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(共27张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作（课时2）
学习目标
课程标准要求：
阐明细胞具有多个相对独立的结构，承担着物质运输、合成与分解能量转换和信息传递等生命活动。
课标落实——本节目标
1.掌握用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动的实验原理、材料、步骤及结果
2.以分泌蛋白合成和运输过程理解细胞器之间的协调配合
3.掌握生物膜系统的概念、功能
4.说出不同生物膜的成分和结构的相似处，举例说明不同生物膜在结构和功能上的紧密联系
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
(1)叶绿体的观察：
叶绿体主要存在 细胞的细胞质中，一般呈绿色、扁平的 。可在 显微镜下观察它的___________。
(2)细胞质流动的观察：
活细胞中的细胞质处于______ 的状态。
观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的_______的运动作为标志。
形态和分布
叶绿体
不断流动
椭球或球形
高倍
（注：不可看见具体结构）
叶肉
实验 观察叶绿体 观察细胞质流动
选材
原因
藓类叶片
菠菜/番薯叶稍带些叶肉的下表皮
①叶片很薄，仅一两层叶肉细胞，可取整个小叶直接制片
②叶绿体大,便于观察
①接近下表皮的叶肉细胞属于海绵组织,细胞排列疏松,细胞分散,易撕取
②细胞叶绿体大，数量少，便于观察
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
2.实验选材分析
黑藻叶片
同藓类叶片
菠菜
叶稍带些叶肉的下表皮
清水
载玻片
清水
盖玻片
低倍镜
叶绿体
3.实验步骤
(1)观察叶绿体（藓类叶/菠菜叶）
(2)观察细胞质的流动（黑藻叶）
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
制作临时装片
（注：随时保持有水状态）
光照、室温
加快细胞质流动以便于观察
叶绿体随细胞
质绕液泡流动
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
4.实验结果
①叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，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是一致的,其流动方式为环流式（胞质环流）
1.在高倍镜下观察到的叶绿体，为什么是不断运动的？
2.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么细胞
内叶绿体实际位置和细胞质流动方向是？
左上方
逆时针
因为细胞质是流动的
典型例题
注：显微镜视野中观察到叶绿体环流方向与实际相同
3.叶绿体的形态与分布，与叶绿体的功能有什么关系？（P50讨论1）
例如形态：叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向：
在强光下,以其 朝向光源,避免被强光灼伤
在弱光下,以其 朝向光源,以接受充足的光照
又如分布：叶片栅栏组织(接近上表皮)细胞中的叶绿体比海绵组织(接近
下表皮)的细胞中的 ，使叶绿体能够接受更多的光照进行
光合作用
侧面
正面
叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用
多
典型例题
4.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？（P50讨论2）
细胞质是细胞代谢的主要场所，提供代谢所需的原料、酶、细胞器等物质与结构
细胞质流动促进了细胞与环境间的物质交换，保证了各种代谢活动的高效有序地进行，也保证了细胞器间的物质运输、能量交换和信息传递。
典型例题
实验视频——观察叶绿体的形态和分布
实验视频——观察细胞质的流动
二、细胞器之间的协调配合—分泌蛋白的合成与运输
分泌蛋白 胞内蛋白
合成场所
作用场所
实例
1.分泌蛋白和胞内蛋白
游离核糖体
附着核糖体
细胞内
细胞外
血红蛋白、呼吸酶、光合酶
消化酶、抗体、蛋白质类激素
2.科学方法——同位素标记法
同位素：同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子，如16O与18O，12C与14C,1H、2H与3H
同位素标记法：用物理性质特殊的同位素标记反应中的原子，进而示踪物质运行和变化规律
同位素的物理性质有差异：
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
二、细胞器之间的协调配合—分泌蛋白的合成与运输
3.实验过程及结果
科学家用３Ｈ标记亮氨酸注射给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。然后每隔一段时间进行检测和观察
——（放射性）同位素标记法
粗面内质网→
高尔基体→
细胞膜内侧的囊泡→
细胞外的分泌物中
核糖体→
典型例题
P51讨论：
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？
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？
变式思考：
a.与分泌蛋白的合成分泌有关的细胞器？
b.分泌蛋白的合成分泌所经过的具膜细胞器？
4.试描述分泌蛋白的合成和运输过程？（结合P52第一段）★
请尝试用关键词和箭头表示出分泌蛋白合成和运输的过程
核糖体
核糖体→内质网→高尔基体
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
需要,主要由线粒体提供
核糖体、内质网、高尔基体+线粒体
内质网、高尔基体
分泌蛋白的合成与运输过程：
游离核糖体
一段肽链
氨基酸
合成
粗面内质网
附着核糖体
继续合成
肽链
加工
折叠
一定空间结构蛋白质
高尔基体
成熟蛋白质
修饰加工
囊泡
细胞膜
分泌蛋白
融合
分泌
囊泡
线粒体
能量
能量
能量
能量
能量
思考1:在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为？
0层
典型例题
思考2:分泌蛋白合成与运输过程中标记氨基酸出现的先后顺序？
核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→胞外
核糖体
内质网
高尔基体
变式训练：图中①、②、③分别为什么细胞器？
典型例题
思考3：分泌蛋白运输过程中具膜结构的膜的面积会发生什么样的变化？
变式训练：图中①、②、③/a、b、c分别为什么细胞结构？
减少
基本不变
增加
a
b
c
内质网
高尔基体
细胞膜
内质网
高尔基体
细胞膜
膜面积
凡是真核细胞释放到细胞外发挥作用的蛋白质，都必须经过核糖体、内质网、高尔基体。但是，经过核糖体、内质网、高尔基体这个途径合成加工的蛋白质不一定是分泌蛋白。比如，溶酶体中的水解酶，细胞膜上的载体蛋白等。
易错提醒
二、细胞的生物膜系统
1.生物膜与生物膜系统：
生物膜
细胞内所有的膜结构
细胞膜
细胞器膜
核膜
叶绿体膜
线粒体膜
内质网膜
高尔基体膜
液泡膜
溶酶体膜
共同构成
生物膜系统
双层膜
单层膜
——单层膜
——双层膜
（1）原核细胞无核膜及细胞器膜，因而不具有生物膜

判断正误：
（3）生物膜是对生物体内所有膜结构的统称

原核细胞有细胞膜，细胞膜属于生物膜
生物膜是对细胞内所有膜结构的统称
视网膜、胃黏膜就不是生物膜
原核细胞无生物膜系统→只有细胞膜，无细胞器膜、核膜
（2）原核细胞有细胞膜，因而具有生物膜系统
典型例题

（4）所有真核细胞都有生物膜系统

哺乳动物成熟红细胞无生物膜系统→只有细胞膜，无细胞器膜、核膜
二、细胞的生物膜系统
2.各种生物膜之间的联系：
成分与结构相似：
①主要成分：
②结构：
脂质(磷脂)+蛋白质
流动镶嵌模型
注：各生物膜的组成成分在含量有差异
——功能越复杂的生物膜蛋白质的种类和数量越多
结构特点：具有流动性
二、细胞的生物膜系统
结构和功能紧密联系：
2.各种生物膜之间的联系：
直接
直接
高尔基体膜
间接
囊泡
囊泡
间接
生物膜在结构上的直接或间接联系
各生物膜在功能上既有明确分工，又相互配合、协调工作。
如分泌蛋白的合成、加工、运输的过程
生物膜的功能特点：选择透过性
二、细胞的生物膜系统
3.生物膜系统的作用：
（1）细胞膜
①使细胞具有一个相对稳定的内部环境
②在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定作用
（2）广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点
（3）细胞内的生物膜把细胞分隔成许多区室，使各种化学反应互不干扰
【与社会的联系】研究生物膜的意义
人工合成的膜材料已用于疾病的治疗
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。其工作原理如下图所示，请分析透析型人工肾的生物学原理是什么？
生物膜的功能特点——选择透过性
【与社会的联系】研究生物膜的意义
海水净化装置：
模拟生物膜选择透过性原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。
课堂总结
细胞质流动
P53拓展应用
溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？
尝试提出假说。
①溶酶体的膜成分可能被修饰，导致酶不能对其发挥作用；
②溶酶体的膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用使酶远离；
③可能因膜转运物质使得膜周围的环境（如pH）不适合酶发挥作用。
课堂检测

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