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第3章 细胞的基本结构
3.2 细胞器之间的分工合作
第二课时
复习提问：
1、细胞代谢的主要场所？哪里的液体是细胞液？
2、具有双层膜的细胞器？具有单层膜的细胞器？无膜结构的细胞器？
3、线粒体、叶绿体增大膜面积的方式分别是什么？能较大增加细胞内膜面积的细胞器？
4、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、核糖体、中心体的作用分别是什么？
5、主要分布于植物细胞的细胞器？主要分布于动物细胞的细胞器？动物和低等植物特有的细胞器？原核细胞和真核细胞共有的细胞器？
6、含DNA的细胞器？含RNA的细胞器？含色素的细胞器？
7、动植物细胞中都有，但功能不同的细胞器？
8、与植物细胞壁的形成有关的细胞器？
9、血浆蛋白属于分泌蛋白，血红蛋白属于胞内蛋白。代谢旺盛的细胞线粒体多，分泌旺盛的细胞高尔基体多。 溶酶体起源于高尔基体。
复习提问：
10、研究分泌蛋白合成和运输的方法？
11、具体阐述分泌蛋白的形成过程？
12、结合分泌蛋白的形成过程，回答下列问题：
①合成分泌蛋白经过的细胞器？ ②合成分泌蛋白经过的细胞结构？
③合成分泌蛋白有关的细胞器？ ④合成分泌蛋白有关的细胞结构？
⑤3H标记的亮氨酸出现的先后顺序？ ⑥膜面积的变化？
⑦蛋白质的空间结构在哪里形成？成熟的蛋白质在哪里形成？
⑧分泌蛋白排出细胞时穿过几层膜？排出细胞的方式？体现了细胞膜的什么特点？
13、哪个细胞器被称为交通枢纽？
14、生物膜系统的概念？哪些生物没有生物膜系统？为什么？
15、生物膜系统的功能？举例说明？
16、观察线粒体时用什么试剂染色？
17、生物膜的基本支架？ 细胞骨架？
小 结
从分布看：
①主要分布于植物细胞的细胞器：
叶绿体、液泡
②主要分布于动物细胞的细胞器：
中心体、溶酶体
③动物和低等植物特有的细胞器：
中心体
④原核细胞和真核细胞共有的细胞器：
核糖体
从结构上看：
①不具膜结构的细胞器
②具单层膜结构的细胞器：
③具双层膜结构的细胞器：
液泡、溶酶体、内质网、高尔基体
叶绿体、线粒体
④动植物细胞中都有，但功能不同的细胞器：
高尔基体
⑤与能量转换有关的细胞器：
核糖体、中心体
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体
①含DNA的细胞器：
叶绿体、线粒体、核糖体（rRNA）
②含RNA的细胞器：
③含色素的细胞器：
从成分上看
叶绿体、液泡
细胞骨架
1、维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器
蛋白质纤维组成的网架结构
功能：
2、与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关
形态结构：
细胞膜
线粒体
高尔基体
内质网（滑面）
内质网（粗面）
核糖体
中心体
细胞核
动物细胞
1
10
9
8
7
6
5
4
3
2
核仁
核基质
内质网
液泡
细胞膜
叶绿体
高尔基体
细胞核
核糖体
线粒体
细胞壁
植物细胞
9
8
7
6
5
4
3
1
2
低等植物细胞
细胞膜
细胞壁
叶绿体
中心体
核糖体
内质网
线粒体
高尔基体
核膜
染色质
三、实验：用高倍显微镜观察 叶绿体和细胞质的流动
实验结论
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。
(2)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。
叶绿体
（在光学显微镜下可以观察到）
1、叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系
2、植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义
叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。
细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
讨论：
二、细胞器间的协调配合：
细胞内有许多条“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一个例子。
在细胞内合成的蛋白质分泌到细胞外起作用
消化酶 抗体 部分激素
分泌蛋白的合成和运输
囊泡
线粒体
高尔基体
核糖体
内质网
117 min
3 min
17 min
豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解
被标记的
分泌蛋白
未被标记的
分泌蛋白
分泌蛋白
(1)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：消化酶、抗体和一部分激素。
研究方法：同位素标记法（P51）
内质网
核糖体
高尔基体
细胞外
1、分泌蛋白是在哪里合成的？
2 、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了 哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。
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？
4、站在系统的角度看，这个例子说明了什么？
内质网上的核糖体
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
需要,主要由线粒体提供
细胞是一个系统，系统内的各结构既分工又合作，使细胞成为一个统一的整体。
思考
游离的核糖体：
继续完成多肽链的合成，边合成边转移到肉质网腔内，再经过加工，折叠，形成有一定空间结构的蛋白质
高尔基体：
为整个过程提供能源保障
细胞膜：
将来自内质网的蛋白质进一步修饰加工
粗面内质网：
囊泡
囊泡
核糖体与多肽链
将氨基酸连成多肽链（脱水缩合）
将成熟的蛋白质分泌到细胞外面
线粒体
分泌蛋白合成及运输过程
内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可以相互转化
蛋白质从内质网→高尔基体→细胞外这个过程是以囊泡的形式运输的，故此过程没有穿膜，即穿过0层生物膜。
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白
（囊泡）
（囊泡）
线粒体（供能）
（胞吐）
（合成肽链）
（初加工）
（再加工）
形成有一定空间结构的蛋白质
进一步修饰加工
2.各种细胞器之间的协调配合
以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例：
①合成分泌蛋白的经过的细胞器？
②合成分泌蛋白的经过的细胞结构？
核糖体、内质网、高尔基体
核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜
③合成分泌蛋白的有关的细胞器？
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
④合成分泌蛋白的有关的细胞结构？
核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、线粒体、细胞膜
⑤ 3H标记的亮氨酸出现的先后顺序？？
⑥膜面积的变化？
核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→细胞外
内质网膜面积变小；高尔基体膜面积前后基本不变；细胞膜面积增大。
放射性强度变化坐标图
图1
细胞结构 附有核糖体的内质网 高尔基体 靠近细胞膜的囊泡
时间/min 3 17 117
图2
膜面积的变化曲线图
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（ ）。
线粒体、中心体、高尔基体、内质网
核糖体、内质网、叶绿体、高尔基体
C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D.核糖体、内质网、高尔基体、中心体
C
练一练：
三 细胞的生物膜系统
内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
核膜
内质网膜
细胞膜
各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，
但每种成分在不同的膜中所占的比例不同。
注意：原核生物、哺乳动物成熟的红细胞没有生物膜系统。只有细胞膜。
　 1、细胞膜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________、________和_________中起着决定性作用。
　　
物质运输
能量转换
信息传递
生物膜系统的作用：
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、将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
内质网与核膜外层相连
内质网腔与两层核膜之间的腔相通
内质网与细胞膜相连
生物膜在结构上的联系
核膜外表面和内质网上均有核糖体附着
核膜外表面和内质网上均有核糖体附着
内质网膜与核膜和细胞膜都有直接联系。
高尔基体膜不与其他膜有直接的联系，但是可以通过形成囊泡，进行间接联系。
内质网膜
高尔基体膜
细胞核外膜
细胞膜
线粒体膜
囊泡
囊泡
直接联系
间接联系
（间接联系）
各种生物膜在结构上存在着直接和间接的联系
交通枢纽
专一性染线粒体的活细胞染料是
健那绿染液，
能把活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。
(1)图中[7]是__ _____，是由[2]__ ____合成的，请举[7]的一个具体实例如___ ____。
(2)[3]、[5]都叫__ ___，分别来自_______和__ _____。
(3)由此可看出，细胞内的生物膜在_______和_______上有一定的连续性。
(4)[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量主要由
[ ]____ __供给。
【检测】在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素依次出现在下图中2、1、3、4、5、6、7部位。请据图回答下列问题：
分泌蛋白
核糖体
胰岛素
囊泡
内质网
高尔基体
结构
功能
8
线粒体
(5)据统计，1mL的肝细胞中含有的内质网的总面积达11m2，相当于细胞膜面积的30-40倍，这种结构特点与其功能有什么关系？________________________ ___________________________。
增大核糖体和酶的附着位点，增大物质合成与加工的场所
（6）细胞中与7的加工、运输和分泌直接有关的具膜结构是________________（填标号）。
（7）科学家采用了________________等技术方法，通过控制_________来探究3H标记的亮氨酸转移路径，证实了分泌蛋白质的合成、运输及分泌与_______________________这些细胞器直接相关。
1、3、4、5、6
同位素标记法
时间
核糖体、内质网、高尔基体
二、讲授新课
（二）细胞的生物膜系统
1．理论上阐明了细胞生命活动规律。
2．在工农业生产和医学实践中有重要用途。
工业：人工模拟设计选择通过性膜，淡化海水或者处理污水。
农业：从膜结构的角度研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理，改善农作物品质。
医学：人工膜材料代替人体病变器官行使正常的生理功能。血液透析膜，能代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉。
研究生物膜系统的意义
透析型人工肾
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。
高尔基体
内质网
核仁
叶绿体
线粒体
中心体
易错易混　防范清零
[易错清零]
易错点1　混淆显微结构与亚显微结构
点拨　显微结构是光学显微镜下观察到的结构，如观察线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁、观察质壁分离与复原等。
亚显微结构是指在电子显微镜下看到的结构——凡细胞中显示出线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属“亚显微结构”。
细胞的显微结构与亚显微结构
用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。
细胞的显微结构与亚显微结构
在电子显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。
易错点2　不能明确核糖体分布及类型
点拨　核糖体是氨基酸脱水缩合形成蛋白质的场所，细胞中核糖体可附着于内质网、核膜及游离于细胞质基质中；此外，线粒体、叶绿体中也有核糖体(可用于线粒体、叶绿体DNA指导下的蛋白质合成)。
分泌蛋白如蛋白质类激素、消化酶、抗体、淋巴因子等，合成的场所为内质网上的核糖体，胞内蛋白如膜载体、呼吸酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶等，其合成场所为游离核糖体。
易错点3　误认为有生物膜即为有“生物膜系统”
点拨　生物膜系统是内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的细胞“膜系统”。只有真核细胞才具备这样的生物膜系统，原核细胞只有细胞膜，没有核膜及各种细胞器膜，因而不具备生物膜系统。
易错点4　五个不一定
点拨　①植物细胞不一定都有叶绿体、大液泡，如：根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡。
②具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞。如：真菌细胞、细菌等都有细胞壁。(注意细胞壁的组成成分不同。)
③没有叶绿体的细胞不一定不能进行光合作用。如：蓝藻、光合细菌等。
④没有叶绿体或光合色素不一定不能将无机物合成有机物。如：进行化能合成作用的硝化细菌。
⑤没有线粒体不一定不能进行有氧呼吸。如：好氧型细菌。
有关生物膜的8个注意点
(1)研究方法：同位素标记法，但获取某细胞结构时采用差速离心法。
(2)与分泌蛋白合成运输有关的细胞结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。而与分泌蛋白合成运输有关的细胞器不包括细胞膜。
(3)运输的方向：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
(4)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
(5)多肽是在核糖体上形成的，蛋白质的空间结构是在内质网上形成的，成熟蛋白质是在高尔基体中形成的。
(6)真核细胞有内膜系统，原核细胞没有，原核生物的生物膜只有细胞膜。
(7)内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器，也体现了内质网的运输作用。
(8)游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同，前者合成的是结构蛋白，后者合成的是分泌蛋白。
1、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的
A 功能及所含有机化合物都相同
B 功能及所含有机化合物都不同
C 功能相同，所含有机化合物不同
D 功能不同，所含有机化合物相同
2、水稻根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是
A 叶绿体和线粒体 B 线粒体
C 叶绿体 D 核糖体
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