内容正文:
三、细胞器之间的协调配合 --- 以分泌蛋白的合成和运输为例
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分泌蛋白的合成和运输
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、一部分激素等。
思考:已知胰腺腺泡细胞能分泌胰岛素,则该细胞中与胰岛素合成和分泌有关的细胞器有哪些?如何设计实验证明?
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2.科学方法:同位素标记法
在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,如16O与18O,12C与14C。同位素的物理性质可能有差异,但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。
同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学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,是稳定的同位素,如15N、18O等。
17min
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囊泡
线粒体
高尔基体
核糖体
内质网
3min
豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解
(灰点代表未被标记的分泌蛋白,红点代表被标记的分泌蛋白)
3H标记亮氨酸
4
内质网
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
合成的蛋白质
高尔基体
囊泡
1.参与该过程的细胞结构有哪些?
2.参与该过程的细胞器有哪些?
3.参与该过程的具膜细胞器有哪些?
4.细胞膜分泌蛋白分泌到细胞外,依赖于细胞膜的什么特点?
5.该过程中内质网膜面积,高尔基体膜面积,细胞膜面积如何变化?
内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增大。
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
内质网、高尔基体、线粒体
细胞膜具有流动性。
内质网
高尔基体
细胞膜
内质网
细胞膜
高尔基体
前 后 时间
如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜面积的变化曲线,则下图中依次代表的结构分别是什么?
1.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→④C.①→②→④→⑤
D.①→③→④→⑤
2.如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①②③表示细胞器,a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是( )
A.①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B.该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C.a表示脱水缩合过程,b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D.图解中的过程在原核细胞中也可以进行
3.下图是某动物细胞中分泌蛋白合成、运输和分泌的示意图,下列叙述正确的是( )
A.分泌蛋白在结构①上合成的过程中没有水产生
B.结构②能对来自结构③的蛋白质进行加工、分类和包装
C.结构④与细胞膜融合后,分泌蛋白被分泌到细胞外
D.该图可表示胃蛋白酶、呼吸酶的合成、运输和分泌过程
细胞中具膜的结构有哪些?
细胞的生物膜系统
细胞器膜
细胞膜
核膜
叶绿体膜、线粒体膜、内质网膜、
高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜
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1.各种生物膜的组成成分和结构相似。
2.结构和功能上紧密联系,体现细胞内各结构的协调配合。
间接联系
直接相连
核膜
内质网膜
细胞膜
四、细胞的生物膜系统
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①使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用。
②许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。
③把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,使细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
3.生物膜系统的作用
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人工合成膜材料的应用
医学上采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能。其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料,能把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内。
细胞的生物膜系统的应用
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1.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
PH=7.0
细胞质基质
2.膜周围的环境如pH不适合酶发挥作用。
1.膜的成分可能被修饰,使酶不能对其发挥作用。
3.溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而使酶远离自身。
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