)脈”或“靜脈”)相連，實(shí)際操作時(shí)往往把該連接部位附近的靜脈和動(dòng)脈連接，目的是提高血流速度。人工腎能部分代替真正的腎起作用，如下圖所示，患者的血液在中空纖維管中向一側(cè)流動(dòng)，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動(dòng)，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進(jìn)入到透析液中。請(qǐng)分析回答：靜脈教材深挖：人工腎人工腎能部分代替真正的腎起作用，如下圖所示，患者的血液在中空纖維管中向一側(cè)流動(dòng)，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動(dòng)，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進(jìn)入到透析液中。請(qǐng)分析回答：血液透析時(shí)不可能一次把代謝廢物透析干凈，需經(jīng)多次透析。教材深挖：人工腎(4)患者的血液要流經(jīng)人工腎許多次之后，才能起到較好的作用，原因是___________。小結(jié)：透析型人工腎的原理起關(guān)鍵作用的是人工合成的一種膜材：血液透析膜。通過血液和透析液在透析膜內(nèi)外兩側(cè)的相對(duì)流動(dòng)，尿毒癥病人血中的小分子物質(zhì)如肌酐、尿素、尿酸、鉀等向透析液內(nèi)擴(kuò)散，透析液內(nèi)的鈉、氯等離子和血中濃度相同，所以，膜內(nèi)外仍保持平衡，透析液內(nèi)的堿基、鈣離子等則向血中擴(kuò)散，從而達(dá)到清除毒素，糾正電解質(zhì)紊亂和酸中毒的目的。4.其研究意義:(2)生態(tài)工程二.生物膜系統(tǒng)聚乙二醇保護(hù)層水溶性藥物晶體脂溶性藥物晶體脂雙層抗體4.其研究意義:(3)新型藥物二.生物膜系統(tǒng)例1.下圖1是分泌蛋白的合成、加工、分泌過程示意圖，其中a、b、c、d表示細(xì)胞器，圖2表示三種動(dòng)物細(xì)胞器中的有機(jī)物含量,相關(guān)敘述正確的是（）A.圖1中物質(zhì)X與核酸中共有的元素有C、H、O、N、PB.圖2中甲是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，細(xì)胞器乙可用圖1中的b.c來表示C.研究圖1生理過程一般采用的方法是同位素標(biāo)記法，該過程中分泌蛋白合成和分泌需要消耗能量D.若圖1過程中合成了1條含2個(gè)天冬氨酸（R基為-C2H4ON）、分子式為CXHYOZN17S2的多肽鏈，假設(shè)氨基酸平均分子量為128，則該多肽鏈分子量最大為1558C(1)圖中[7]是__

_____，是由[2]__

____合成的，請(qǐng)舉[7]的一個(gè)具體實(shí)例如___

____。(2)[3]、[5]都叫__

___，分別來自_______和__

_____。(3)由此可看出，細(xì)胞內(nèi)的生物膜在_______和_______上有一定的連續(xù)性。(4)[7]的合成、加工、運(yùn)輸過程所需大量能量主要由[]____

__供給。例2.在一定時(shí)間內(nèi)使某種動(dòng)物細(xì)胞吸收放射性同位素標(biāo)記的氨基酸，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)放射性同位素依次出現(xiàn)在下圖中2、1、3、4、5、6、7部位。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：分泌蛋白核糖體胰島素囊泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體結(jié)構(gòu)功能8線粒體(5)據(jù)統(tǒng)計(jì)，1mL的肝細(xì)胞中含有的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的總面積達(dá)11m2，相當(dāng)于細(xì)胞膜面積的30-40倍，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其功能有什么關(guān)系？

____________

__________________

____。增大核糖體和酶的附著位點(diǎn)