第3節(jié)細胞器之間的協(xié)調(diào)配合第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)第2課時細胞質(zhì)基質(zhì)成分：水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、氨基酸、核苷酸等。功能：活細胞進行新陳代謝的主要場所細胞器單層膜結(jié)構(gòu)細胞器無膜結(jié)構(gòu)細胞器高爾基體雙層膜結(jié)構(gòu)細胞器線粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)液泡核糖體中心體溶酶體細胞質(zhì)細胞膜以內(nèi)細胞核以外?核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)合成、加工場所和運輸通道?高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類、包裝的“車間”和“發(fā)送站”三種細胞器之間是不是存在某種協(xié)作呢？科學家說如何研究細胞器之間的分工與合作呢？【學生任務(wù)】閱讀課本51-52頁細胞器之間的協(xié)調(diào)配合，回答下列問題。問題1：分泌蛋白的概念是什么？問題2：科學家用什么材料和方法研究分泌蛋白的合成和運輸?shù)模繂栴}3：分泌蛋白是在哪里合成的？問題4：分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經(jīng)過了哪些細胞器或細胞結(jié)構(gòu)？Vvvvvv嘗試用文字和箭頭描述分泌蛋白合成和分泌過程。問題5：分泌蛋白合成分泌的過程中需要能量嗎？能量由哪里提供？1分泌蛋白的概念（1）分泌蛋白a.概念：在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)。b.舉例：消化酶、抗體、血漿蛋白和一部分激素等。a.概念：在細胞內(nèi)合成后，在細胞內(nèi)起作用的蛋白質(zhì)。（在附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成的）（在細胞質(zhì)中游離的核糖體上合成的）(2)胞內(nèi)蛋白b.舉例：血紅蛋白，呼吸酶等?？茖W家用什么材料和方法研究分泌蛋白的合成和運輸?shù)模?.研究材料：2.研究方法：豚鼠胰腺腺泡細胞同位素標記法（P51科學方法）（1）概念：用物理性質(zhì)特殊的同位素來標記化學反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運行規(guī)律和變化規(guī)律。（2）同位素：同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O，12C與14C。（3）常用的同位素放射性同位素穩(wěn)定同位素（無放射性）3H、14C、35S、32P18O、15N能產(chǎn)生大量的分泌蛋白（消化酶）；取材容易；易于觀察。21.僅在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上檢測到了放射性，而未在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上檢測到，說明什么問題?2.分析實驗結(jié)果，你能否據(jù)此推測出分泌蛋白轉(zhuǎn)移的途徑?粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌顆粒核糖體在豚鼠胰腺腺泡細胞中注射３Ｈ標記的亮氨酸，檢測放射性出現(xiàn)的時間和地點。思考：為什么標記亮氨酸？3H標記亮氨酸的哪個H？囊泡線粒體高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

亮氨酸是必需氨基酸，必須從環(huán)境中獲取，而不能自身合成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜核糖體囊泡囊泡肽鏈一定空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)成熟蛋白質(zhì)分泌蛋白氨基酸合成

初加工、折疊、深加工、修飾包裝融合分泌

能量

能量

能量

能量線粒體與分泌蛋白合成和運輸有關(guān)的細胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、線粒體膜及細胞膜參與分泌蛋白合成運輸?shù)哪そY(jié)構(gòu)：交通樞紐囊泡囊泡核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜動畫演示1.分泌蛋白是在哪里合成？在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成。需要能量，主要由線粒體通過有氧呼吸提供。思考與討論2.分泌蛋白從合成至分泌，經(jīng)過了哪些細胞器或細胞結(jié)構(gòu)；請描述大致過程。3.分泌蛋白合成和分泌過程是否需要能量，能量由哪里提供？①核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜。②分泌蛋白在核糖體上合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運輸?shù)礁郀柣w做下一步的加工，再由囊泡運輸?shù)郊毎ぃc細胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細胞外。脫水縮合盤曲折疊成熟的蛋白質(zhì)線粒體（提供能量）核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜細胞外囊泡囊泡蛋白質(zhì)前體氨基酸合成胞吐肽鏈糖基化初加工較成熟蛋白質(zhì)分類包裝深加工分泌出芽內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工后的蛋白質(zhì)不具備生物學活性。交通樞紐高爾基體是細胞內(nèi)物質(zhì)囊泡運輸?shù)臉屑~游離的核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體質(zhì)膜細胞外線粒體葉綠體細胞核細胞質(zhì)基質(zhì)囊泡囊泡信號序列溶酶體酶分泌蛋白膜蛋白胞內(nèi)蛋白視頻如圖是用3H標記的亮氨酸檢測豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白形成過程圖解，請分析回答下列問題：(1)下列蛋白質(zhì)屬于分泌蛋白的有

(填序號)。①血紅蛋白②胰蛋白酶③與有氧呼吸有關(guān)的酶④抗體②④

任務(wù)一分泌蛋白的合成及分泌過程(2)經(jīng)連續(xù)取樣后，測定標記的氨基酸出現(xiàn)在各細胞器中的情況，結(jié)果如圖所示。則曲線a、b、c依次代表的細胞器是

、

、

。核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體(3)如圖是該過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜面積的變化曲線，則A、B、C依次代表的結(jié)構(gòu)分別是

、

、

。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞膜高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積_____減少高爾基體膜先_____，后_____，綜合比較：高爾基體的膜面積__________細胞膜的膜面積_____①②③④基本不變增加1.分泌蛋白分泌過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜的面積會發(fā)生什么樣的變化？增加減少在分泌蛋白加工、運輸過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少，高爾基體膜面積先增加后減少，細胞膜膜面積增加。___________________________前后時間0膜面積①_________③_________②_________時間0②③①①②③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細胞膜高爾基體膜（先增后減）1.(2023·湖南邵陽高一期末)如圖表示細胞中某種生物大分子的合成及運輸路線，其中①②表示細胞結(jié)構(gòu)。下列敘述錯誤的是A.該生物大分子可能是胰島素B.①②均可對該生物大分子進行加工C.②可存在于動、植物細胞內(nèi)且功能相同D.該生物大分子的運輸過程體現(xiàn)了生物膜具有流動性√②為高爾基體，可存在于動、植物細胞內(nèi)，但功能存在差異，在植物細胞中高爾基體與細胞壁的形成有關(guān)，在動物細胞中與分泌物的形成有關(guān)，C錯誤。2.(2023·云南麗江高一檢測)如圖所示為真核細胞中分泌蛋白的合成和運輸過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是A.囊泡1和囊泡2包裹的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同B.若無其他細胞器的參與，則圖示過程一般不能正常進行C.研究該過程使用的方法是同位素標記法，生物學研究中常用的同位素均有放射性D.完成圖示過程，細胞器3的膜面積基本不變√圖示過程的正常進行需要線粒體提供能量，B正確；生物學中常用的同位素不一定都具有放射性，如18O和15N沒有放射性，C錯誤?；仡櫡置诘鞍椎暮铣珊头置谶^程。思考1：膜融合過程體現(xiàn)了膜的什么結(jié)構(gòu)特點？思考2：膜融合過程說明細胞器膜之間及這些細胞器膜與細胞膜之間有什么關(guān)系？（提示：從膜的功能、成分、結(jié)構(gòu)方面分析）具有流動性思考：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜之間可以相互轉(zhuǎn)化，說明什么問題？內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細胞膜的成分和結(jié)構(gòu)相似核膜細胞器膜細胞膜生物膜系統(tǒng)成分相似：結(jié)構(gòu)相似：磷脂、蛋白質(zhì)、糖類流動鑲嵌模型生物膜系統(tǒng)原核生物只有細胞膜，無核膜細胞器膜等結(jié)構(gòu)，故原核生物只有生物膜而無生物膜系統(tǒng)。注意：生物膜系統(tǒng)是指細胞中的膜，而非生物體中的全部膜結(jié)構(gòu)，所以口腔黏膜、胃黏膜等不屬于細胞內(nèi)的生物膜系統(tǒng)。由細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。細胞中的細胞膜、核膜、以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細胞器，它們都是由膜構(gòu)成，這些膜的化學組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱為生物膜。生物膜：生物膜系統(tǒng)：細胞器膜核膜細胞膜生物膜系統(tǒng)1組成

生物膜系統(tǒng)中的囊泡（1）來源

（2）內(nèi)容物成分囊泡囊泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜。激素、酶等物質(zhì)。各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系。組成成分磷脂和蛋白質(zhì)磷脂雙分子層，基本支架蛋白質(zhì)分布在磷脂雙分子層中結(jié)構(gòu)流動鑲嵌模型（1）結(jié)構(gòu)與成分2特點生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上_________，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的___________。緊密聯(lián)系協(xié)調(diào)配合2特點內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜核膜細胞膜高爾基體膜間接聯(lián)系間接聯(lián)系直接聯(lián)系直接聯(lián)系囊泡囊泡面積最大，分布最廣；內(nèi)接核膜，外連細胞膜3功能雙層膜單層膜功能使細胞內(nèi)部區(qū)域化，保證生命活動高效、有序地進行廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點保障細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞生物膜系統(tǒng)核膜細胞膜細胞器膜（1）原核生物有生物膜系統(tǒng)么？原核生物只有細胞膜，無核膜細胞器膜等結(jié)構(gòu)，故原核生物只有生物膜而無生物膜系統(tǒng)（2）真核核生物都有有生物膜系統(tǒng)么？×哺乳動物成熟紅細胞（3）口腔黏膜、胃粘膜是生物膜系統(tǒng)么？××生物膜系統(tǒng)研究的對象是細胞當腎功能發(fā)生障礙時，由于代謝廢物不能排出，病人會出現(xiàn)水腫、尿毒癥。目前常用的治療方法，是采用透析型人工腎替代病變的腎行使功能，其中起關(guān)鍵作用的血液透析膜就是一種人工合成的膜材料。當病人的血液流經(jīng)人工腎時，血液透析膜就能把病人血液中的代謝廢物透析掉，讓干凈的血液返回病人體內(nèi)。用于清洗的血液流出肝素血液泵流入壓力檢測儀新鮮的透析液用過的透析液的透析液透析儀干凈的血液流回身體人工合成的膜材料用于疾病的治療應(yīng)用：與社會的聯(lián)系細胞生物膜系統(tǒng)abcdefhghgmnpq進行光合作用有氧呼吸主要場所能分解衰老、損傷的細胞器加工蛋白質(zhì)、合成脂質(zhì)細胞膜細胞器膜核膜葉綠體膜線粒體膜溶酶體膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜囊泡膜高爾基體膜囊泡膜下圖是關(guān)于細胞生物膜系統(tǒng)的概念圖，請指出各字母所代表的細胞結(jié)構(gòu)：(1)葉綠體一般呈綠色、扁平的橢球或球形?？梢栽诟弑讹@微鏡下觀察它的___________。(2)活細胞中的細胞質(zhì)處于不斷流動的狀態(tài)。觀察細胞質(zhì)的流動，可用細胞質(zhì)基質(zhì)中的_________的運動作為標志。形態(tài)和分布葉綠體1實驗原理實驗觀察葉綠體觀察細胞質(zhì)的流動選材蘚類葉菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮新鮮的黑藻原因葉片很薄，僅有_______葉肉細胞，可以取整個小葉_______制片①細胞排列疏松，易撕取；②含葉綠體數(shù)目

，

且個體___黑藻幼嫩的小葉扁平，只有一層細胞，存在葉綠體，易觀察一兩層少直接大注意：①撕取菠菜葉下表皮細胞時要帶少量的葉肉細胞，因為表皮細胞沒有葉綠體，

柵欄組織（近上表皮）葉綠體多，而海綿組織（近下表皮）細胞中葉綠體少。②實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態(tài)。③用高倍鏡觀察黑藻細胞葉綠體時，可以觀察到細胞質(zhì)的流動。2實驗材料選擇菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮清水制作臨時裝片載玻片清水蓋玻片低倍鏡葉綠體(1)觀察葉綠體（蘚類葉）苔蘚葉綠體3實驗步驟(2)觀察細胞質(zhì)的流動（黑藻葉）光照、室溫葉綠體隨細胞質(zhì)繞液泡流動黑藻葉綠體3實驗步驟1.高倍顯微鏡下觀察黑藻葉肉細胞，能直接看到細胞質(zhì)在流動嗎？不能，細胞質(zhì)基質(zhì)是無色的，而葉綠體有顏色，可以作為觀察細胞質(zhì)流動的標志。2.推測細胞質(zhì)流動和哪些細胞結(jié)構(gòu)有關(guān)？可能與線粒體、細胞骨架、葉綠體有關(guān)。3.細胞質(zhì)流動有什么意義？細胞質(zhì)是細胞代謝的主要場所。細胞質(zhì)中含有細胞代謝所需的原料、酶、細胞器等物質(zhì)與結(jié)構(gòu)。細胞質(zhì)的流動，為細胞內(nèi)物質(zhì)運輸創(chuàng)造了條件，從而保障了細胞生命活動的正常進行。4.葉綠體大多呈橢球形，在不同光照條件下會改變方向。在弱光下，葉綠體以其橢球體的正面朝向光源；在強光下，葉綠體以其橢球體的側(cè)面朝向光源。請據(jù)此分析葉綠體的形態(tài)和分布有什么意義？這使得葉綠體在弱光下能接受較多的光照，在強光下能避免葉綠體被灼傷。實驗成功的關(guān)鍵點①進行光照，即在陽光或燈光下放置15～20分鐘。②提高盛放黑藻的水溫，可加入熱水將水溫調(diào)至25℃左右。③切傷一小部分葉片，因為切口處細胞內(nèi)的一些物質(zhì)向外

擴散加快，由于保護性適應(yīng)，傷口周圍細胞代謝加快，

細胞質(zhì)流動加快。1.實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態(tài)，

避免細胞的活性受到影響。2.加速細胞質(zhì)流動的三種方法1.(2023·湖南長沙明德中學高一期末)下列關(guān)于“用高倍顯微鏡觀察葉綠體”實驗的敘述，正確的是A.制作臨時裝片時，實驗材料不需要染色B.在高倍鏡下可觀察到葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu)C.制作臨時裝片時，應(yīng)在載玻片中央滴加生理鹽水D.實驗材料應(yīng)選擇蘚類的小葉或菠菜葉的上表皮√葉綠體的雙層膜結(jié)構(gòu)屬于亞顯微結(jié)構(gòu)，需要借助電子顯微鏡觀察，B錯誤；制作植物臨時裝片時，應(yīng)在載玻片中央滴加清水，C錯誤；實驗材料應(yīng)選擇蘚類的小葉或稍帶些葉肉的菠菜葉下表皮，因該部位的葉綠體大而少，易于觀察，D錯誤。2.(2023·廣東廣州高一期中)下列關(guān)于“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動”實驗的敘述，錯誤的是A.制作的臨時裝片要始終保持有水的狀態(tài)B.觀察細胞質(zhì)的流動，可用細胞質(zhì)中的葉綠體的運動作為標志C.把黑藻事先放在光照、室溫條件下培養(yǎng)再制片觀察，實驗效果更明顯D.若在顯微鏡下觀察到葉綠體隨細胞質(zhì)逆時針方向流動，則實際的流動方向為順時針√顯微鏡下觀察到的是物體的倒像，若在顯微鏡下觀察到葉綠體隨細胞質(zhì)順時針方向流動，則實際的流動方向為順時針，D錯誤。1.基于對細胞器的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正