3.2细胞器之间的分工合作第2课时课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第2节 细胞器之间的分工合作 第2课时 温故知新 线粒体是细胞的 “动力车间”，可为生命活动提供能量。 线粒体 核糖体是“生成蛋白质的机器”。 核糖体 内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。 内质网 高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”。 高尔基体 这些细胞器之间是不是在某方面存在着协作关系呢？ 细胞器之间的协调配合 1.什么是分泌蛋白？ 2.将3Ｈ标记的亮氨酸提供给胰腺腺泡细胞，产生的水中有3Ｈ2O，此过程发生在图中的什么细胞器？该细胞器上发生了什么过程? 3.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，依次经过了哪些细胞器或细胞结构？ 请大家阅读教材51-53页，思考归纳以下问题 4.分泌蛋白合成分泌的过程中需要能量吗？若需要则能量由哪里提供？ 5.请尝试构建分泌蛋白的合成和运输过程的概念模型。 细胞中有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和运输就是个例子。 分泌蛋白：是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。如消化酶、抗体、血浆蛋白、部分激素等。 细胞器之间的协调配合 4 （1）分泌蛋白 a.概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 b.举例：消化酶、抗体和一部分激素。 a.概念：在细胞内合成后，在细胞内起作用的蛋白质。 （2）胞内蛋白 b.举例：血红蛋白，与有氧呼吸有关的酶等。 细胞器之间的协调配合 科学方法 同位素标记法 同位素标记 放射性同位素 稳定同位素 3H、14C、35S、32P 18O、15N 检测 检测 密度或相对分子质量 放射性 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，是稳定同位素，如15N、18O 等。 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。 6 实验探究：分泌蛋白的合成和运输 【选材】 豚鼠胰腺腺泡细胞 取材容易、容易观察，能分泌大量的消化酶 【方法】 同位素标记法 【过程】 【结果】 选择同位素3H标记的亮氨酸 将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养3 min后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。 不同的时间、多次取样，制备组织切片，追踪被标记亮氨酸的转移路径。 3min 17min 117min 分泌蛋白合成和运输过程 ①在______________中，以_______为原料开始 的合成。 ②合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程，并且边合成____________________，再经过_____、_____，形成______________________________。 ③内质网膜鼓出形成___________，包裹着蛋白质离开内质网到达__________，与高尔基体膜______。囊泡膜_____________________________高尔基体还能对蛋白质做___________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。 ④囊泡转运到_________，与___________，将蛋白质__________。 ⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中，需要_________，能量主要来自____________。 游离的核糖体 氨基酸 多肽链 粗面内质网 边转移到内质网腔内 加工 折叠 具有一定空间结构的蛋白质 囊泡 高尔基体 融合 成为高尔基体膜的一部分 进一步的修饰加工 囊泡 细胞膜 细胞膜融合 分泌到细胞外 合成 加工 运输 消耗能量 线粒体 交通枢纽 核糖体。在核糖体上，氨基酸发生了脱水缩合形成了多肽链。 1.将3Ｈ标记的亮氨酸提供给胰腺腺泡细胞，产生的水中有3Ｈ2O，此过程发生在图中的什么细胞器？该细胞器上发生了什么过程? 2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，依次经过了哪些细胞器或细胞结构？ ·依次经过的细胞器： 核糖体→内质网→高尔基体。 ·依次经过的细胞结构： 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜。 实验探究：分泌蛋白的合成和运输 问题探讨： 分泌蛋白的合成和运输过程 需要，能量由线粒体提供。 4.分泌蛋白合成分泌的过程中需要能量吗？若需要则能量由哪里提供？ 5.读P52第一段，尝试构建分泌蛋白的合成和运输过程的概念模型。 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 氨基酸 肽链 较成熟 蛋白质 成熟的 蛋白质 脱水缩合 加工折叠 糖基化 再加工 分类包装 分泌 （胞吐） 流动性 分泌蛋白 供能 线粒体 问题探讨： （以分泌蛋白合成和分泌为例） 一定空间结构的蛋白质 加工 不成熟蛋白质 运输 成熟蛋白质 修饰 加工 蛋白质 运输 分泌蛋白 分泌 （胞吐） 流动性 线粒体（供能） 氨基酸 肽链 脱水缩合 合成 （翻译） 游离核糖体 内质网 囊泡 高尔基体 囊泡 细胞膜 内质网：盘旋、折叠，把某些多肽加上糖侧链（糖基化） 高尔基体：将多条多肽链加工成成熟蛋白质，使其有活性 交通枢纽 囊泡 囊泡 氨基酸 多肽 未成熟蛋白 成熟蛋白 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 游离核糖体 线粒体供能 转移 囊泡 囊泡 交通枢纽 分泌蛋白合成中，各细胞结构膜面积变化情况？ 图是以柱状图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化，其中①～③依次表示何类“膜”？ 内质网 高尔基体 细胞膜 图甲表示的是3H标记的亮氨酸在不同结构中检测到的放射性强度的变化，其中曲线a～c依次代表什么结构？ a：核糖体、b:内质网、c:高尔基体 二、细胞器 图乙是以曲线图的形式显示分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化的结果，则图中d、e、f依次代表何类“膜”？ d：内质网、f:高尔基体、e:细胞膜 注 意 ①此过程中相关膜面积的变化： 内质网： 高尔基体： 细胞膜： ②分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过 层生物膜。 减小 基本不变 增大 0 【2013诺贝尔奖】 生理学奖深度解读：囊泡运输，细胞的“物流系统” 一个细胞就好比一个人类社会。人类社会有多复杂，细胞活动就有多精妙。在日常生活中，我们需要进行有效率的生产生活，就必须有效率地调配生产资料与生活资源——因此，我们需要建立周密有效、安排得当的物流系统。 细胞也一样，基因的表达产物需要定位到不同的地点行使功能：膜蛋白需要奔向自己的靶位点、胰岛素需要分泌出细胞外、神经递质需要扩散到下一个神经细胞……要在正确的时间把正确的细胞货物运送到正确的目的地，细胞的物质转运机制之精妙，比无数物流师呕心沥血的杰作都更胜一筹。而囊泡运输（vesicle trafficking），正是这一机制的重要组分。 真核细胞中物质合成的场所 知识延伸 考点二 细胞器之间的协调配合及生物膜系统 4.各生物膜在功能上的联系? 5.生物膜系统有哪些作用? 1.生物膜系统的组成？ 2.生物膜系统=生物膜吗？ 细胞的生物膜系统 3.各生物膜在成分和结构上的联系? 1.生物膜系统的组成： 核膜 内质网膜 细胞膜 细胞的生物膜系统 各种 和 、 等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 细胞器膜 细胞膜 核膜 （1） 生物才有生物膜系统； （2）只有 三者才能称为生物膜系统， 只能称为生物膜； 例如：哺乳动物成熟的红细胞中只存在 ，而不存在 。 （3）囊泡膜也属于生物膜。 注意： 真核 同时具有 其中之一 生物膜 生物膜系统 2.各种生物膜的联系 化学组成上：在 上基本相同，主要是 和 ； 在 上有显著差异。 结构上： ，都由 构成基本支架， 分布其中，都具有两大特点。 组成成分 蛋白质种类和数量 大致相同 磷脂双分子层 蛋白质分子 蛋白质 脂质 细胞内的多种膜在结构上存在着直接或间接的联系。 内质网 直接联系 内接核膜 外接细胞膜 高尔基体 间接联系 囊泡 间接联系 囊泡 各种生物膜在功能上的联系 细胞的生物膜系统 3、意义 a.使细胞具有 的 ，在细胞与外界进行 、 、 过程中起 。 b.是许多 进行的 ，广阔的 为 多种 提供了大量的 。 c.把各种细胞器 ，保证细胞生命活动 、 . 进行。 相对稳定 内部环境 物质运输 能量转换 信息传递 决定性作用 重要化学反应 场所 膜面积 酶 附着位点 分隔开 高效 有序 细胞的生物膜系统 巩固练习 一、概念检测 （1）基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。 ①细胞质由细胞质基质和细胞器两部分构成。（ ） ②溶酶体内的水解酶不水解溶酶体膜与膜成分被修饰有关。（ ） ③狗尾草的根成熟区细胞中不含有叶绿体和中心体。（ ） ④分泌蛋白合成、加工、分泌有关的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基 体、线粒体等。（ ） ⑤抗体、激素和酶都是分泌蛋白。（ ） （2）下列关于“观察菠菜叶肉细胞的叶绿体形态和分布”实验的说法，不正确的是（ ） A.实验过程中细胞始终保持活性，可以看到移动的叶绿体 B.使用高倍显微镜可以看到叶绿体的双层膜结构 C.制片时装片要保持有水的状态 D.实验过程中不需要对实验材料进行染色 √ √ √ × × B 巩固练习 二、拓展应用 图中囊泡在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而 （填“甲”或“乙”）在其中起重要的交通枢纽作用，囊泡包裹着蛋白质A与细胞膜融合的过程，反映出生物膜在结构上具有 的特点。两者融合，由此可以推测囊泡膜的主要成分是 。 乙 一定的流动性 脂质和蛋白质 1.图中a、b、c、d为细胞器，3H－亮氨酸参与图示过程合成3H－X，且细胞器c为该过程提供能量。据图分析，下列说法错误的是（ ） A．图示中，膜面积会发生变化的细胞器有a、b、d B．3H－X分泌到细胞外与膜的流动性有关 C．图中含有RNA的细胞器是a、c D．细胞器c中含有与有氧呼吸有关的酶 A 【例5】叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是( ) A.O2的产生 B.H2O生成 C.[H]的消耗 D.ATP的合成 【例6】生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞核是mRNA合成和加工的场所 B. 高尔基体是肽链合成和加工的场所 C. 线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O D. 溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶 A A 水可在有氧呼吸第三阶段线粒体内膜上产生，也可以在核糖体合成蛋白质的过程细胞质基质中产生。还原氢可在呼吸作用产生，也可在光合作用产生。 3.下列细胞内的物质变化或生理过程发生在生物膜上的是( ) A．DNA复制 B．光合作用的暗反应 C．叶绿体色素吸收光能的过程 D．氨基酸脱水缩合 C 4.下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是(　　) A．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 C．有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行 D．核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输 A 【例3】(19全国III)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是（ ） A．三者都存在于蓝藻中 B．三者都含有DNA C．三者都是ATP合成的场所 D．三者的膜结构中都含有蛋白质 D 【例5】下列关于“观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述，正确的是（　　） A．为了用高倍镜观察低倍镜视野中左上方的一个细胞，在换用高倍镜前应先向右下方移动装片 B．观察细胞质流动时，应以液泡的运动作为参照物 C．与低倍物镜相比，高倍物镜下视野变暗，但细胞变大，数目减少 D．每个细胞的细胞质流动的方向是一致的，且流动速度与温度等条件无关 C 如下图所示为黑藻细胞的细胞质环流示意图，视野中的叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针，则实际上，黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为(　　) A．叶绿体位于液泡的右方， 细胞质环流的方向为顺时针 B．叶绿体位于液泡的左方， 细胞质环流的方向为逆时针 C．叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针 D．叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为顺时针 【解析】　显微镜下，看到的物像与原来的物体呈左右、上下颠倒；视野中叶绿体位于液泡的右方，则实际相反，而细胞质环流方向一致。　 B 5.在线粒体、叶绿体和高尔基体中都含有的化学成是：( ) A. 磷脂和蛋白质 B．脂肪和核酸 C. 蛋白质和核酸 D. 胆固醇和淀粉 A $$