内容正文:
导
胰岛素——降血糖药物
基因工程—工程菌
大肠杆菌只能产生胰岛素的A、B链,还需要人工分离纯化、折叠形成空间结构。
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第3章 细胞的基本结构
第2节第2课时
导
细胞器之间的协调配合
细胞器—系统内的分工合作
阅读课本48-49页,细胞器之间的协调配合思考并完成导学提纲
思
评
一. 分泌蛋白的合成和运输
分泌蛋白与胞内蛋白
(1)分泌蛋白
在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,如:消化酶、抗体和一部分激素。
在细胞内合成后,在细胞内起作用的蛋白质。如:血红蛋白,有氧呼吸有关的酶。
(在附着在内质网上的核糖体上合成的)
(在细胞质中游离的核糖体上合成的)
(2)胞内蛋白
评
一. 分泌蛋白的合成和运输
豚鼠胰腺腺泡细胞
选材
【实验研究】
【资料1】胰腺腺泡细胞分为基部和顶部两部分。基部约占细胞体积的 90%,其中含有大量的内质网及核糖体等细胞器。顶部主要储存酶原颗粒,是消化酶原经高尔基体包装所形成的分泌颗粒。[1]
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评
一. 分泌蛋白的合成和运输
【实验研究】
方法
同位素标记法
同位素标记法:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,从而示踪物质的运行规律和变化规律。
思路:3H(放射性)标记亮氨酸,研究分泌蛋白的合成与运输过程。
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评
一. 分泌蛋白的合成和运输
【实验研究】
步骤
3H标记的亮氨酸
豚鼠胰腺的腺泡细胞
观察细胞中放射性标记物先后出现的部位
注射
结果
3min
17min
117min
【资料1】胰腺腺泡细胞分为基部和顶部两部分。基部约占细胞体积的 90%,其中含有大量的内质网及核糖体等细胞器。顶部主要储存酶原颗粒,是消化酶原经高尔基体包装所形成的分泌颗粒。[1]
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一. 分泌蛋白的合成和运输
囊泡
囊泡
氨基酸
多肽
未成熟蛋白质
成熟蛋白质
分泌蛋白
脱水缩合
加工、折叠
修饰、加工
分泌
粗面内质网
高尔基体
细胞膜
核糖体
转移
囊泡
囊泡
交通枢纽
线粒体供能
评
分泌蛋白的合成和运输
分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会如何变化?
评
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
细胞外
囊泡
囊泡
线粒体
左图表示的是前后两个时间点的变化,右图表示的是一定时间段内的变化。
评
课堂检测
1.分泌蛋白的分泌整个过程需要哪些(具膜)细胞器的参与?
3. 分泌蛋白的合成过程说明膜结构具有什么特点?
(核糖体)、内质网、高尔基体、线粒体
流动性,这些膜在功能上协调配合,而且在组成成分和结构很相似。
2.分泌蛋白的分泌整个过程需要哪些细胞结构的参与?
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
评
二. 生物膜系统
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜
系统
各个结构之间通过生物膜系统建立联系,使细胞成为统一的整体
注意:生物膜系统还包括类囊体膜、囊泡膜等。
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评
二. 生物膜系统
细胞膜
①保证内部环境的相对稳定,同时在细胞与外部环境进行物质运输(如载体蛋白),能量转换和信息传递(如糖蛋白识别)等。
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评
二. 生物膜系统
细胞器膜
② 广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。
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评
二. 生物膜系统
③使细胞内部区室化,能够同时进行多种化学反应,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
细胞器膜
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评
二. 生物膜系统
囊泡
囊泡
内质网膜
细胞膜
核膜
高尔基体膜
间接联系
间接联系
囊泡
囊泡
直接联系
直接联系
评
思考:比较几种生物膜的化学成分,从下表数据可以看出,各种生物膜的化学组成和含量各有什么关系?
结论:化学组成基本相同,含量各不相同。
生物膜 蛋白质(%) 脂质(%) 糖类(%)
人红细胞膜 49 43 8
大鼠肝细胞核膜 59 35 2.9
内质网膜 67 33 含量很少
线粒体外膜 52 48 含量很少
线粒体内膜 76 24 含量很少
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评
①相似性:生物膜在组成成分的种类上相同(蛋白质、脂质和糖类)。
②差异性:各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异。
(功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量就越多。)
生物膜的流动镶嵌模型
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1.用3H标记一定量的氨基酸,并用来培养某哺乳动物的乳腺细胞,测得三种细胞器上放射性强度的变化曲线(图甲)以及在乳腺蛋白合成,加工、运输过程中相关具膜细胞器与细胞膜膜面积的变化情况(图乙),下列分析错误的是( )
A.图甲中的b与图乙中的d所指代的细胞器相同
B.图乙中f所指代的细胞器膜最可能是高尔基体膜
C.与乳腺分泌蛋白的合成与分泌相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体
D.3H在细胞各个结构间移动的先后顺序是a→b→c→e
C
导 练
评
2.图甲表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中的a、b、c分别是核糖体、内
质网和高尔基体
B.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换
C.图甲中构成分泌蛋白的物质X可能有20种,b的产物没有生物活性
D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性
B
导 练
(1)图甲表示用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器中的分布情况,依据放射性元素出现的先后顺序判断,a、b、 c分别是什么细胞器? ________________________________。
(2)图乙表示一定时间内细胞结构的膜面积随时间的变化,请问d、e、f分别是什么结构? ___________________________________。
(3)图丙表示分泌蛋白合成和分泌前后细胞结构的膜面积变化,则g、h、i分别是什么结构?___________________________________。
(4)为什么各种膜之间可以相互转化?
核糖体、内质网、高尔基体
d为内质网,e为细胞膜,f为高尔基体
g为内质网,h为高尔基体,i为细胞膜
各种膜的结构和组成成分相似。
导 练
4.如图表示用含3H标记的氨基酸培养液培养某细胞过程中蛋白质的合成和分泌示意图,则该细胞中出现3H的部位依次为( )
A.②→③→④→⑤ B.①→②→③→④
C.①→②→④→⑤ D.①→③→④→⑤
√
评
导 练
5.胰岛素分子含有两条肽链。胰岛B细胞合成胰岛素的过程如下:①在游离的核糖体上合成前胰岛素原的起始肽段→②前胰岛素原中的起始肽段连同核糖体一起转移到粗面内质网→③在其上继续合成肽链并切掉起始肽段、形成具有一定空间结构的胰岛素原并转移到高尔基体→④在高尔基体中切除中间一段肽链,形成由2条肽链组成的胰岛素并分泌到细胞外。下列有关叙述不正确的是( )
A.上述过程所需能量主要来自线粒体
B.内质网、高尔基体、细胞膜之间通过囊泡联系
C.高尔基体对肽链的加工消耗了水分子
D.胰岛素分子含有前胰岛素原中的起始肽段
√
评
导 练
6.生物膜上可进行多种生物化学反应下列有关生物膜系统的说法,正确的是A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜等都属于生物膜系统
B.合成蛋白质类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达
C.各种生物膜的组成成分和结构完全一致,在结构和功能上有一定的联系
D.枯草杆菌也具有生物膜系统,否则就不能进行正常的生命活动
√
评
导 练
7.李斯特氏菌是一种致死食源性细菌,当它侵入人体后,该菌的一种名为INIC的蛋白质可通过阻碍人类细胞中的TUBA蛋白的活性,使细胞膜更易变形而有利于细菌在人类细胞之间快速转移,使人患脑膜炎。下列说法中错误的是( )
A.李斯特氏菌的遗传物质是DNA,含核酸的细胞器只有核糖体
B.INIC蛋白质的合成与分泌与内质网、高尔基体有关
C.该菌能在人类细胞之间快速转移与细胞膜的流动性有关
D.食物通过高温蒸煮可以减少人患脑膜炎的概率
√
评
导 练
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