内容正文:
3.2 细胞器之间的分工合作
变形虫摄食需要依赖于哪些细胞活动?
运动
产生能量
消化分解
物质合成
……
1
内质网
线粒体
比较两图,胰腺腺泡细胞的哪些细胞器比较发达?推测为什么?
细胞核
分泌颗粒
胰腺腺泡细胞
口腔上皮细胞
功能:合成、储存并分泌多种消化酶(如胰蛋白酶、脂肪酶等)
功能:保护、免疫防御、感知刺激等
2
1.分泌蛋白概念:
在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质
2.举例:
抗体、部分激素、消化酶(如胰蛋白酶)
胞内蛋白:与光合作用有关酶、核糖体蛋白、构成细胞骨架等结构蛋白……
三、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输
3
豚鼠胰腺腺泡细胞
产生大量的消化酶(分泌蛋白)
选材
方法
步骤
结果
结论
3、过程
三、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输
4
同位素标记法和放射性自显影技术
任务:阅读教材,梳理同位素标记法
3、过程
选材
方法
步骤
结果
结论
三、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输
5
同位素标记法和放射性自显影技术
物理性质有差异(如放射性、原子量),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
特点
同位素:原子序数(质子数)相同,中子数不同的原子
应用
应用
检测和追踪放射性物质的位置、数量及其转变
3H与1H互称为同位素
3H、14C、 32P、 35S具有放射性
15N、 18O不具有放射性
同位素标记所利用的放射性同位元素及 它们的化合物, 与相应普通元素及其化合物 之间的化学性质和生物学性质是相同的,只 是具有不同的核物理性质。 因此,就可以用同 位素作为一种标记, 制成含有同位素的标记 化合物代替相应的非标记化合物。 利用放射 性 同 位 素 不 断 地 放 出 特 征 射 线 的 核 物 理 性 质, 就可以检测和追踪它在体内或体外的位 置、数量及其转变等。 同位素标记在工业、农 业生产、 日常生活和科学科研等方面都有着 极其广泛的应用。 在生物学领域可用来测定 生物化石的年代, 也可利用其射线进行诱变 育种、防治病虫害和临床治癌,还可利用其射 线作为示踪原子来研究细胞内的元素或化合 物的来源、组成、分布和去向等,进而了解细 胞的结构和功能、 化学物质的变化、 反应机 理。 高中生物教材中的实验(或内容)和相关 习 题 中 许 多 知 识 都 涉 及 同 位 素 标 记 法 的 应 用。
6
选材
方法
步骤
结果
结论
用3H标记亮氨酸
将胰腺腺泡细胞放入3H标记的亮氨酸的培养液中短时间培养
随后将细胞转入不含3H标记的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,利用放射性自显影技术,追踪被标记亮氨酸的转移路径。
三、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输
7
内质网
3min
高尔基体
17min
放射性自显影后的胰腺腺泡细胞组织切片
117min
分泌颗粒
选材
方法
步骤
结果
结论
8
选材
方法
步骤
结果
结论
推测出分泌蛋白转移的途径是:
粗面内质网→高尔基体→分泌颗粒
三、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输
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游离的核糖体
氨基酸形成一段肽链
粗面内质网
继续合成肽链,
加工、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质
高尔基体
进一步加工修饰、分类包装
细胞膜
囊泡与细胞膜融合
细胞外
囊泡
囊泡
分泌
线粒体
供能
转移
3、过程
三、细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成和运输
光面内质网合成脂质。肽链形成氢键进行盘曲折叠以及二硫键的形成都在内质网,部分糖基化也发生在内质网。
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思考:
1、研究分泌蛋白合成和运输的过程,可以用15N、 18O标记亮氨酸吗?为什么?
不能,因为15N、 18O没有放射性,无法进行检测。
2、研究分泌蛋白合成和运输的过程,可以用32P标记亮氨酸吗?为什么?
不能,因为氨基酸不含磷元素。
3、科学家发现合成蛋白质的场所是核糖体,要得出这个结论,如何改进实验?
不断缩短检测放射性的时间,直到核糖体上首先出现放射性。
4、分泌蛋白合成与运输过程中,内质网、高尔基体、细胞膜的膜面积如何变化?
内质网膜减少、高尔基体膜基本不变、细胞膜增加
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经过核糖体→内质网→高尔基体合成和加工的蛋白质有
分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体中的水解酶。
与光合作用有关酶、与细胞呼吸有关酶、构成细胞骨架等结构蛋白在核糖体合成,其他结构中加工成熟。
拓展
思考:所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗?
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1.概念
2.结构:
生物膜:细胞内的膜结构
生物膜系统:细胞膜、核膜、细胞器膜等细胞中的膜构成的整体
判断:1.眼角膜、腹膜不属于生物膜
2.原核细胞有生物膜,但无生物膜系统
直接联系
直接联系
核膜
内质网膜
细胞膜
间接联系
高尔基体
囊泡
囊泡
间接联系
3.生物膜系统
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3.功能:
①细胞膜不仅使细胞具有一个 的内部环境,同时在细胞与外部环境进行 、 和_________的过程中起着决定性作用。
②许多重要的化学反应都在 上进行,这些化学反应需要___的参与,广阔的膜面积为 提供了大量的附着位点。
③细胞内的生物膜把各种 分隔开,这样就使得细胞内能够同时进行多种 ,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
相对稳定
物质运输 能量转换
信息传递
生物膜
酶
多种酶
细胞器
化学反应
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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物透析掉,让干净的血液返回病人体内。
与社会的联系
原理:
模拟生物膜的选择透过性
课堂小结:
和细胞质的流动
(1)抗体的合成与分泌过程中,依次经过的细胞器是核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜( )
(2)胰岛素的合成与分泌过程中直接参与的细胞结构是:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜( )
(3)与胃蛋白酶的合成与分泌有关的膜结构有:核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体( )
(4)与细胞膜上糖蛋白的合成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体( )
(5)原核细胞无内质网和高尔基体,所以其蛋白质合成无加工过程( )
×
×
×
×
√
原核细胞没有内质网和高尔基体,依然可以加工形成成熟蛋白质;
判断
1. 在胰岛细胞中与合成和分泌胰岛素有关的一组细胞器是( )
A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网
B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体
C.内质网、核糖体、高尔基体、线粒体
D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体
2. 下列关于囊泡运输的叙述,不正确的是( )
A.囊泡膜由单层磷脂分子和蛋白质构成
B.囊泡的融合过程依赖于膜的流动性
C.囊泡运输实现了细胞内物质的定向转运
D.囊泡在细胞内的移动过程需要消耗能量
3. 线粒体、叶绿体和内质网都具有( )
A.少量DNA B.能量转换的功能
C.膜结构 D.运输蛋白质的功能
C
A
C
练习
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