细胞的生物膜系统

1细胞的生物膜系统（1）大连市第四十四中学常美华教学目的：1、细胞的生物膜系统是一个在结构和功能上都紧密联系的统一整体2、生物膜系统的概念3、研究生物膜的重要意义教学模式引导──发展式。教学手段细胞亚显微结构挂图、实物投影仪、课件。课时安排二课时。重点和难点：1、各种生物膜在结构和功能上的联系2、生物膜系统的概念学情分析本节内容是对高中生物必修课本中“生命的基本单位──细胞”一章内容的扩展和补充，学生有一定的知识基础，因此教学过程中采用以旧带新的方法；让学生积极主动参与到学习中来，发挥他们的主体作用，可以收到事半功借的效果。教师通过设计的问题控制教学进程，引导学生发现新的知识。关于豚鼠胰脏腺泡细胞中分泌物的形成过程，可以制作成课件，动态演示分泌物的运输过程，适当补充一些资料并配以一定的问题，这样，可以帮助学生理解教材内容，使文字内容形象地保留在记忆中，从而降低了本知识点的难度。教学过程第一课时一、分析引入：大变形虫的去核实验。提问：每一步实验现象如何？该实验说明了什么？学生分析讨论，得出结论：细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。教师总结：细胞是生物体结构和功能的基本单位，人们对许多生命现象的探索都要深入到细胞中寻求答案，使细胞生物学得到了迅猛的发展。二、导入新课：细胞生物学作为生命科学的重要支柱之一，已广泛地渗透到生命科学的各个分支领域中。本章选择生物膜系统和细胞工程作为代表，简要介绍细胞生物学在理论研究和应用方面的重要进展。1．挂图复习细胞的亚显微结构。（可设计如下问题）（1）具有单层膜的细胞结构有哪些？（2）具有双层膜的细胞结构有哪些？（3）细胞膜的化学成分是怎样的？结构如何？2教师引导：是不是所有膜的成分和结构都与细胞膜一样呢？（学生看课本68页表）教师说明：细胞亚显微结构的膜化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。指出：（1）除了挂图中所标注的一些结构以外，溶酶体、圆球体、微体、胞饮泡、收缩泡、吞噬泡等均为具单层膜的结构。（2）生物膜的化学组成是蛋白质、脂类和糖类。2．各种生物膜在结构上的联系。引导：生物膜的厚度一般为7nm～8nm，真核细胞的生物膜约占细胞干重的70％～80％，最多的是内质网膜，因此内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。学生观察教学挂图和课本插图，分析出各种生物膜在结构上有哪些联系。指出：液泡、叶绿体的膜与其他有膜结构也有一定的联系。提问：内质网既可以与核膜、线粒体、细胞膜直接相连，还可以借助于小泡与高尔基体间接相连，其物质基础是什么？（学生思考并回答）引导：既然它们之间有着直接或间接的联系，它们之间能否相互转化呢？Grimstone曾观察到：饥饿的原生动物逐渐停止形成高尔基体，同时粗面内质网也减少或几乎完全消失，由于这些细胞于实验期间还继续形成分泌小泡，所以每一个高尔基体的囊的数目减少了，但当给动物重新喂食后，形成了新的粗面内质网，同时产生新的高尔基体，囊的功能也恢复了。教师提问：该实验说明了什么问题？（学生思考并回答）结论：细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。指出：各种生物膜不仅在结构上有一定的联系，而且在功能上也有一定的联系。3．各种生物膜在功能上的联系。提问：（1）蛋白质的合成场所是什么？（2）核糖体有哪几种存在形式？教师引导：这两种类型的核糖体所合成的蛋白质有何不同呢？蚕的丝腺细胞在5龄的初期主要是细胞本身增大，这时细胞质中的核糖体多为游离型的，而内质网很贫乏。但到5龄的后半期，腺细胞开始大量合成和分泌丝心蛋白时，则核糖体都与内质网结合，形成发达的粗面内质网。提问：通过上述事实你可得出什么结论？（学生思考并回答）总结：丝心蛋白是在附着于内质网上的核糖体上合成的，它是一种分泌蛋白。科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，发现了各种生物膜在功能上有一定的联系。证明各种生物膜在功能上有一定的联系的实验介绍：（1）简介显微放射自显影法——利用所研究物体中的放射性物质（示踪物质）放出的射线对照相底片或乳胶的作用，从而得知在所研究物体中预测成分的分布。这种方法称放射性自显影法。应用于细胞学或组织学则称显微放射自显影法。（2）说明：豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程的研究即采用了此方法。首先给动物注射氚(3H)标记的亮氨酸，进行3min的脉冲标记，然后制作电镜的显微放射自显影标本。观察结果是：被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中。提问：被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中说明了什么？（学生思考并回答）。显示：脉冲标记后17min和117min后的情况。学生仔细观察并回答下列问题：3（1）17min和117min后被标记的氨基酸相继出现在哪些部位？（2）与此分泌物的合成和分泌有关的结构有哪些？（3）这些分泌物的运输方向是怎样的？（4）这些分泌物通过哪种方式被运输到细胞外？连续显示豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程，引导学生总结分泌蛋白的合成与分泌的过程：核糖体—→内质网—→高尔基体—→细胞膜—→细胞外设问：在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜呢？内质网和高尔基体与蛋白质的形成有何关系呢？引导学生思考并复习内质网和高尔基体的功能。讲解：在核糖体上翻译出的蛋白质，进入内质网后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为比较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要大量的能量。小结：综上所述，细胞内的各种生物膜不仅在结构上有一定的联系，在功能上也是既有明确的分工，又有紧密的联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。【课堂检测】1、关于细胞膜结构的下列论点中，不正确的论述是A、磷脂排成双分子层B、蛋白分子覆盖于磷脂层中C、两侧膜物质分子排列不对称D、物质分子的运动使其有流动性2、细胞膜上与认别、免疫、信息传递和血型决定有密切关系的物质是A、糖蛋白B、磷脂C、脂肪D、核酸3、内质网膜与核膜、细胞膜相连的特点表明内质网重要功能之一是A、扩展细胞内膜，有利于酶的附着B、提供细胞内物质运输的通道C、提供核糖体附着的支架D、参与细胞内某些代谢反4.（2005年北京高考题）结合表中数据，指出下列叙述错误的是成分线粒体膜蛋白质（质量分数/％）脂类（质量分数/％）外膜5248内膜7624A.内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶B.内膜比外膜具有更多的功能C.内膜、外膜的化学组成大致相同D.内膜表面积大，导致蛋白质含量高5.下列不具有膜结构的细胞器是A.高尔基体B.线粒体C.中心体D.细胞壁6.假如图中7表示糖蛋白，则该分泌蛋白中的糖基与蛋白质分子的连接处是图中的4前后内质网高尔基体细胞膜膜面积A.⑤B.②C.④D.③7.（多选）下列属于分泌蛋白的是A胰岛素B.唾液淀粉酶C.生长激素D.性激素8.下列膜结构不能直接相连的是A.核膜与内质网膜B.内质网膜与高尔基体膜C.内质网膜与线粒体膜D.细胞膜与内质网膜9.生物膜化学组成的表达最全面的是A.蛋白质，糖类，磷脂B.糖蛋白，类脂C.蛋白质，糖类，脂质D.糖蛋白，脂质10.科学家在豚鼠的胰脏的腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，其放射性出现顺序依次为A.内质网、高尔基体、细胞膜、核糖体B.细胞膜、内质网、核糖体、高尔基体C.细胞膜、高尔基体、内质网、核糖体D.核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜11.图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成A.胰岛素B.孕激素C.有氧呼吸酶D.DNA合成酶12.下列各组生物膜中，成分与结构最相似的是A.内质网膜与细胞核膜B.线粒体外膜与内膜C.内质网膜与高尔基体膜D.细胞膜与细胞核膜13.图4-1-2为细胞内蛋白质合成与转运的示意图，请据图回答：（1）在①结构与②结构上合成的蛋白质是以为模板，这一过程在遗传学上称为。（2）在③结构上合成的蛋白质，需要在③结构内加工，然后形成，转移到④结构内，在④结构内进一步加工，加工后释放到细胞外。由此可知，生物膜在上是紧密联系的。（3）①结构与②结构上合成的蛋白质，它们的作用场所区别是：5。（举例说明）（1）信使RNA翻译（2）较成熟蛋白质结构和功能（3）细胞内（如呼吸酶）细胞外（如消化酶）选择题答案：BABDCB（ABC）CCDAC图4-1-2