3.2.2细胞器之间的分工合作（教学课件）-2024-2025学年人教版（2019）高中生物必修一

对于我们体内的一些胰岛细胞来说，合成和分泌胰岛素是很平常的事，而我国科学家完成人类历史上第一次人工合成胰岛素的创举，却用了6年多的时间！时至今日，世界上临床应用的胰岛素，仍是将胰岛素基因转入易于培养的细胞中，让细胞来生产的。为什么靠人力很难完成的工作，对细胞来说却轻而易举呢？细胞中是不是有一条条“生产线”呢？ 细胞的各种结构又是怎样协调配合，共同完成生命活动的呢？ 1 学习目标 1.通过对分泌蛋白的合成、加工和运输过程的分析,举例说明细胞各种结构之间相互联系.协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。 2.说出生物膜系统的组成和功能。 第三章 细胞的基本结构 第2节 细胞器之间的分工合作 （第二课时） 任务一 阅读教材51页，小组合作完成以下问题 囊泡 线粒体 高尔基体 核糖体 内质网 问题2、分泌蛋白的概念，合成场所？ 问题3、分泌蛋白从合成至分泌，经过了哪些细胞器或细胞结构；请描述大致过程。 问题4、分泌蛋白合成和分泌过程是否需要能量，能量由哪里提供？ 一、分泌蛋白的合成和运输 问题1、实验用到的实验材料？实验方法？ 1 胞内蛋白与分泌蛋白 （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，呼吸酶等。 一、分泌蛋白的合成和运输 4 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 放射性同位素： 稳定同位素： 3H、14C、35S、32P等。 18O、15N等。 检测 密度或相对分子质量 检测 放射性 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。 ①同位素： ②同位素标记法： ③同位素标记的作用： 用于示踪物质的运行和变化规律。 ④同位素分类： 一、分泌蛋白的合成和运输 2 研究方法 ：同位素标记法 5 一、分泌蛋白的合成和运输 2 研究方法：同位素标记法 分析实验结果，你能否据此推测出分泌蛋白转移的途径? 粗面内质网 高尔基体 分泌颗粒 核糖体 在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射３Ｈ标记的亮氨酸，检测放射性出现的时间和地点。 选材原因：豚鼠的胰腺腺泡细胞能够分泌大量的消化酶（分泌蛋白） 6 标记氨基酸出现的先后顺序： _______→ ________ → ________ → ______→细胞外 粗面内质网 核糖体 高尔基体 细胞膜 （灰色代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白） 一、分泌蛋白的合成和运输 2 研究方法：同位素标记法 7 1.分泌蛋白是在哪里合成的？ 2.分泌蛋白从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？ 3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 在核糖体中合成。 核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜。 需要能量、主要由线粒体提供。 讨论： 任务二 结合教材P52内容及胰岛素的加工过程，尝试绘制分泌蛋白合成和运输过程的流程图 一、分泌蛋白的合成和运输 3 分泌蛋白的合成过程 趣味活动：角色扮演演绎分泌蛋白的合成加工过程 3、分泌蛋白合成与运输的过程 游离核糖体 合成一小段肽链 合成完整肽链 肽链与核糖体转移 初步加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质 形成囊泡 再修饰、加工 形成囊泡 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 分泌 细胞外 多肽 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白 1.不经内质网、高尔基体加工的蛋白质的去向：细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等； 2.内质网、高尔基体加工的蛋白质的去向：分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中； 拓展：是否所有蛋白质的合成都需要内质网和高尔基体的加工？ 36005 内质网的膜面积_____ 减少 高尔基体膜先_____，后_____，综合比较：高尔基体的膜面积__________ 细胞膜的膜面积_____ ① ② ③ ④ 基本不变 增加 1.分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？ 一、分泌蛋白的合成和运输 4 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 增加 减少 13 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网膜 细胞膜 高尔基体膜 4 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 一、分泌蛋白的合成和运输 对点训练 1.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 D likezhisheng 二、生物膜系统 内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可以相互转化，说明什么问题？ 内质网膜、高尔基体膜和细胞膜的成分和结构相似 核 膜 细 胞 器 膜 细胞膜 生物膜系统 成分相似： 结构相似： 磷脂、蛋白质、糖类 流动镶嵌模型 生物膜系统 16 二、生物膜系统 1 生物膜系统的结构上的联系 任务四 根据课本52页图3-8和3-9，小组合作完成探究二 17 双层膜 单层膜 功能 使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 保障细胞内部环境的相对稳定 物质运输、能量转换、信息传递 生物膜系统 核膜 细胞膜 细胞器膜 2 生物膜系统的功能 二、生物膜系统 细胞内各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。 细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似，在结构与功能上紧密联系，共同构成了生物膜系统，使细胞成为一个有机的整体。 18 问题1 原核生物和病毒有生物膜系统吗？ 问题2 生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，还是生物体内各种膜结构的总称？ 原核细胞只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器,所以没有生物膜系统； 病毒无任何膜结构,所有也没有生物膜系统。 是细胞中各种膜结构的总称。 比如胃黏膜、肠系膜、小肠黏膜就不属于生物膜系统。 任务五 小组合作讨论以下问题 二、生物膜系统 对点训练 2、下图为细胞的生物膜系统的概念图,据图判断,下列叙述正确的是( )。 A.图中a、c分别是指细胞膜、细胞器膜 B.若d是叶绿体,则m、n一定是外膜和内膜 C.图中p一定是线粒体的内膜 D.图中的f和h分别是指内质网和高尔基体 D likezhisheng 对点训练 3. （2024·江苏无锡模拟）科学家利用生化方法研究细胞内囊泡运输及到达指定位置的分子机制，发现囊泡和靶膜上都存在自身的SNARE，只有二者相互识别并特异性结合后方可实现囊泡和靶膜的融合。下列叙述错误的是（　　） A. SNARE可能是位于生物膜上的识别蛋白 B. 囊泡和靶膜的识别并特异性结合表明生物膜具有选择透过性 C. 上述分子机制说明准确的信息传递保证了细胞代谢的有序性 D. 细胞中能形成囊泡的细胞结构有内质网、高尔基体、细胞膜等 B likezhisheng 与社会的联系 人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。例如，当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是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。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就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。 血液透析膜 生物膜的应用 功能特点： 选择透过性 22 课堂小结 判断题 1、分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。（ ） 2、内质网膜和高尔基体膜之间可通过囊泡的转移实现膜成分的更新。（ ） 3、内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中。（ ） 4、分泌蛋白质合成后在内质网和细胞质基质中加工。（ ） 5、分泌蛋白的合成和分泌过程中，依次经过的细胞器是核糖体内质网高尔基体细胞膜。( ） 6、线粒体在分泌蛋白分泌过程中起到的作用是提供能量。 ( ） likezhisheng 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 25 $$