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第三章第2节
细胞器之间的协调配合
1. 线粒体：1857年，瑞士生物学家阿尔伯特·冯·科立克在肌细胞中观察到颗粒状结构，1898年被命名为“线粒体”，后证实为能量代谢中心。
2. 叶绿体：19世纪初，植物学家发现绿色植物细胞中的绿色颗粒，1883年德国生物学家安德烈亚斯·席姆佩尔命名为“叶绿体”，确认其参与光合作用。
3. 高尔基体：1898年，意大利医生卡米洛·高尔基通过银染法在神经细胞中观察到网状结构，命名为“高尔基体”，后发现其与蛋白质加工、分泌相关。
问题探讨
一、细胞器的发现
4. 内质网：1945年，美国细胞生物学家凯泽·波特用电子显微镜观察细胞，发现细胞质中相互连通的膜性管道系统，分为粗面（附核糖体）与滑面内质网。
5. 核糖体：1953年，罗马尼亚细胞学家乔治·帕拉德在电镜下发现细胞质中颗粒状结构，证实其为蛋白质合成场所，1958年被命名为“核糖体”。
6. 溶酶体：1955年，比利时科学家克里斯蒂安·德迪夫通过差速离心法分离细胞组分，发现含水解酶的囊泡，确认其具细胞内消化功能。
7. 中心体：1888年，德国生物学家瓦尔特·弗莱明在动物细胞中发现成对颗粒，命名为“中心体”，后证实其参与细胞分裂纺锤体形成。
问题探讨
一、细胞器的发现
1. 线粒体：细胞的“能量工厂”，通过有氧呼吸合成ATP，为生命活动供能，含DNA和核糖体，可自主合成部分蛋白质。
2. 叶绿体：植物细胞的“光合作用车间”，类囊体膜上的光合色素吸收光能，将CO 和H O转化为有机物和O 。
3. 核糖体：“蛋白质合成机器”，游离型合成胞内蛋白，附着型合成分泌蛋白（如抗体）和膜蛋白，由rRNA和蛋白质组成。
4. 内质网：
粗面内质网：附着核糖体，参与分泌蛋白的合成与初步加工（如折叠、糖基化）；
滑面内质网：无核糖体，合成脂质（如性激素）、解毒（肝细胞）及储存Ca （肌细胞）。
问题探讨
二、细胞器的分工
1. 线粒体：细胞的“能量工厂”，通过有氧呼吸合成ATP，为生命活动供能，含DNA和核糖体，可自主合成部分蛋白质。
2. 叶绿体：植物细胞的“光合作用车间”，类囊体膜上的光合色素吸收光能，将CO 和H O转化为有机物和O 。
3. 核糖体：“蛋白质合成机器”，游离型合成胞内蛋白，附着型合成分泌蛋白（如抗体）和膜蛋白，由rRNA和蛋白质组成。
4. 内质网：
粗面内质网：附着核糖体，参与分泌蛋白的合成与初步加工（如折叠、糖基化）；
滑面内质网：无核糖体，合成脂质（如性激素）、解毒（肝细胞）及储存Ca （肌细胞）。
问题探讨
二、细胞器的分工
5. 高尔基体：“加工与运输枢纽”，修饰来自内质网的蛋白质（如糖蛋白加工），分类包装成囊泡，参与细胞膜更新和细胞壁形成（植物）。
6. 溶酶体：“细胞消化车间”，含多种水解酶，分解衰老细胞器、吞噬病原体（如巨噬细胞吞噬细菌）。
7. 液泡：植物细胞中储存水、无机盐、色素（如花青素）及营养物质，维持细胞渗透压和形态。
8. 中心体：动物和低等植物细胞中由两组垂直中心粒组成，参与细胞分裂时纺锤体的形成。
9. 过氧化物酶体：分解脂肪酸等有机物，产生的过氧化氢（H O ）被过氧化氢酶分解为水和氧气，具解毒作用。
问题探讨
二、细胞器的分工
分泌蛋白的合成与运输
2.分泌蛋白
1.胞内蛋白
在细胞内合成，并在细胞内起作用的一类蛋白。如血红蛋白、呼吸酶等。
在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。如消化酶、抗体、部分激素（如胰岛素）等。
同位素标记法
3.研究方法
问题探讨
三、细胞器之间的协调配合
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。
三、细胞器之间的协调配合
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
细胞器之间的协调配合
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
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。
三、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
三、细胞器之间的协调配合
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
三、细胞器之间的协调配合
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
三、细胞器之间的协调配合
分泌蛋白合成过程中放射性变化
时间
核糖体
内质网
高尔基体
放射性强度
0
三、细胞器之间的协调配合
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。
三、细胞器之间的协调配合
四、细胞的生物膜系统
1. 定义
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。
生物膜
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
四、细胞的生物膜系统
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
四、细胞的生物膜系统
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
四、细胞的生物膜系统
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
四、细胞的生物膜系统
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
随堂测试
3下列关于生物膜系统的叙述，错误的是（ ）
A. 生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成
B. 生物膜在结构和功能上紧密联系
C. 生物膜系统保证细胞生命活动高效、有序地进行
D. 生物膜系统就是各种生物膜的简单组合
答案：D
解析：生物膜系统不是简单组合，而是在组成成分和结构上相似，在结构和功能上紧密联系，对细胞生命活动有重要作用。
D
随堂测试
4在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中，需要参与的细胞器有（ A）
A. 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
B. 核糖体、内质网、高尔基体、叶绿体
C. 内质网、高尔基体、线粒体、中心体
D. 内质网、高尔基体、线粒体、液泡
答案：A
解析：分泌蛋白合成在核糖体，内质网和高尔基体进行加工，线粒体提供能量；叶绿体与光合作用有关，中心体与有丝分裂有关，液泡调节细胞内环境等，均不参与分泌蛋白的合成运输。
A
本节内容结束

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