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第2节第2课时
细胞器之间的协调配合
细胞内由许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。
类似
分泌蛋白的合成和运输就是一个例子
细胞器之间的协调配合
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，这类蛋白质叫做分泌蛋白。
如：消化酶、抗体、胰岛素、血浆蛋白等。
唾液淀粉酶
抗体
胰岛素
在细胞中游离的核糖体上合成，在细胞中起作用的蛋白质。血红蛋白、呼吸酶等。
2. 胞内蛋白
分泌蛋白与胞内蛋白
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，是稳定同位素，如15N、18O等。
如何研究分泌蛋白的形成过程呢？
3H标记的亮氨酸
豚鼠胰腺的腺泡细胞
注射
观察细胞中放射性标记物先后出现的部位
在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射３Ｈ标记的亮氨酸
粗面内质网
高尔基体
囊泡及分泌物
探究1 分泌蛋白合成和运输过程
1.分泌蛋白是在哪里合成？
在内质网上的核糖体中合成。
需要能量，线粒体通过有氧呼吸提供。
思考与讨论
2.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。
3.分泌蛋白合成和分泌过程是否需要能量，能量由哪里提供？
①核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
②分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做下一步的加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
氨基酸
多肽链
脱水缩合
分泌蛋白合成运输
核糖体
细胞器之间的协调配合
盘曲折叠
内质网
多肽链
一定空间结构的蛋白质
分泌蛋白合成运输
细胞器之间的协调配合
再
加工
高尔基体
一定空间结构的蛋白质
成熟的
蛋白质
分泌蛋白合成运输
细胞器之间的协调配合
囊泡融合
细胞膜
分泌蛋白
成熟的
蛋白质
分泌蛋白合成运输
细胞器之间的协调配合
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
肽链
一定空间结构蛋白质
成熟蛋白质
分泌蛋白
氨基酸
合成
加工、
折叠、
修饰加工、
融合
分泌
囊泡
囊泡
线粒体
一、细胞器之间的协调配合
探究2 分泌蛋白合成和运输过程放射性强度变化
3
10
20
40
60
80
100
追踪时间/min
20
40
60
80
100
放射性颗粒数%
①粗面内质网
② 高尔基体
③分泌小泡
时间
细胞器中放射性强度
核糖体
内质网
高尔基体
上图追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，该图不仅表示了放射性元素出现的先后顺序，而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。
这个过程中， 膜可通过 转化成 膜，高尔基体膜又可通过囊泡形成 。
内质网
囊泡
高尔基体
细胞膜
膜面积的变化：
内质网——
高尔基体膜——
细胞膜——
膜面积减少
膜面积不变
膜面积增加
探究3 分泌蛋白合成和运输过程中膜面积变化
前
后
时间
0
膜面积
①
③
②
时间
0
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化（图像）
膜面积
内质网
高尔基体
细胞膜
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白运输到细胞外的过程，体现了细胞膜的什么特点？
细胞膜具有一定的流动性。
细胞的生物膜系统
细胞中的细胞膜、核膜、以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，它们都是由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。
由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
1. 定义
生物膜
生物膜系统
细 胞 器 膜
核 膜
细胞膜
生物膜系统
细胞内的生物膜组成成分和结构上很相似。
2.联系：
在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
内质网
细胞膜
囊泡
细胞膜
内质网
高尔基体
直接
核膜
直接
囊泡
二、细胞的生物膜系统
这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上密切联系。
组成成分
磷脂和蛋白质
磷脂双分子层，基本支架
蛋白质分布在磷脂双分子层中
结构
流动镶嵌模型
2. 结构与成分
2.联系：
广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。
将各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行。
保障细胞内部环境的相对稳定。
物质运输、能量转换和信息传递。
生物膜系统
核膜
细胞膜
细胞器膜
3.功能
二、细胞的生物膜系统
2、原核细胞有生物膜系统吗？
没有，因为原核细胞内的生物膜分化不完善，只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器；大多数病毒无任何膜结构，所以原核生物和病毒无生物膜系统。
思考与讨论
二、细胞的生物膜系统
1.生物膜是对生物体内所有膜结构的统称吗？
生物膜系统是细胞中各种膜结构的统称，而不是生物体内各种膜结构的总称。
一种新的制药工艺：根据生物膜的特性，将磷脂制成很小的小球，让这些小球包裹着药物，运输到患病部位，通过小球膜和细胞膜的融合，将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。
聚乙二醇保护层
水溶性药物晶体
脂双层
脂溶性药物晶体
抗体
在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
4.生物膜系统的应用
二、细胞的生物膜系统
细胞的生物膜系统
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
科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是同位素标记法。
分泌蛋白合成与运输的路径是：游离的核糖体→粗面内质网→高尔基体→细胞膜；这个过程需要 线粒体 提供能量。
根据蛋白质作用的位置，分为胞内蛋白和分泌蛋白。
生物膜系统是指细胞内化学组成成分和结构相似的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。其中，没有生物膜系统的是原核生物 。
课堂小结
随堂测试
1.在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有 （ ）
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.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体
C
随堂测试
2．细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所，不同细胞器增大膜面积的方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述中，正确的是（　　）
A．叶绿体通过内膜向内折叠增大膜面积
B．内质网通过折叠广泛分布于细胞质基质
C．线粒体内的外膜增大了线粒体的膜面积
D．高尔基体通过产生囊泡而增大膜面积
B

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