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1、第第 三三 章章 细细胞胞的的基基本本结结构构第第2 2节节 细胞器之间的分工合作细胞器之间的分工合作（第（第2 2课时）课时）问题探讨讨论2.细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？例如，例如，蛋白质的合成蛋白质的合成。细胞核细胞核是遗传信息库，是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核核糖体糖体是合成蛋白质的场所，同时是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔内质网、高尔基体等基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要用。这说明细胞的生命活动也是需要多个多个“部部门门”和和“
2、车间车间”协调配协调配合完成的。合完成的。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。类类 似似分泌蛋白的合成和运输就是一个例子分泌蛋白的合成和运输就是一个例子分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输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、血浆蛋白消化酶、抗体、胰岛素、血浆蛋白等。唾液淀粉酶抗体胰 岛 素细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输1.分泌蛋白细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合2、胞内蛋白：在细胞中游离的核糖体上
3、合成，在细胞中起作用的蛋白质。血红蛋白、呼吸酶血红蛋白、呼吸酶等。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、血浆蛋白消化酶、抗体、胰岛素、血浆蛋白等。分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合阅读：教材阅读：教材4848页，页，4949页前两段：页前两段：2.探究实验(1)(1)实验材料：实验材料：豚鼠的胰腺腺泡细胞(2)(2)实验方法：实验方法：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。细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输同位素标记法(3
4、)(3)实验过程及结果：实验过程及结果：3 3H标记的亮氨酸3 min 3 min 豚鼠胰腺的腺泡细胞注注射射17 min 17 min 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位117 min 117 min 被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体核糖体的内质网的内质网中出现在高尔基体中出现靠近细胞膜内侧的囊泡中，及释放到细胞外细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输3.讨论(1)(1)分泌蛋白在哪里合成的？分泌蛋白在哪里合成的？分泌蛋白是在分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的内质网上的核糖体中合成的(2)(2)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些分泌蛋白从合成
5、至分泌到细胞外，经过了哪些细细胞器胞器或或细胞结构细胞结构？尝试描述分泌蛋白合成和运输的过？尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。程。分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡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进一步的加工，再由囊泡运输到细运输到高尔基体做进一步的加工，再由囊泡运输到细胞质，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。胞质，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输细胞结构：细胞结构：内质网上的核内质网上的核糖体糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细细胞膜等结构胞膜等结构细胞器：细胞器：内质
6、网上的核内质网上的核糖体糖体内质网内质网高尔基体高尔基体内质网的核糖体上内质网的核糖体上 氨基酸形成肽链 进入内质网内质网 初步加工 形成具有一定空间结构的蛋白质 形成囊泡细胞膜细胞膜高尔基体高尔基体 囊泡融合 对蛋白质进行进一步的修饰加工 形成囊泡细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输细胞核细胞核内质网内质网1 1合成的蛋白质合成的蛋白质2 23 3高尔基体高尔基体4 45 5囊泡囊泡3.讨论(3)(3)分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能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？量由哪里提供？需要能量需要能量，如核糖体在将，如核糖体在
7、将的的过程中需要能量，囊泡与细胞膜融合将过程中需要能量，囊泡与细胞膜融合将去的过程也需要能量。这些能量去的过程也需要能量。这些能量主要是由主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的线粒体通过有氧呼吸提供的。细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输核核 糖糖 体体囊泡高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜内内 质质 网网囊泡囊泡核核糖糖体体内内质质网网高尔基体高尔基体囊泡细细胞胞膜膜线线粒粒体体细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输有关结构有关结构内质网上核糖体合成分泌蛋白内质网上核糖体合成分泌蛋白驻留在内质网分泌小泡溶酶体细胞膜细胞质基
8、质中核糖体合成胞内蛋白细胞质基质中核糖体合成胞内蛋白细胞质基质细胞核线粒体叶绿体细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成和和运运输输主要是细胞内结构蛋白主要是细胞外蛋白分泌蛋白的合成与运输过程相关结构放射性的变化分泌蛋白的合成与运输过程相关结构放射性的变化3 310102020404060608080100100追踪时间追踪时间/min/min2020404060608080100100放射性颗粒数放射性颗粒数%粗面内质网粗面内质网 高尔基体高尔基体分泌小泡分泌小泡时间时间细胞器中放射性强度细胞器中放射性强度核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体上图追踪不同时间放射
9、性元素在细胞中的分布情况，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该图不仅表示了放射性元素出现的先后顺序先后顺序，而且，而且还表示了某种结构中放射性元素的还表示了某种结构中放射性元素的含量变化含量变化。细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合膜膜面面积积时间时间前前后后O O内质网膜内质网膜高尔基体膜高尔基体膜细胞膜细胞膜膜膜面面积积O O时间时间内质网膜内质网膜细胞膜细胞膜高尔基体膜高尔基体膜分泌蛋白的合成与运输过程膜面积的变化分泌蛋白的合成与运输过程膜面积的变化图图 甲甲图图 乙乙图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋图甲和图乙分别以直方图和曲线图
10、形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，白加工、运输过程中，内质网膜面积减小内质网膜面积减小（只发出囊（只发出囊泡），泡），高尔基体膜面积基本不变高尔基体膜面积基本不变（先接受囊泡，后发（先接受囊泡，后发出囊泡），出囊泡），细胞膜面积相对增大细胞膜面积相对增大（只接受囊泡）。（只接受囊泡）。细 胞 器 之 间 的 协 调 配 合细 胞 的 生 物 膜 系 统1.1.定义定义细胞中的细胞膜、核膜、以及内质网、高尔基体、线细胞中的细胞膜、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，粒体等细胞器，它们都是由膜构成，统称为生物膜。统称为生物膜。生生 物物 膜膜由由细胞器膜和细胞膜、核膜等
11、细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成结构，共同构成细细胞胞的生物膜系统。的生物膜系统。生生 物物 膜膜 系系 统统 注注意意生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，比如胃黏膜、比如胃黏膜、肠系膜就肠系膜就不属于不属于生物膜系统。生物膜系统。没有，但是具有生物膜（细胞膜）没有，但是具有生物膜（细胞膜）1.1.定义定义生物膜系统生物膜系统核核膜膜细细胞胞器器膜膜细细胞胞膜膜内内膜膜外外膜膜高高 尔尔 基基体体膜膜囊囊泡泡内内质质网网膜膜线线粒粒体体膜膜叶叶绿绿体体膜膜内内膜膜类类囊囊体体膜膜外外膜膜囊囊泡泡细 胞 的 生 物 膜 系 统2.2.结构与成分结构与成分
12、组组成成成成分分磷脂和蛋磷脂和蛋白质白质磷脂双分子层，磷脂双分子层，基本支架基本支架蛋白质分布在磷脂蛋白质分布在磷脂双分子层中双分子层中结结构构流动镶嵌流动镶嵌模型模型这些生物膜的组成成分和结构很相似。细 胞 的 生 物 膜 系 统3.3.在结构和功能上密切联系在结构和功能上密切联系核膜内 质网 膜细胞膜A.A.直接联系直接联系内内 质质 网网 膜膜核核膜膜细细 胞胞 膜膜膜膜相相连连膜膜相相连连线线粒粒体体膜膜蛋蛋白白质质相相连连 结构上的联系细 胞 的 生 物 膜 系 统3.3.在结构和功能上密切联系在结构和功能上密切联系 结构上的联系B.B.间接联系间接联系内内质质网网膜膜囊囊 泡泡高高
13、尔尔基基体体膜膜囊囊 泡泡细细胞胞膜膜溶溶 酶酶 体体 膜膜囊囊 泡泡细 胞 的 生 物 膜 系 统3.3.在结构和功能上密切联系在结构和功能上密切联系 功能上的联系分泌蛋白的合成、运输、加分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程中各种生物膜工、分泌过程中各种生物膜协调配合协调配合细 胞 的 生 物 膜 系 统4.4.生物膜系统的功能生物膜系统的功能0 01 1首先，细胞膜首先，细胞膜不仅使细胞具不仅使细胞具有一个相对稳有一个相对稳定的内部环境，定的内部环境，同时在同时在细胞与细胞与外部环境进行外部环境进行物质运输、能物质运输、能量转化和信息量转化和信息传递传递的过程中的过程中起着决定性的起着决定
14、性的作用。作用。0 02 2第二，许多重第二，许多重要的化学反应要的化学反应需要需要酶酶的参与，的参与，广阔的膜面积广阔的膜面积为多种酶提供为多种酶提供了附着位点。了附着位点。0 03 3第三，细胞内第三，细胞内的生物膜把各的生物膜把各种细胞器分隔种细胞器分隔开，如同一个开，如同一个个小的区室，个小的区室，这样使得这样使得细胞细胞内能够同时进内能够同时进行多种化学反行多种化学反应，应，而不相干而不相干干扰，保证了干扰，保证了细胞生命活动细胞生命活动高效、有序地高效、有序地进行。进行。细 胞 的 生 物 膜 系 统相相 关关 信信 息息一种新的制药工艺是，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。聚乙二醇聚乙二醇保护层保护层水溶性药水溶性药物晶体物晶体脂双层脂双层脂溶性药脂溶性药物晶体物晶体抗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。细 胞 的 生 物 膜 系 统