3.2.2细胞器的分工与合作2课件(共32张PPT1个视频)高中人教版生物必修一

(共32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
（第2课时）
人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》
植物细胞亚显微结构
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
液泡
粗面内质网
附着核糖体
游离核糖体
叶绿体
高尔基体
滑面内质网
线粒体
动物细胞亚显微模式图
①
②
③
④
⑤
⑥
中心体
线粒体
粗面内质网
核糖体
高尔基体
滑面内质网
细胞
细胞膜
细胞核
细胞质
细胞质基质
细胞骨架
细胞器
分布
支持
（细胞壁）
(呈溶胶状态)
细胞总览
新陈代谢的主要场所
维持细胞形态
保持细胞内部结构有序
锚定并支撑需要细胞器
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密切相关。
有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。
分泌蛋白
如：消化酶、抗体、一部分激素等
胰岛素分子结构
分泌蛋白
胞内蛋白
在细胞内合成，并在细胞内起作用的一类蛋白。
如与血红蛋白、有氧呼吸有关的酶等。
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、部分激素等。
活动1
阅读教材P51科学方法，梳理同位素标记法的原理
研究分泌蛋白合成和运输的方法
同位素：指同一元素的不同原子。其质子数相同，中子数不同。
稳定同位素
原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，具有放射性。如14C、32P、3H、35S等;
不发生或极不易发生放射性衰变。如15N、18O等
放射性同位素
同位素标记法：通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程，这种方法叫做同位素标记法。且被标记的化合物，其化学性质不变。
同位素标记法
密度或相对分子质量
放射性
同位素标记法和放射自显影技术
同位素：原子序数相同，质子数相同，中子数不同的原子
物理性质有差异（如放射性、原子量），化学性质相同
特点
应用
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向
原理
放射性同位素发出的电离射线可以使感光乳剂曝光，形成银颗粒
若组织切片中含有放射性物质，可通过曝光的银颗粒显示
特点
追踪放射性物质的分布及数量
应用
研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等。
活动2
追踪分泌蛋白合成和运输过程
请同学们阅读书本51-52页图与文字，思考回答以下问题：
1.分泌蛋白在哪里合成？原料是什么？
2.科学家研究分泌蛋白的合成和运输采用了什么方法？
3.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经历了哪些细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输的过程。
4.分泌蛋白的合成和分泌过程需要能量吗？能量由哪里提供？
活动2
追踪分泌蛋白合成和运输过程
阅读教材P51相关内容，梳理本实验相关问题：
1.实验的材料
2.实验的步骤
3.实验观察的结果
4.根据实验结果得出什么结论
活动2
追踪分泌蛋白合成和运输过程
1.实验的材料
豚鼠胰腺腺泡细胞
产生大量的分泌蛋白
取材容易
易于观察
活动2
追踪分泌蛋白合成和运输过程
2.实验的步骤
选择同位素3H标记的亮氨酸
将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3 min）
随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。
不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。
实验细胞短时间暴露于含有放射性标记的氨基酸中
将含有放射性的氨基酸洗去，换成不含有放射性的同一氨基酸
使暴露时间内合成的蛋白质掺入了含有放射性的氨基酸
追踪放射性物质的位置，从而得知蛋白质运动的轨迹
追踪分泌蛋白合成和运输过程
活动2
活动2
追踪分泌蛋白合成和运输过程
3.实验观察的结果
放射性颗粒的轨迹追踪
疑惑：
实验结果是如何得到的？
3H标记的亮氨酸
3min
117min
17min
终止反应
放置等待
显影
实验结果是如何得到的？
3min
17min
117min
内质网
高尔基体
分泌颗粒
游离核糖体
粗面内质网
高尔基体
细胞膜
转移
肽链
合成
形成一定空间结构的蛋白质
折叠
加工
修饰
加工
成熟的蛋白质
分泌
分泌蛋白
囊泡
囊泡
线粒体供能
分泌蛋白合成和运输过程
内质网的膜面积_____
减少
综合比较：高尔基体的膜面积__________
细胞膜的膜面积_____
①
②
③
④
基本不变
增加
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
膜面积
时间
①
②
③高尔基体膜
①内质网膜
②细胞膜
③
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
内质网：
减小
先增加后减少，基本不变
增大
高尔基体：
细胞膜：
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
分泌蛋白合成和运输的过程中，直接经过的细胞器：
核糖体、内质网、高尔基体。
分泌蛋白合成和运输的过程中，直接经过的结构：
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
分泌蛋白合成和运输的过程中，直接经过的位置：
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、细胞外。
思考：
1.分泌蛋白的合成过程说明膜结构具有什么特点？
2.什么是生物膜系统？
这些膜不仅在功能上协调配合，而且在组成成分
和结构很相似
活动3
细胞的生物膜系统
内质网膜
细胞膜
核膜
高尔基体膜
间接联系
间接联系
囊泡
直接联系
直接联系
囊泡
生物膜可以相互转化!
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
1.概念：
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。
2、生物膜系统的联系：
各种生物膜之间具有直接或间接的联系，保持一定的连续性。
（2）在结构上的联系：
（1）在成分上的联系：
细胞的生物膜系统
2.生物膜系统的联系
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。
各种生物膜之间具有直接或间接的联系，保持一定的连续性。
①相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。
②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。
（1）在成分上的联系：
（2）在结构上的联系：
（3）在功能上的联系：
各种生物膜之间分工协作，共同完成细胞的各项生命活动。
细胞的生物膜系统
1.概念：
双层膜
单层膜
功能
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
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、信息传递
生物膜系统
核膜
细胞膜
细胞器膜
3.生物膜系统的功能
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。
4.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。
核膜
细胞器膜
细胞膜
叶绿体膜
线粒体膜
内质网膜
囊泡
囊泡
高尔基体膜
内膜
外膜
类囊体膜
内膜
外膜
生物膜系统
思考：
没有！因为原核细胞只有细胞膜、核糖体，没有核膜和具膜细胞器，构不成生物膜系统。
1. 原核细胞有生物膜系统吗？
生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，所以胃黏膜、
肠系膜等生物体内的膜不属于生物膜系统。
思考：
2. 生物体内各种膜如胃黏膜、肠系膜属于生物膜系统吗？
游离的核糖体
粗面内质网
高尔基体
溶酶体
细胞膜
分泌小泡
线粒体
叶绿体
细胞核
细胞质基质
囊泡
囊泡
囊泡
信号序列
高尔基体是细胞内物质囊泡运输的枢纽
拓展：