第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作第3課時(shí)（課件）

導(dǎo)入一一個(gè)細(xì)胞就好比一個(gè)人類社會。人類社會有多復(fù)雜,細(xì)胞活動就有多精妙。在日常生活中,我們需要進(jìn)行有效率的生產(chǎn)生活,就必須有效率地生產(chǎn)和調(diào)配生產(chǎn)資料與生活資源?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物需要定位到不同的地點(diǎn)行使功能:膜蛋白需要奔向自己的靶位點(diǎn)、胰島素需要分泌出細(xì)胞外、抗體需要擴(kuò)散到漿細(xì)胞外……要在正確的時(shí)間合成細(xì)胞產(chǎn)物并運(yùn)送到正確的目的地,細(xì)胞一定有一套精妙的機(jī)制。導(dǎo)入二通過學(xué)習(xí)動植物細(xì)胞主要的細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,我們發(fā)現(xiàn)有3種細(xì)胞器的功能與蛋白質(zhì)的合成、加工有關(guān):核糖體是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工場所和運(yùn)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(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。那么,三種細(xì)胞器之間是不是存在某種協(xié)作呢?環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞的電鏡圖片線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成和分泌消化酶環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸1.分泌蛋白概念:分泌蛋白是在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。實(shí)例:如消化酶、抗體、血漿蛋白、部分激素等。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸2.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)难芯窟^程出于研究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo),科學(xué)家應(yīng)該選擇什么樣的材料比較適宜?環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸(1)選材:豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞。選擇豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞作為分泌蛋白合成和運(yùn)輸?shù)难芯坎牧系脑?①豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞含有豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),可以產(chǎn)生大量的分泌蛋白。②豚鼠的胰腺比較大,取材相對容易,而且腺泡細(xì)胞在電鏡下容易觀察。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸(2)方法:同位素標(biāo)記法。概念:在同一元素中,質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素,如16O與18O、14C與12C。性質(zhì):同位素的物理性質(zhì)可能有差異,但組成的化合物化學(xué)性質(zhì)相同。方法: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,就是同位素標(biāo)記法。應(yīng)用:同位素標(biāo)記法可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標(biāo)記,可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。生物學(xué)研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是穩(wěn)定同位素,如15N、18O等。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸放射性自顯影技術(shù):用放射性化合物標(biāo)記生物大分子,再檢測放射性化合物在細(xì)胞和組織中定位分布的技術(shù)。放射性自顯影技術(shù)的原理如下:在含有放射性同位素的組織切片上覆蓋一薄層感光乳劑,組織內(nèi)的放射性物質(zhì)放出的射線會使感光乳劑曝光,在顯微鏡下通過曝光的銀顆粒便可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)含有放射性的位點(diǎn),進(jìn)而發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)在組織切片中的分布及數(shù)量。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸總結(jié)科學(xué)方法:環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸(3)步驟①選擇同位素3H標(biāo)記的亮氨酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。②將豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞放入含有3H標(biāo)記的亮氨酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)。③不同的時(shí)間多次取樣,制備組織切片,利用放射性自顯影技術(shù),追蹤被標(biāo)記的亮氨酸的運(yùn)輸路徑。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果3min后,帶有放射性標(biāo)記的物質(zhì)出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中;17min后,出現(xiàn)在高爾基體中;117min后,出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡中,以及釋放到細(xì)胞外的分泌物中。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸思考：①為什么要將豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞放入含有3H標(biāo)記的亮氨酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng)?②本實(shí)驗(yàn)所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)觀察得到的嗎?環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸如圖為隨著追蹤時(shí)間的變化,放射性顆粒數(shù)的百分比在不同細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的變化。分析圖表,推測分泌蛋白的轉(zhuǎn)移途徑。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸①研究者將豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞放入含有3H標(biāo)記的亮氨酸的培養(yǎng)液中培養(yǎng),0~3min,被標(biāo)記的放射性氨基酸在核糖體中開始了分泌蛋白的合成。這時(shí)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中所合成的蛋白質(zhì)都含有放射性,所以它的百分比接近100%。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸②隨著追蹤時(shí)間的變化,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中放射性顆粒的比例逐漸降低,而高爾基體中放射性顆粒的比例逐漸增加,說明放射性顆粒被轉(zhuǎn)移到了高爾基體中。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸③之后粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中放射性顆粒的比例持續(xù)性降低,而細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的分泌顆粒的放射性持續(xù)升高,說明放射性的顆粒被轉(zhuǎn)移到了分泌顆粒當(dāng)中。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸分泌蛋白的轉(zhuǎn)移途徑:粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌顆粒環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸上述研究是由細(xì)胞生物學(xué)家帕拉德以及他的同事完成的,研究結(jié)果推動了人們對于分泌蛋白合成和運(yùn)輸過程的認(rèn)識。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸2.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)难芯窟^程思考：①分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程需要哪些細(xì)胞器的參與?繪制分泌蛋白合成和運(yùn)輸?shù)牧鞒虉D。需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器的參與。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸思考：②分泌蛋白的合成和運(yùn)輸體現(xiàn)了細(xì)胞器之間怎樣的關(guān)系?③分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程說明了膜結(jié)構(gòu)具有什么特點(diǎn)?環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程中膜面積的變化: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(xì)胞膜膜面積增加。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸(5)結(jié)論分泌蛋白的合成和運(yùn)輸體現(xiàn)了細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸觀看視頻環(huán)節(jié)一：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸角色扮演:分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸。環(huán)節(jié)二：生物膜系統(tǒng)在真核細(xì)胞中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等,都是由膜包被而成的細(xì)胞器,核糖體和中心體則是沒有膜的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜等膜結(jié)構(gòu),在組成成分和結(jié)構(gòu)上基本相似,它們都稱為生物膜。環(huán)節(jié)二：生物膜系統(tǒng)維持穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境,在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。許多化學(xué)反應(yīng)都需要酶的參與,廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點(diǎn)。使細(xì)胞內(nèi)部區(qū)域化,保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。(舉例:細(xì)胞膜、葉綠體膜等)(舉例:葉綠體類囊體薄膜、線粒體內(nèi)膜等)(舉例:線粒體外膜、葉綠體外膜等)環(huán)節(jié)二：生物膜系統(tǒng)生物膜的成分和結(jié)構(gòu)是什么?磷脂和蛋白質(zhì)流動鑲嵌模型環(huán)節(jié)二：生物膜系統(tǒng)歸納生物膜在結(jié)構(gòu)與功能上的聯(lián)系。①生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系環(huán)節(jié)二：生物膜系統(tǒng)②生物膜系統(tǒng)在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸和分泌為例)環(huán)節(jié)二：生物膜系統(tǒng)總結(jié)：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,進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。環(huán)節(jié)二：生物膜系統(tǒng)拓展:臨床上對腎功能發(fā)生障礙的病人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。1.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸核心總結(jié)2.生物膜系統(tǒng)的組成與功能核心總結(jié)1.細(xì)胞生命活動依賴于胞內(nèi)運(yùn)輸系統(tǒng)。運(yùn)輸系統(tǒng)將大量需要運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)分揀、包裝到囊泡中,利用動力蛋白水解ATP驅(qū)動囊泡在細(xì)胞骨架上移動,高效精確地將物質(zhì)運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮功能。下列敘述正確的是()A.血紅蛋白可通過囊泡分泌到細(xì)胞外B.核糖體可出芽形成囊泡將肽鏈運(yùn)往內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工C.在胞內(nèi)運(yùn)輸過程中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)起到重要的交通樞紐作用D.動力蛋白驅(qū)動囊泡在細(xì)胞骨架上的移動伴隨著能量代謝課堂練習(xí)D2.分泌蛋白在細(xì)胞內(nèi)合成與加工后,經(jīng)囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外起作用。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.核糖體上合成的肽鏈經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工形成分泌蛋白B.囊泡在運(yùn)輸分泌蛋白的過程中會發(fā)生膜成分的交換C.參與分泌蛋白合成與加工的細(xì)胞器的膜共同構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)D.分泌蛋白合成和分泌的過程需要線粒體提供能量C課堂練習(xí)3.在生物體中,細(xì)胞間的信息傳遞是細(xì)胞生長、增殖、分化、凋亡等生命活動正常進(jìn)行的條件之一,而蛋白分泌是實(shí)現(xiàn)某些細(xì)胞間信息傳遞途徑的重要環(huán)節(jié)。多數(shù)分泌蛋白含有信號肽序列,通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體(ER-Golgi)途徑分泌到細(xì)胞外,稱為經(jīng)典分泌途徑;但真核生物中少數(shù)分泌蛋白并不依賴ER-Golgi途徑,稱為非經(jīng)典分泌途徑(如圖),下列相關(guān)敘述正確的是()

A.經(jīng)典分泌和非經(jīng)典分泌的蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的B.非經(jīng)典分泌途徑分泌的蛋白質(zhì)的肽鏈中有信號肽序列C.經(jīng)典分泌的過程經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,有生物膜的轉(zhuǎn)化D.非經(jīng)典分泌途徑的存在是對經(jīng)典分泌途徑的必要和有益的補(bǔ)充ACD課堂練習(xí)4.作為一個(gè)生命系統(tǒng),細(xì)胞內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)及其功能既相對獨(dú)立又彼此聯(lián)系。圖示為某種高等生物細(xì)胞中蛋白質(zhì)X的合成和分泌過程,據(jù)圖回答問題:(1)細(xì)胞中與X物質(zhì)的加工和運(yùn)輸有關(guān)的具膜細(xì)胞器是________(填標(biāo)號),細(xì)胞器膜與______和________共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。課堂練習(xí)③和⑤核膜細(xì)胞膜(2)實(shí)驗(yàn)中用35S標(biāo)記一定量的氨基酸,來培養(yǎng)某哺乳動物的乳腺細(xì)胞。測得內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體上放射性強(qiáng)