内容正文:
第五节 细胞在结构和功能上是一个统一整体
第六节 原核细胞内无成形的细胞核
课程内容标准
核心素养对接
1.掌握分泌蛋白的合成和运输过程。
2.简述生物膜系统的组成和功能。
3.掌握原核细胞和真核细胞的区别和联系。
1.通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习,建立部分与整体的生物学观点;运用普遍联系的观点分析生物膜之间的联系。(生命观念)
2.通过构建数学模型和物理模型,加深对分泌蛋白合成、加工和运输过程相关过程的理解。(科学思维)
1.生物膜系统的组成
(1)组成
(2)内质网在生物膜系统中的作用
①内质网是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白质、脂质和糖类的加工或合成基地。
②内质网膜向内与核膜连接,向外与细胞膜连接,使细胞核与细胞质及细胞膜的联系更为紧密,大大提高了物质交换的效率。
2.生物膜系统各部分的联系
(1)内质网以出芽的形式形成囊泡,囊泡移动到高尔基体并与其融合;高尔基体同样以囊泡的形式与细胞膜融合,成为细胞膜的一部分。
(2)细胞膜也可以内陷形成囊泡回到细胞质中。囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源,从而实现膜成分的更新。
1.分泌蛋白的概念及实例
(1)概念:在细胞内产生,分泌到胞外发挥作用的一类蛋白质。
(2)实例:抗体、消化酶和一部分激素。
2.分泌蛋白合成和分泌的过程
3.囊泡运输
(1)囊泡运输的过程:囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合,其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键。
(2)囊泡运输的物质:一类是囊泡膜上的膜蛋白和脂质等,参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能;另一类是囊泡包裹的内含物,如一些激素、酶等,这些物质有的被分泌到细胞外,有的参与细胞内大分子物质的降解等。
(1)生物膜系统大大提高了细胞内物质运输的效率,加强了各组分间的交流。
(2)同时由生物膜形成的各区室使细胞具有相对独立的空间,保证了细胞各项生命活动高效、有序地进行。
(3)细胞内广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,为多种化学反应顺利进行提供了有利条件。
(1)地球上最早出现的是原核细胞:蓝细菌是最早出现的能进行光合作用的生物。随着地球环境的改变,逐渐出现原始单细胞真核生物。
(2)原核细胞没有核膜包被的细胞核
①大肠杆菌结构
②原核细胞的结构虽然简单,但可以完成复杂的生命活动。例如,原核细胞可以进行需氧呼吸,与需氧呼吸相关的酶分布于细胞膜和细胞质基质;蓝细菌等原核生物的细胞质含有附着光合色素的光合膜,可以进行光合作用。
1.判正误
(1)胰岛素和性激素都属于分泌蛋白(×)
(2)核糖体、内质网和高尔基体是分泌蛋白的合成场所(×)
(3)内质网膜与核膜之间可以以囊泡形式相互转化(×)
(4)真核细胞与原核细胞都有生物膜和生物膜系统(×)
(5)囊泡运输需要信号分子和细胞骨架参与(√)
(6)原核细胞没有细胞器(×)
2.微思考
观察并分析下列四种生物的结构模式图:
说出各种生物所属的生物类型及判断依据。
提示 甲、乙为原核生物,因为没有以核膜为界限的细胞核;丙为病毒,因为无细胞结构;丁为真核生物,因为有以核膜为界限的细胞核。
任务驱动一 分泌蛋白的合成、加工和运输
下图是用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成过程的实验过程图解,请分析:
1.下列蛋白质属于分泌蛋白的有哪些?
①血红素 ②胰蛋白酶 ③与需氧呼吸有关的酶
④抗体 ⑤性激素 ⑥胰岛素
提示 ②④⑥
2.与分泌蛋白形成相关的细胞器、细胞结构和膜结构:
①细胞器核糖体、内质网、高尔基体,
②细胞结构核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,
③膜结构内质网、高尔基体、细胞膜。
3.经连续取样后,测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况,结果如图所示。则曲线a、b、c依次代表哪种细胞器?
提示 曲线a、b、c依次代表核糖体、内质网、高尔基体。
4.如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线,则A、B、C依次代表的结构分别是什么?
提示 A内质网,B细胞膜,C高尔基体。
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
附着在内质网上的核糖体
作用场所
细胞内
细胞外
实例
血红素、与需氧呼吸有关的酶
消化酶、抗体、胰岛素
2.分泌蛋白的合成、加工、运输过程
(1)参与该过程的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体与线粒体。
(2)构建分泌蛋白合成、加工、运输的模型图
①曲线图
标记氨基酸出现的先后顺序:核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外),如图1。
图1 放射性出现的顺序
②柱状图和曲线图
膜面积变化的结果:内质网膜面积缩小,细胞膜膜面积增大,高尔基体膜面积基本不变,如图2和图3。
图2 膜面积变化 图3 膜面积变化
如图表示某分泌蛋白的