第三章第2節(jié)

細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合1.線粒體：1857年，瑞士生物學(xué)家阿爾伯特·馮·科立克在肌細(xì)胞中觀察到顆粒狀結(jié)構(gòu)，1898年被命名為“線粒體”，后證實(shí)為能量代謝中心。

2.葉綠體：19世紀(jì)初，植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)綠色植物細(xì)胞中的綠色顆粒，1883年德國生物學(xué)家安德烈亞斯·席姆佩爾命名為“葉綠體”，確認(rèn)其參與光合作用。

3.高爾基體：1898年，意大利醫(yī)生卡米洛·高爾基通過銀染法在神經(jīng)細(xì)胞中觀察到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，命名為“高爾基體”，后發(fā)現(xiàn)其與蛋白質(zhì)加工、分泌相關(guān)。

問題探討一、細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：1945年，美國細(xì)胞生物學(xué)家凱澤·波特用電子顯微鏡觀察細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)中相互連通的膜性管道系統(tǒng)，分為粗面（附核糖體）與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

5.核糖體：1953年，羅馬尼亞細(xì)胞學(xué)家喬治·帕拉德在電鏡下發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)中顆粒狀結(jié)構(gòu)，證實(shí)其為蛋白質(zhì)合成場所，1958年被命名為“核糖體”。

6.溶酶體：1955年，比利時(shí)科學(xué)家克里斯蒂安·德迪夫通過差速離心法分離細(xì)胞組分，發(fā)現(xiàn)含水解酶的囊泡，確認(rèn)其具細(xì)胞內(nèi)消化功能。

7.中心體：1888年，德國生物學(xué)家瓦爾特·弗萊明在動(dòng)物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)成對顆粒，命名為“中心體”，后證實(shí)其參與細(xì)胞分裂紡錘體形成。

問題探討一、細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)1.線粒體：細(xì)胞的“能量工廠”，通過有氧呼吸合成ATP，為生命活動(dòng)供能，含DNA和核糖體，可自主合成部分蛋白質(zhì)。

2.葉綠體：植物細(xì)胞的“光合作用車間”，類囊體膜上的光合色素吸收光能，將CO?和H?O轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和O?。

3.核糖體：“蛋白質(zhì)合成機(jī)器”，游離型合成胞內(nèi)蛋白，附著型合成分泌蛋白（如抗體）和膜蛋白，由rRNA和蛋白質(zhì)組成。

4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：附著核糖體，參與分泌蛋白的合成與初步加工（如折疊、糖基化）；

滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：無核糖體，合成脂質(zhì)（如性激素）、解毒（肝細(xì)胞）及儲(chǔ)存Ca2?（肌細(xì)胞）。

問題探討二、細(xì)胞器的分工1.線粒體：細(xì)胞的“能量工廠”，通過有氧呼吸合成ATP，為生命活動(dòng)供能，含DNA和核糖體，可自主合成部分蛋白質(zhì)。

2.葉綠體：植物細(xì)胞的“光合作用車間”，類囊體膜上的光合色素吸收光能，將CO?和H?O轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和O?。

3.核糖體：“蛋白質(zhì)合成機(jī)器”，游離型合成胞內(nèi)蛋白，附著型合成分泌蛋白（如抗體）和膜蛋白，由rRNA和蛋白質(zhì)組成。

4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：附著核糖體，參與分泌蛋白的合成與初步加工（如折疊、糖基化）；

滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：無核糖體，合成脂質(zhì)（如性激素）、解毒（肝細(xì)胞）及儲(chǔ)存Ca2?（肌細(xì)胞）。

問題探討二、細(xì)胞器的分工5.高爾基體：“加工與運(yùn)輸樞紐”，修飾來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)（如糖蛋白加工），分類包裝成囊泡，參與細(xì)胞膜更新和細(xì)胞壁形成（植物）。

6.溶酶體：“細(xì)胞消化車間”，含多種水解酶，分解衰老細(xì)胞器、吞噬病原體（如巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌）。

7.液泡：植物細(xì)胞中儲(chǔ)存水、無機(jī)鹽、色素（如花青素）及營養(yǎng)物質(zhì)，維持細(xì)胞滲透壓和形態(tài)。

8.中心體：動(dòng)物和低等植物細(xì)胞中由兩組垂直中心粒組成，參與細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成。

9.過氧化物酶體：分解脂肪酸等有機(jī)物，產(chǎn)生的過氧化氫（H?O?）被過氧化氫酶分解為水和氧氣，具解毒作用。

問題探討二、細(xì)胞器的分工分泌蛋白的合成與運(yùn)輸2.分泌蛋白1.胞內(nèi)蛋白在細(xì)胞內(nèi)合成，并在細(xì)胞內(nèi)起作用的一類蛋白。如血紅蛋白、呼吸酶等。在細(xì)胞內(nèi)合成，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。如消化酶、抗體、部分激素（如胰島素）等。同位素標(biāo)記法3.研究方法問題探討三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合同位素標(biāo)記法

在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O、12C與14C。同位素的物理性質(zhì)可能有差異，但組成的化合物化學(xué)性質(zhì)相同。用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。

同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。生物學(xué)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，是穩(wěn)定同位素，如15N、18O等。三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合3H標(biāo)記的亮氨酸豚鼠胰腺的腺泡細(xì)胞注射觀察細(xì)胞中放射性標(biāo)記物先后出現(xiàn)的部位細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合

在豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞中注射３Ｈ標(biāo)記的亮氨酸粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體囊泡及分泌物1.分泌蛋白是在哪里合成？在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成。需要能量，線粒體通過有氧呼吸提供。思考與討論2.分泌蛋白從合成至分泌，經(jīng)過了哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)；請描述大致過程。3.分泌蛋白合成和分泌過程是否需要能量，能量由哪里提供？①核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜。②分泌蛋白在核糖體上合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w做下一步的加工，再由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜肽鏈一定空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)成熟蛋白質(zhì)分泌蛋白氨基酸合成加工、折疊、修飾加工、融合分泌囊泡囊泡線粒體三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合這個(gè)過程中，

膜可通過

轉(zhuǎn)化成

膜，高爾基體膜又可通過囊泡形成

。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡高爾基體細(xì)胞膜膜面積的變化：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——高爾基體膜——細(xì)胞膜——膜面積減少膜面積不變膜面積增加三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合前后時(shí)間0膜面積①③②時(shí)間0分泌蛋白合成過程中膜面積的變化（圖像）膜面積內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合分泌蛋白合成過程中放射性變化時(shí)間核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體放射性強(qiáng)度0三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合分泌蛋白運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的過程，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么特點(diǎn)？細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1.定義細(xì)胞中的細(xì)胞膜、核膜、以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器，它們都是由膜構(gòu)成，這些膜的化學(xué)組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱為生物膜。由細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜生物膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)的生物膜組成成分和結(jié)構(gòu)上很相似。2.聯(lián)系：在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜囊泡細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體直接核膜直接囊泡四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn)。將各種細(xì)胞器分隔開，使細(xì)胞內(nèi)部區(qū)域化，保證生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞。生物膜系統(tǒng)核膜細(xì)胞膜細(xì)胞器膜3.功能四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)原核細(xì)胞有生物膜系統(tǒng)嗎？沒有，因?yàn)樵思?xì)胞內(nèi)的生物膜分化不完善，只有細(xì)胞膜，沒有核膜及具膜細(xì)胞器；大多數(shù)病毒無任何膜結(jié)構(gòu)，所以原核生物和病毒無生物膜系統(tǒng)。思考與討論四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)一種新的制藥工藝：根據(jù)生物膜的特性，將磷脂制成很小的小球，讓這些小球包裹著藥物，運(yùn)輸?shù)交疾〔课?，通過小球膜和細(xì)胞膜的融合，將藥物送入細(xì)胞，從而達(dá)到治療疾病的目的。聚乙二醇保護(hù)層水溶性藥物晶體脂雙層脂溶性藥物晶體抗體在水中結(jié)晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。4.生物膜系統(tǒng)的應(yīng)用四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)科學(xué)家研究分泌蛋白的合成與運(yùn)輸?shù)姆椒ㄊ峭凰貥?biāo)記法。分泌蛋白合成與運(yùn)輸?shù)穆窂绞牵河坞x的核糖體→粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜；這個(gè)過程需要線粒體提供能量。根據(jù)蛋白質(zhì)作用的位置，分為胞內(nèi)蛋白和分泌蛋白。生物膜系統(tǒng)是指細(xì)胞內(nèi)化學(xué)組成成分和結(jié)構(gòu)相似的細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜和核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。其中，沒有生物膜系統(tǒng)的是原核生物。課堂小結(jié)隨堂測試1.在唾液腺細(xì)胞中，參與合成并分泌唾液淀粉酶的細(xì)胞器有（

）A.線粒體、中心體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、葉綠體、高爾基體C.核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體

D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體C隨堂測試2．細(xì)胞內(nèi)生物膜為細(xì)胞生命活動(dòng)提供了廣闊場所，不同細(xì)胞器增大膜面積的方式可能不同。下列有關(guān)細(xì)胞器增大膜面積方式的敘述中，正確的是（）A．葉綠體通過內(nèi)膜向內(nèi)折疊增大膜面積B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過折疊廣泛分布于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C．線粒體內(nèi)的外膜增大了線粒體的膜面積D．高爾基體通過產(chǎn)生囊泡而增大膜面積B隨堂測試3下列關(guān)于生物膜系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.生物膜系統(tǒng)由細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜等組成B.生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系C.生物膜系統(tǒng)保證細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行D.生物膜系統(tǒng)就是各種生物膜的簡單組合答案：D解析：生物膜系統(tǒng)不是簡單組合，而是在組成成分和結(jié)構(gòu)上相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，對細(xì)胞生命活動(dòng)有重要作用。D