内容正文:
第2课时 细胞器之间的协调配合及细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白的概念及实例
(1)概念:在__细胞内__合成后,分泌到__细胞外__起作用的一类蛋白质。
(2)实例:__消化酶__、__抗体__和一部分激素。
2.分泌蛋白合成和分泌的过程
游离的核糖体:氨基酸经过脱水缩合,形成一段__肽链__
↓转移
__粗面内质网__:进行初步加工、折叠,形成具有__一定空间结构__的蛋白质
↓囊泡
__高尔基体__:做进一步的修饰加工
↓囊泡
__细胞膜__:将蛋白质分泌到细胞外
二、细胞的生物膜系统
1.生物膜系统的组成和特点
(1)组成:__细胞膜__和细胞器膜、__核膜__等结构。
(2)特点
①生物膜的__组成成分和结构__很相似。
②在__结构和功能__上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的__协调配合__。
2.生物膜系统的功能
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思考
细胞膜与生物膜一样吗?
提示 生物膜是细胞内化学组成相似,基本结构大致相同的膜的统称,包括细胞膜、核膜、细胞器膜等结构。与细胞膜类似,生物膜也由蛋白质、脂质和少量的糖类组成。但是在不同的生物膜中,这三种物质的含量是有差别的,结构也不完全相同。
分泌蛋白的合成和运输)
1.胞内蛋白与分泌蛋白的比较
比较项目
胞内蛋白
分泌蛋白
合成场所
游离核糖体
附着在粗面内质网上的核糖体
作用场所
细胞内
细胞外
实例
血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶
消化酶、抗体、胰岛素
2.分泌蛋白的形成过程
3.与分泌蛋白的分泌相关的细胞结构及图示解读
(1)相关的细胞结构及其生理作用:线粒体是细胞的“动力车间”,核糖体是“生产蛋白质的机器”,内质网是细胞内蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道,高尔基体是对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,细胞膜是物质出入细胞的“门户”。
(2)相关图示的解读
①图甲表示放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况。图甲不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡形成的对应关系表示分泌小泡来自高尔基体。
②图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系,只是图乙表示的是前后两个时间点,而图丙表示的是一段时间内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。
【例题1】 胰腺细胞能够合成并分泌胰蛋白酶原(一种蛋白质)。为研究胰蛋白酶原的合成和分泌过程,将含有放射性同位素3H标记的氨基酸注入某动物的胰腺细胞中,检测该细胞的核糖体与高尔基体中放射性出现的情况,获得如下曲线:
(1)图中曲线表明,放射性首先出现的细胞器是________,在此细胞器上合成的物质是________,注入的氨基酸是合成该物质的________。
(2)该实验中,图中放射性出现较晚的细胞器的功能是________。
(3)除核糖体与高尔基体出现放射性外,有较强放射性出现的细胞器还可能有________。
(4)蛋白质合成和分泌过程均需________提供能量,该过程的实现体现了细胞的________在结构和功能上紧密联系。
(5)该实验所用的科学技术是________。
解析 (1)氨基酸是合成蛋白质的原料,将含有放射性同位素3H标记的氨基酸注入到某动物的胰腺细胞中,被标记的氨基酸首先在核糖体上合成胰蛋白酶的前体胰蛋白酶原。(2)胰蛋白酶原在核糖体上合成后,依次运进内质网、高尔基体进行加工、分类、包装、分泌。(3)除核糖体与高尔基体出现放射性外,内质网也会有较强放射性出现。(4)蛋白质的合成和分泌过程均需线粒体提供能量,该过程的实现体现了生物膜系统在结构和功能上紧密联系。(5)该实验采用了同位素标记法。
答案 (1)核糖体 胰蛋白酶原 原料 (2)加工、包装和分泌蛋白质 (3)内质网 (4)线粒体 生物膜系统 (5)同位素标记法
【变式1】 科学家将3H标记的亮氨酸注射到豚鼠胰腺腺泡细胞,测量细胞合成并分泌某蛋白过程中各种膜结构的面积变化,结果如下图。下列选项表示①②③所代表的膜结构名称以及放射性标记出现的先后顺序,正确的是( )
A.①核糖体→②内质网→③高尔基体
B.②内质网→①高尔基体→③细胞膜
C.③高尔基体→①内质网→②细胞膜
D.③内质网→②高尔基体→①细胞膜
答案 D
解析 分泌蛋白的形成过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积几乎不变,细胞膜的膜面积增加。分析膜面积的变化图,①增多