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

學內容4.課堂練習鞏固典型習題規律總結細胞器之間的協調配合生物膜系統情境導入

蠶的絲腺細胞在5齡的初期主要是細胞本身增大，這時細胞質中的核糖體多為游離的，而內質網很貧乏。但到5齡的后半期，腺細胞開始大量合成和分泌絲心蛋白時，則核糖體都與內質網結合，形成發達的粗面內質網。為什么會出現這種變化？絲心蛋白的合成與分泌和這種變化又有什么關系呢？情境導入科學方法：同位素標記法(同位素示蹤法)用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，從而示蹤物質的運行規律和變化規律。一.細胞器之間的協調配合帕拉德再一次在技術上做出了重大革新———他改進了適合蛋白質研究的細胞內同位素示蹤體系,同時還發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)科學方法：同位素標記法(同位素示蹤法)用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，從而示蹤物質的運行規律和變化規律。一.細胞器之間的協調配合比較項目分泌蛋白細胞內蛋白不同點作用部位細胞外細胞內舉例抗體、消化酶和一部分激素等有氧呼吸相關的酶、光合作用相關的酶等相同點基本組成單位都是氨基酸，都需要核糖體參與合成一.細胞器之間的協調配合1.分泌蛋白有些蛋白質是在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的，這類蛋白質叫做分泌蛋白，如消化酶、抗體和一部分激素。（1）實驗材料：豚鼠胰腺選材原因：擁有大量分泌細胞,這些分泌細胞存在大量粗糙內質網,并且還發現胰腺分泌細胞中的酶原顆粒可作為消化酶的暫時儲存位點（2）實驗操作：

首先為哺乳動物注射放射性同位素標記的氨基酸(

3H標記亮氨酸),然后分離亞細胞成分,以觀察新合成的帶有放射性標記的蛋白質動力學特征。一.細胞器之間的協調配合2.細胞器之間的協調配合（3）實驗結果一.細胞器之間的協調配合組織固定切片由電子顯微鏡進行放射自顯影，大多數標記的蛋白質是在粗糙的內質網上經過17分鐘的追逐，發現大多數標記的蛋白質已經轉移到高爾基體囊泡117分鐘的追逐后，大部分蛋白質出現在靠近細胞膜內側的囊泡中，以及釋放到細胞外--在分泌蛋白的合成、加工、運輸的過程中，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當合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會與核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續其合成過程，并且邊合成邊轉移到內質網腔內，再經過加工、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質。③內質網膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質離開內質網，到達高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。④高爾基體還能對蛋白質做進一步的修飾加工，然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質的囊泡。囊泡轉運到細胞膜，與細胞膜融合，將蛋白質分泌到細胞外（圖3-8）。（4）分泌蛋白合成的大致過程一.細胞器之間的協調配合核糖體內質網高爾基體細胞膜囊泡囊泡一.細胞器之間的協調配合（4）分泌蛋白合成的大致過程一.細胞器之間的協調配合（4）分泌蛋白合成的大致過程A.該過程的研究手段——放射性同位素標記法，3H標記亮氨酸，放射性最先出現在核糖體，然后依次出現在內質網、高爾基體和細胞膜等結構上。一.細胞器之間的協調配合（4）分泌蛋白合成的大致過程B.分泌蛋白的加工和運輸過程中膜面積變化曲線圖a.圖1和圖2都表示膜面積隨時間的變化，圖1表示的是前后兩個時間點的變化，圖2表示的是一定時間段內的變化。一.細胞器之間的協調配合（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輸過程中，內質網膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積相對增大的現象。一.細胞器之間的協調配合（4）分泌蛋白合成的大致過程例1.用35S標記一定量的氨基酸，來培養某哺乳動物的乳腺細胞，測得內質網、核糖體、高爾基體上放射性強度的變化曲線（圖甲）,以及在此過程中高爾基體膜、細胞膜、內質網膜面積的變化曲線（圖乙）。（1）請判斷圖甲中的a、b、c曲線所代表的細胞器依次是

。高爾基體在此過程中所起的作用是

。（2）請判斷圖乙中的d、e、f曲線所代表的生物膜所屬的細胞結構依是

。（3）導致f曲線先上升后下降的原因是

。核糖體、內質網、高爾基體對來自內質網的蛋白質進行加工分類和包裝內質網膜、細胞膜、高爾基體膜高爾基體先得膜，后失膜一.細胞器之間的協調配合一.細胞器之間的協調配合（5）蛋白合的分選需要內質網和高爾基體加工的蛋白質主要有：分泌蛋白；溶酶體內的水解酶；質膜上的載體蛋白與受體蛋白；某些線粒體和葉綠體內的蛋白質等一.細胞器之間的協調配合（5）蛋白合的分選蛋白質分選：依靠蛋白質自身信號序列，從蛋白質起始合成部位轉運到其功能發揮部位的過程。蛋白質分選不僅保證了蛋白質的正確定位，也保證了蛋白質的生物學活性。2013年諾貝爾生理學或醫學獎JamesE.RothmanRandyW.SchekmanThomasC.Südhof這次獲獎的三位科學家解開了調控運輸物在正確時間投遞到細胞中正確位置的分子原理。一.細胞器之間的協調配合核膜細胞器膜細胞膜線粒體膜內質網膜高爾基體膜類囊體膜內膜1.定義：這些

細胞膜

和

細胞器膜

、

核膜等結構，共同構成了生物膜系統。2.其特點是：這些生物膜的

組成結構

和

成分

很

相似

。在結構和功能上

緊密聯系

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

組成結構

和

成分

很

相似

。在結構和功能上

緊密聯系

。(1)生物膜的主要成分是：脂質(磷脂)+蛋白質(2)生物膜的基本結構：

流動鑲嵌模型a.磷脂雙分子層——基本骨架b.蛋白質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和蛋白質組成。差異性：每種成分所占的比例不同，功能越復雜的生物膜，

其蛋白質的種類和數量就越多。（流動性）二.生物膜系統內質網與核膜外層相連內質網腔與兩層核膜之間的腔相通內質網與細胞膜相連核膜外表面和內質網上均有核糖體附著核膜外表面和內質網上均有核糖體附著二.生物膜系統(3)結構上密切聯系：2.其特點是：這些生物膜的

組成結構

和

成分

很

相似

。在結構和功能上

緊密聯系

。(3)結構上密切聯系：①.直接聯系核外膜-內質網膜-細胞膜內質網膜-線粒體膜②.間接聯系(通過囊泡)內質網膜-高爾基體膜-細胞膜內質網膜-高爾基體膜-溶酶體膜（連續性）二.生物膜系統混淆與分泌蛋白形成的“有關細胞器”、“有關結構”和“有關膜結構”。A.有關細胞器：線粒體、核糖體、內質網、高爾基體。B.有關結構：細胞核、線粒體、核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜。C.有關膜結構：細胞核、線粒體、內質網、高爾基體、細胞膜。二.生物膜系統(4)功能上密切聯系胞吐(分泌蛋白的合成與運輸)胞吞自噬2.其特點是：這些生物膜的

組成結構

和

成分

很

相似

。在結構和功能上

緊密聯系

。二.生物膜系統

酶

附著的支架，創造反應場所

使細胞內部

區域化

，保證反應高效、有序的進行(2)其他膜二.生物膜系統3.功能：(1)小結：生物膜系統的組成和功能二.生物膜系統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行血液凈化。二.生物膜系統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流動，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進入到透析液中。請分析回答：(1)當病人的血液流過人工腎時能把病人血液中的_________________透析掉，然后讓凈化后的血液返回到病人體內。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流動，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進入到透析液中。請分析回答：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該與________(填“動脈”或“靜脈”)相連，實際操作時往往把該連接部位附近的靜脈和動脈連接，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流動，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進入到透析液中。請分析回答：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流動，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進入到透析液中。請分析回答：血液透析時不可能一次把代謝廢物透析干凈，需經多次透析。教材深挖：人工腎(4)患者的血液要流經人工腎許多次之后，才能起到較好的作用，原因是___________。小結：透析型人工腎的原理起關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外兩側的相對流動，尿毒癥病人血中的小分子物質如肌酐、尿素、尿酸、鉀等向透析液內擴散，透析液內的鈉、氯等離子和血中濃度相同，所以，膜內外仍保持平衡，透析液內的堿基、鈣離子等則向血中擴散，從而達到清除毒素，糾正電解質紊亂和酸中毒的目的。4.其研究意義:(2)生態工程二.生物膜系統聚乙二醇保護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表示細胞器，圖2表示三種動物細胞器中的有機物含量,相關敘述正確的是（）A.圖1中物質X與核酸中共有的元素有C、H、O、N、PB.圖2中甲是合成蛋白質的場所，細胞器乙可用圖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個天冬氨酸（R基為-C2H4ON）、分子式為CXHYOZN17S2的多肽鏈，假設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，請舉[7]的一個具體實例如___

____。(2)[3]、[5]都叫__

___，分別來自_______和__

_____。(3)由此可看出，細胞內的生物膜在_______和_______上有一定的連續性。(4)[7]的合成、加工、運輸過程所需大量能量主要由[]____

__供給。例2.在一定時間內使某種動物細胞吸收放射性同位素標記的氨基酸，經檢查發現放射性同位素依次出現在下圖中2、1、3、4、5、6、7部位。請據圖回答下列問題：分泌蛋白核糖體胰島素囊泡內質網高爾基體結構功能8線粒體(5)據統計，1mL的肝細胞中含有的內質網的總面積達11m2，相當于細胞膜面積的30-40倍，這種結構特點與其功能有什么關系？

____________

__________________

____。增大核糖體和酶的附著位點