细胞骨架与内膜系统
【学习目标】
1．认识细胞骨架的组成成分及功能；
2．理解细胞的内膜系统及相应功能；
3．尝试分析硅肺病的发病机理以及防治手段。
【学习重难点】
1．认识细胞骨架的组成成分及功能；
2．理解细胞的内膜系统及相应功能；
【学习过程】
一、新知探究
1．细胞骨架的组成和功能
细胞骨架是由微管、微丝和中间纤维3种结构组分所构成的纤维状网架结构，它的功能体现在：
a细胞骨架为细胞提供动态的结构支撑，决定了细胞的形状；
b．细胞骨架为细胞内各种结构的合理排布提供了定位框架；
c．为细胞器和大分子物质的定向移动提供了运输轨道。
2．细胞的内膜系统在细胞生命活动中的作用
（1）广阔的膜面积提供了酶的附着位点，保证了化学反应的顺利进行。如内质网连接成网状，线粒体内膜向内折叠形成嵴，增加了酶的附着位点。
（2）细胞内膜系统分隔成许多小的区域，同时进行多种反应，保证生命活动高效、有序地进行。如有氧呼吸主要在线粒体中进行，光合作用在叶绿体中进行。
二、精练反馈
1．细胞骨架是由哪几种物质构成的（
）
A．糖类
B．脂类
C．核酸
D．蛋白质
2．以下与细胞的运动有关的是（
）
A．鞭毛
B．纤毛
C．二者都是
D．二者都不是
3．在细胞内有许多“囊泡”穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，并且能够精确地运送到目的地．下列关于这些“囊泡”的叙述，错误的是（???
）
A．囊泡都来自于内质网和高尔基体
B．神经细胞内的高尔基体被破坏，会导致囊泡数量减少
C．囊泡能运输“货物”到预定位置与生物膜的信息交流功能有关
D．唾液腺细胞的囊泡内的蛋白质可能是不成熟的蛋白质
4．细胞质中与核膜、质膜具有结构联系的细胞器是(????
)
A．高尔基体
B．叶绿体
C．内质网
D．液泡
5．细胞内由单层膜构成且表面常附着有核糖体的细胞器是（
）
A．液泡?
B．内质网?
C．溶酶体???
D．高尔基体
6．下列有关质膜的叙述正确的是（?
）
A．细胞吸水膨胀时，质膜的厚度就会变小，说明质膜具有选择透性
B．质膜上载体蛋白结合葡萄糖后其空间结构会发生改变
C．动物细胞质膜中除了以上成分还有胆固醇，该物质的存在有助于体现膜的“柔性”
D．神经元接受刺激产生兴奋的生理基础是Na+通过主动转运内流
7．科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是（???
）
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
A．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成????
B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连
C．高尔基体不具有转运分泌蛋白的作用???????????
D．靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成
8．不同膜结构的膜之间可以相互转化。下列各项中，以囊泡的方式进行转化的是（
）
A．核膜和内质网膜?????????
B．细胞膜和高尔基体膜?????????
C．内质网膜和细胞膜?????????
D．细胞膜和线粒体膜
答案：
1．D
2．C
3．A
【解析】【解答】解；A．吞噬细胞内有些囊泡可来自细胞膜，A错误；B．神经细胞内的囊泡主要是突触小泡，而突触小泡来自高尔基体，所以高尔基体被破坏，突触小泡的数量会减少，B正确；C．细胞内不同的囊泡运送物质能够精准的进行，与生物膜的信息交流功能有关，C正确；D．唾液腺细胞内来自内质网的囊泡，其包裹的就是未成熟的蛋白质，D正确。故选：A。
【分析】组成生物膜系统主要是细胞膜、核膜和各种细胞器的膜，细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境，细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜上进行的，生物膜把细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序的进行。
4．C
【解析】【解答】A．高尔基体与核膜、细胞膜不直接相连，A不符合题意；B．叶绿体与核膜、细胞膜没有结构联系，B不符合题意；C．内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，C符合题意；D．液泡与核膜、细胞膜没有结构联系，D不符合题意。故答案为：C。
【分析】各细胞器的膜联系：
5．B
【解析】【分析】①具有双层膜结构的细胞器有：叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。核糖体有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质中，是“生产蛋白质的机器”。所以选B。
6．B
【解析】【解答】解：A．细胞吸水膨胀时，质膜的厚度就会变小，面积增大，说明质膜具有一定的流动性，A错误；B．质膜上载体蛋白结合葡萄糖后其空间结构会发生改变，进而改变细胞膜的透性，达到运输葡萄糖的目的，B正确；C．构成细胞膜的磷脂分子的脂肪酸分子尾部可以摇摆，使得整个磷脂分子能发生侧向滑动，但由于细胞膜中夹杂着有“刚性”的胆固醇，因此这种膜的“柔性”是有限的，C错误；D．神经元受刺激产生兴奋的生理基础是Na+通道开放，Na+大量内流，应是协助扩散的方式，D错误。故选：B。
【分析】生物膜的流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成膜的基本骨架，蛋白质分子覆盖、镶嵌或横跨磷脂双分子层中，磷脂分子是轻油一般的流体，具有流动性，蛋白质分子大都是可以运动的，因此生物膜具有运动的流动性。
7．D
【解析】【解答】解：A．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上的核糖体内合成，A错误；B．内质网膜内向与核膜外膜相连，向外与细胞膜相连，高尔基体膜与内质网膜不直接联系，B错误；C．高尔基体具有转运分泌蛋白质的作用，C错误；D．靠近细胞膜的囊泡是由高尔基体形成，D正确。故选：D。
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。据此答题。
8．B
【解析】【解答】解：A．核膜与内质网膜直接相连，不通过囊泡的形式相互转化，A不符合题意；B．高尔基体膜与细胞膜之间以囊泡的形式相互转化，B符合题意；C．内质网膜与细胞膜相连，不通过囊泡的形式相互转化，C不符合题意；D．细胞膜和线粒体膜不以囊泡的形式转化，D不符合题意。故答案为：B。
【分析】不同膜结构间的膜关系(共18张PPT)
细胞骨架与内膜系统
新课导入
寻找证据
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一、细胞骨架由微管、微丝与中间纤维共同构成
重点关注细胞骨架的组成及功能
结论：
科研人员分别用能与微管蛋白、微丝蛋白和中间纤维蛋白特异性结合的荧光物质处理细胞后，在细胞质内观察到由这些蛋白质聚集成的纤维状网络结构（图2-44）。
图2-44
人肝细胞细胞骨架蛋白荧光显色结果
细胞的形状是由什么结构维持的？
由微管、微丝和中间纤维3种结构组分所构成的纤维状网架结构为细胞提供动态的结构支撑，决定了细胞的形状。
寻找证据
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一、细胞骨架由微管、微丝与中间纤维共同构成
重点关注细胞骨架的组成及功能
结论：
变形虫利用伪足捕获和吞噬食物颗粒（图2-45）。在光学显微镜下观察变形虫的伪足，可以看到一列细胞质向细胞前进方向流动，推动细脆胞的表面部分向外突出。用荧光物质对微丝蛋白染色，可观察到伪足中聚集了大量微丝蛋白。将特异性阻断微丝蛋白组装成微丝网络的药物注射到细胞内，能够阻止伪足的形成。
图2-45
变形虫吞噬食物颗粒（100×）
变形虫的变形运动是怎样实现的？
变形虫能伸出伪足，靠伪足作变形运动。
寻找证据
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一、细胞骨架由微管、微丝与中间纤维共同构成
重点关注细胞骨架的组成及功能
结论：
研究人员将枪乌贼神经元突起中的细胞质挤压出来，铺开，在显微镜下观察，发现细胞质中有很多根长长的微管，具膜小泡不是漂浮在细胞质中，而是沿着微管以5μm/s的速度移动（图2-46）。进一步用电镜观察，可以看到具膜小泡被特定的蛋白质连接在微管上（图2-47）。
图2-46
具膜小泡沿微管移动
箭头示具膜小泡
图2-47
具膜小泡连接在微管上
箭头示连接蛋白
细胞中的其膜小泡是怎样实现定向运动的？
具膜小泡通过特殊的蛋白质连接在微管或者微丝上，在蛋白质的拖曳下前进。
细胞骨架
图2-48
构成细胞骨架的3种结构示意图
成分：
由微管、微丝和中间纤维构成。
定义：
真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的纤维状网架结构。
细胞骨架
（1）维持细胞的形态；
（2）保持细胞内部结构的有序性；
（3）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。
功能：
图2-49
小肠上皮细胞的细胞骨架功能示意图
a.支撑功能；b.定位功能；c.运输功能
寻找证据
阅
读
二、细胞的内膜系统由核膜与各种细胞器膜共同构成
阅读下面资料，重点关注质膜与具膜细胞器之间的关系。
科学家把变形虫培养在含有标记物的培养滚中，观察到标记物首先出现在质膜内侧的吞噬泡中，之后吞噬泡与溶酶体融合。一段时间后，完成了消化作用的溶酶体与质膜融合，排出残渣。
根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.变形虫吞噬的食物颗粒是怎样被消化的？
2.变形虫溶酶体的形成过程和食物颗粒的消化过程表明细胞中哪些结构的膜可以相互转化？
1.变形虫吞噬的食物颗粒是怎样被消化的？
2.变形虫溶酶体的形成过程和食物颗粒的消化过程表明细胞中哪些结构的膜可以相互转化？
食物颗粒被吞噬细胞吞噬，形成吞噬泡，吞噬泡与溶酶体融合，进一步被溶酶体内的酶降解。
高尔基体膜与溶酶体膜
高尔基体膜与内质网膜
细胞中的各种生物膜之间在结构上有着密切的联系。内质网膜与外层核膜相连，有时还会与向内折叠的质膜相连，在合成代谢旺盛的细胞中，内质网膜甚至还会与线粒体外膜通过特定的蛋白质相关联。
不同部位的生物膜可以相互转化。例如，内质网膜与高尔基体膜之间，高尔基体膜与质膜、溶酶体膜之间都可以借助于囊泡的形成和融合相互转化。
高尔基体
内质网
线粒体
核膜
质膜
（间接联系）
囊泡
（间接联系）
（间接联系）囊泡
生物膜在结构上的联系
图2-50
细胞吞噬胞外异物的处理过程
生物膜在功能上的联系
1.在细胞吞噬和分解胞外异物的过程中，高尔基体膜的“成熟面”转变成溶酶体膜，并与质膜内陷形成的囊泡融为一体，随着水解作用完成后的胞吐，质膜得到恢复；同时，也有另一部分膜结构回到内质网的扁平囊膜上（图2-50）。
图2-51
细胞吞噬胞内异物的处理过程
生物膜在功能上的联系
2.如果是细胞内物质的分解和排出，形成特殊囊泡结构的膜则来自内质网，完成水解后回到内质网的膜结构会更多（图2-51）。
细胞的内膜系统
真核细胞中的核膜和各种具膜细胞器的膜在结构上相互转化，在功能上协调配合，共同组成的一个动态的整合网络。
1.酶附着的支架——为生化反应的进行创造条件。
2.使细胞内部区域化——保证反应高效、有序地进行。
硅肺病
硅肺病，又称矽肺病，是由于长期吸入大量含有游离二氧化硅粉尘所引起，以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。严重者可影响肺功能，丧失劳动能力，甚至发展为肺心病、心衰及呼吸衰竭。
此病多见于矿工，尤其是掘进工人，以及有大量石英、陶瓷和耐火材料等粉尘接触史者，发病一般较为缓慢，一般为5~10年，长者可达20年。
——细胞内膜系统的缺陷或损伤对细胞的危害
矽肺病患者的肺部影像
硅肺病预防
1.严格控制工作场所的粉尘含量（采用了湿式作业，密闭尘源，通风除尘，设备维护检修等综合性防尘措施）；
2.做好个人防护（佩戴防尘安全帽、防尘口罩等）。
3.定期监测空气中粉尘浓度和加强宣传教育。
知识梳理
细胞骨架与内膜系统
细胞骨架由微管、微丝与中间纤维共同构成
细胞的内膜系统由核膜与各种细胞器膜共同构成
谢
谢细胞骨架与内膜系统
【教学目标】
1．认识细胞骨架的组成成分及功能；
2．理解细胞的内膜系统及相应功能；
3．尝试分析硅肺病的发病机理以及防治手段。
【教学重难点】
1．认识细胞骨架的组成成分及功能；
2．理解细胞的内膜系统及相应功能；
【教学过程】
教师活动
学生活动
教学意图
第一部分
导课
导导入新课激发学习动机
【创设情景】我们曾经在显微镜下观察过植物细胞的细胞质流动。事实上，每一个真核细胞中都有这样一幅繁忙而有序的动态景象：细胞器附着在细胞内的“梁柱”上变形、移动；具膜小泡沿着细胞内的“公路”来来往往；各种大分子物质不间断地产生、运输、相互作用、分解……是什么机制协调着这些生命活动，使细胞成为结构与功能上的统一体呢？
学生思考
带着问题去学习今天的知识，提高他们的学习兴趣。
第二部分
细胞骨架由微管、微丝与中间纤维共同构成
讲讲授新课
寻找证据：阅读课本P46页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．细胞的形状是由什么结构维持的？
2．变形虫的变形运动是怎样实现的？
3．细胞中的具膜小泡是怎样实现定向运动的？
在真核细胞中，具有由微管、微丝和中间纤维3种结构组分所构成的纤维状网架结构，这种结构称为细胞骨架（cytoskeleton）。细胞骨架的3种结构是由蛋白质组装成的，是高度动态的系统，骨架纤维的长度和分布状态随着细胞骨架蛋白的组装和解聚而不断发生改变。
细胞骨架不仅为细胞提供动态的结构支撑，还决定了细胞的形状。此外，细胞骨架也为细胞内各种结构的合理排布提供了定位框架。细胞骨架还为细胞器和大分子物质的定向移动提供了运输轨道。总之，细胞重要的生命活动的实现都离不开细胞骨架。
明确目的
学生根据阅读理解，回答问题：
1．由微管、微丝和中间纤维3种结构组分所构成的纤维状网架结构为细胞提供动态的结构支撑，决定了细胞的形状。2．变形虫能伸出伪足，靠伪足作变形运动。3．具膜小泡通过特殊的蛋白质连接在微管或者微丝上，在蛋白质的拖曳下前进。
观察图2-49，理解细胞骨架的功能
通过资料阅读，获取重要信息。
总结归纳
通过资料分析，谈到细胞骨架，并进一步认识细胞骨架的结构
通过细胞骨架功能示意图，帮助学生了解细胞骨架的功能
第三部分
细胞的内膜系统由核膜与各种细胞器膜共同构成
讲讲授新课
细胞中的各种生物膜之间在结构和功能上有着密切的联系。根据课本P48页资料，思考下列问题：
1．变形虫吞噬的食物颗粒是怎样被消化的？
2．变形虫溶酶体的形成过程和食物颗粒的消化过程表明细胞中哪些结构的膜可以相互转化？
在细胞中，不同部位的生物膜可以相互转化，例如，内质网膜与高尔基体膜之间，高尔基体膜与质膜、溶酶体膜之间都可以借助于囊泡的形成和融合相互转化。
此外，各种生物膜在功能上也有着密切的联系。例如，在细胞吞噬和分解胞外异物及胞内物质的过程中，核膜和各种具膜细胞器的膜在结构上不仅相互转化，在功能上协调配合，共同组成一个动态的整合网络——细胞内膜系统。细胞的内膜系统对真核细胞具有怎样的意义呢？
细胞的内膜系统保证了细胞生命活动的高度程序化与自控性。但与此同时，细胞内膜系统的缺陷或损伤对细胞的危害极大。硅肺病的发病机理与此有关。
板书设计
阅读教材内容，根据要点，回答相关问题。
学生根据阅读理解，回答问题。
观察图2-50和图2-51，理解各种生物膜在功能上的联系
小组讨论思考，并回答：1．酶附着的支架——为生化反应的进行创造条件。2．使细胞内部区域化——保证反应高效、有序地进行。
小组讨论：依据硅肺病的发病机理，探讨预防措施。
引导学生认识质膜和具膜细胞器之间的关系。
通过自主学习，锻炼学生总结归纳能力。
引导认识细胞的内膜系统的功能
巩固认知——运用理论知识，尝试分析社会生产和健康生活中的问题，树立正确的人生价值观。
