資源簡介

細胞骨架與內膜系統
【學習目標】
1．認識細胞骨架的組成成分及功能；
2．理解細胞的內膜系統及相應功能；
3．嘗試分析硅肺病的發病機理以及防治手段。
【學習重難點】
1．認識細胞骨架的組成成分及功能；
2．理解細胞的內膜系統及相應功能；
【學習過程】
一、新知探究
1．細胞骨架的組成和功能
細胞骨架是由微管、微絲和中間纖維3種結構組分所構成的纖維狀網架結構，它的功能體現在：
a細胞骨架為細胞提供動態的結構支撐，決定了細胞的形狀；
b．細胞骨架為細胞內各種結構的合理排布提供了定位框架；
c．為細胞器和大分子物質的定向移動提供了運輸軌道。
2．細胞的內膜系統在細胞生命活動中的作用
（1）廣闊的膜面積提供了酶的附著位點，保證了化學反應的順利進行。如內質網連接成網狀，線粒體內膜向內折疊形成嵴，增加了酶的附著位點。
（2）細胞內膜系統分隔成許多小的區域，同時進行多種反應，保證生命活動高效、有序地進行。如有氧呼吸主要在線粒體中進行，光合作用在葉綠體中進行。
二、精練反饋
1．細胞骨架是由哪幾種物質構成的（
）
A．糖類
B．脂類
C．核酸
D．蛋白質
2．以下與細胞的運動有關的是（
）
A．鞭毛
B．纖毛
C．二者都是
D．二者都不是
3．在細胞內有許多“囊泡”穿梭往來，繁忙地運輸著“貨物”，并且能夠精確地運送到目的地．下列關于這些“囊泡”的敘述，錯誤的是（???
）
A．囊泡都來自于內質網和高爾基體
B．神經細胞內的高爾基體被破壞，會導致囊泡數量減少
C．囊泡能運輸“貨物”到預定位置與生物膜的信息交流功能有關
D．唾液腺細胞的囊泡內的蛋白質可能是不成熟的蛋白質
4．細胞質中與核膜、質膜具有結構聯系的細胞器是(????
)
A．高爾基體
B．葉綠體
C．內質網
D．液泡
5．細胞內由單層膜構成且表面常附著有核糖體的細胞器是（
）
A．液泡?
B．內質網?
C．溶酶體???
D．高爾基體
6．下列有關質膜的敘述正確的是（?
）
A．細胞吸水膨脹時，質膜的厚度就會變小，說明質膜具有選擇透性
B．質膜上載體蛋白結合葡萄糖后其空間結構會發生改變
C．動物細胞質膜中除了以上成分還有膽固醇，該物質的存在有助于體現膜的“柔性”
D．神經元接受刺激產生興奮的生理基礎是Na+通過主動轉運內流
7．科學家用含3H標記的亮氨酸的培養液培養豚鼠的胰腺腺泡細胞，表為在腺泡細胞幾種結構中最早檢測到放射性的時間表。下列敘述中正確的是（???
）
細胞結構
附有核糖體的內質網
高爾基體
靠近細胞膜的囊泡
時間/min
3
17
117
A．形成分泌蛋白的多肽最早在內質網內合成????
B．高爾基體膜向內與內質網膜相連，向外與細胞膜相連
C．高爾基體不具有轉運分泌蛋白的作用???????????
D．靠近細胞膜的囊泡可由高爾基體形成
8．不同膜結構的膜之間可以相互轉化。下列各項中，以囊泡的方式進行轉化的是（
）
A．核膜和內質網膜?????????
B．細胞膜和高爾基體膜?????????
C．內質網膜和細胞膜?????????
D．細胞膜和線粒體膜
答案：
1．D
2．C
3．A
【解析】【解答】解；A．吞噬細胞內有些囊泡可來自細胞膜，A錯誤；B．神經細胞內的囊泡主要是突觸小泡，而突觸小泡來自高爾基體，所以高爾基體被破壞，突觸小泡的數量會減少，B正確；C．細胞內不同的囊泡運送物質能夠精準的進行，與生物膜的信息交流功能有關，C正確；D．唾液腺細胞內來自內質網的囊泡，其包裹的就是未成熟的蛋白質，D正確。故選：A。
【分析】組成生物膜系統主要是細胞膜、核膜和各種細胞器的膜，細胞膜使細胞有相對穩定的內部環境，細胞內許多重要的化學反應都是在生物膜上進行的，生物膜把細胞器分隔開，保證細胞生命活動高效、有序的進行。
4．C
【解析】【解答】A．高爾基體與核膜、細胞膜不直接相連，A不符合題意；B．葉綠體與核膜、細胞膜沒有結構聯系，B不符合題意；C．內質網能有效地增加細胞內的膜面積，其外連細胞膜，內連核膜，將細胞中的各種結構連成一個整體，C符合題意；D．液泡與核膜、細胞膜沒有結構聯系，D不符合題意。故答案為：C。
【分析】各細胞器的膜聯系：
5．B
【解析】【分析】①具有雙層膜結構的細胞器有：葉綠體、線粒體。具有雙層膜結構的細胞結構有葉綠體、線粒體和核膜。②具有單層膜結構的細胞器有內質網、高爾基體、溶酶體、液泡。③不具備膜結構的細胞器有核糖體和中心體。核糖體有的附著在內質網上，有的游離分布在細胞質中，是“生產蛋白質的機器”。所以選B。
6．B
【解析】【解答】解：A．細胞吸水膨脹時，質膜的厚度就會變小，面積增大，說明質膜具有一定的流動性，A錯誤；B．質膜上載體蛋白結合葡萄糖后其空間結構會發生改變，進而改變細胞膜的透性，達到運輸葡萄糖的目的，B正確；C．構成細胞膜的磷脂分子的脂肪酸分子尾部可以搖擺，使得整個磷脂分子能發生側向滑動，但由于細胞膜中夾雜著有“剛性”的膽固醇，因此這種膜的“柔性”是有限的，C錯誤；D．神經元受刺激產生興奮的生理基礎是Na+通道開放，Na+大量內流，應是協助擴散的方式，D錯誤。故選：B。
【分析】生物膜的流動鑲嵌模型認為：磷脂雙分子層構成膜的基本骨架，蛋白質分子覆蓋、鑲嵌或橫跨磷脂雙分子層中，磷脂分子是輕油一般的流體，具有流動性，蛋白質分子大都是可以運動的，因此生物膜具有運動的流動性。
7．D
【解析】【解答】解：A．形成分泌蛋白的多肽最早在內質網上的核糖體內合成，A錯誤；B．內質網膜內向與核膜外膜相連，向外與細胞膜相連，高爾基體膜與內質網膜不直接聯系，B錯誤；C．高爾基體具有轉運分泌蛋白質的作用，C錯誤；D．靠近細胞膜的囊泡是由高爾基體形成，D正確。故選：D。
【分析】分泌蛋白合成與分泌過程：核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量。據此答題。
8．B
【解析】【解答】解：A．核膜與內質網膜直接相連，不通過囊泡的形式相互轉化，A不符合題意；B．高爾基體膜與細胞膜之間以囊泡的形式相互轉化，B符合題意；C．內質網膜與細胞膜相連，不通過囊泡的形式相互轉化，C不符合題意；D．細胞膜和線粒體膜不以囊泡的形式轉化，D不符合題意。故答案為：B。
【分析】不同膜結構間的膜關系(共18張PPT)
細胞骨架與內膜系統
新課導入
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一、細胞骨架由微管、微絲與中間纖維共同構成
重點關注細胞骨架的組成及功能
結論：
科研人員分別用能與微管蛋白、微絲蛋白和中間纖維蛋白特異性結合的熒光物質處理細胞后，在細胞質內觀察到由這些蛋白質聚集成的纖維狀網絡結構（圖2-44）。
圖2-44
人肝細胞細胞骨架蛋白熒光顯色結果
細胞的形狀是由什么結構維持的？
由微管、微絲和中間纖維3種結構組分所構成的纖維狀網架結構為細胞提供動態的結構支撐，決定了細胞的形狀。
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一、細胞骨架由微管、微絲與中間纖維共同構成
重點關注細胞骨架的組成及功能
結論：
變形蟲利用偽足捕獲和吞噬食物顆粒（圖2-45）。在光學顯微鏡下觀察變形蟲的偽足，可以看到一列細胞質向細胞前進方向流動，推動細脆胞的表面部分向外突出。用熒光物質對微絲蛋白染色，可觀察到偽足中聚集了大量微絲蛋白。將特異性阻斷微絲蛋白組裝成微絲網絡的藥物注射到細胞內，能夠阻止偽足的形成。
圖2-45
變形蟲吞噬食物顆粒（100×）
變形蟲的變形運動是怎樣實現的？
變形蟲能伸出偽足，靠偽足作變形運動。
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一、細胞骨架由微管、微絲與中間纖維共同構成
重點關注細胞骨架的組成及功能
結論：
研究人員將槍烏賊神經元突起中的細胞質擠壓出來，鋪開，在顯微鏡下觀察，發現細胞質中有很多根長長的微管，具膜小泡不是漂浮在細胞質中，而是沿著微管以5μm/s的速度移動（圖2-46）。進一步用電鏡觀察，可以看到具膜小泡被特定的蛋白質連接在微管上（圖2-47）。
圖2-46
具膜小泡沿微管移動
箭頭示具膜小泡
圖2-47
具膜小泡連接在微管上
箭頭示連接蛋白
細胞中的其膜小泡是怎樣實現定向運動的？
具膜小泡通過特殊的蛋白質連接在微管或者微絲上，在蛋白質的拖曳下前進。
細胞骨架
圖2-48
構成細胞骨架的3種結構示意圖
成分：
由微管、微絲和中間纖維構成。
定義：
真核細胞中維持細胞形態、保持細胞內部結構有序性的纖維狀網架結構。
細胞骨架
（1）維持細胞的形態；
（2）保持細胞內部結構的有序性；
（3）與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。
功能：
圖2-49
小腸上皮細胞的細胞骨架功能示意圖
a.支撐功能；b.定位功能；c.運輸功能
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二、細胞的內膜系統由核膜與各種細胞器膜共同構成
閱讀下面資料，重點關注質膜與具膜細胞器之間的關系。
科學家把變形蟲培養在含有標記物的培養滾中，觀察到標記物首先出現在質膜內側的吞噬泡中，之后吞噬泡與溶酶體融合。一段時間后，完成了消化作用的溶酶體與質膜融合，排出殘渣。
根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1.變形蟲吞噬的食物顆粒是怎樣被消化的？
2.變形蟲溶酶體的形成過程和食物顆粒的消化過程表明細胞中哪些結構的膜可以相互轉化？
1.變形蟲吞噬的食物顆粒是怎樣被消化的？
2.變形蟲溶酶體的形成過程和食物顆粒的消化過程表明細胞中哪些結構的膜可以相互轉化？
食物顆粒被吞噬細胞吞噬，形成吞噬泡，吞噬泡與溶酶體融合，進一步被溶酶體內的酶降解。
高爾基體膜與溶酶體膜
高爾基體膜與內質網膜
細胞中的各種生物膜之間在結構上有著密切的聯系。內質網膜與外層核膜相連，有時還會與向內折疊的質膜相連，在合成代謝旺盛的細胞中，內質網膜甚至還會與線粒體外膜通過特定的蛋白質相關聯。
不同部位的生物膜可以相互轉化。例如，內質網膜與高爾基體膜之間，高爾基體膜與質膜、溶酶體膜之間都可以借助于囊泡的形成和融合相互轉化。
高爾基體
內質網
線粒體
核膜
質膜
（間接聯系）
囊泡
（間接聯系）
（間接聯系）囊泡
生物膜在結構上的聯系
圖2-50
細胞吞噬胞外異物的處理過程
生物膜在功能上的聯系
1.在細胞吞噬和分解胞外異物的過程中，高爾基體膜的“成熟面”轉變成溶酶體膜，并與質膜內陷形成的囊泡融為一體，隨著水解作用完成后的胞吐，質膜得到恢復；同時，也有另一部分膜結構回到內質網的扁平囊膜上（圖2-50）。
圖2-51
細胞吞噬胞內異物的處理過程
生物膜在功能上的聯系
2.如果是細胞內物質的分解和排出，形成特殊囊泡結構的膜則來自內質網，完成水解后回到內質網的膜結構會更多（圖2-51）。
細胞的內膜系統
真核細胞中的核膜和各種具膜細胞器的膜在結構上相互轉化，在功能上協調配合，共同組成的一個動態的整合網絡。
1.酶附著的支架——為生化反應的進行創造條件。
2.使細胞內部區域化——保證反應高效、有序地進行。
硅肺病
硅肺病，又稱矽肺病，是由于長期吸入大量含有游離二氧化硅粉塵所引起，以肺部廣泛的結節性纖維化為主的疾病。嚴重者可影響肺功能，喪失勞動能力，甚至發展為肺心病、心衰及呼吸衰竭。
此病多見于礦工，尤其是掘進工人，以及有大量石英、陶瓷和耐火材料等粉塵接觸史者，發病一般較為緩慢，一般為5~10年，長者可達20年。
——細胞內膜系統的缺陷或損傷對細胞的危害
矽肺病患者的肺部影像
硅肺病預防
1.嚴格控制工作場所的粉塵含量（采用了濕式作業，密閉塵源，通風除塵，設備維護檢修等綜合性防塵措施）；
2.做好個人防護（佩戴防塵安全帽、防塵口罩等）。
3.定期監測空氣中粉塵濃度和加強宣傳教育。
知識梳理
細胞骨架與內膜系統
細胞骨架由微管、微絲與中間纖維共同構成
細胞的內膜系統由核膜與各種細胞器膜共同構成
謝
謝細胞骨架與內膜系統
【教學目標】
1．認識細胞骨架的組成成分及功能；
2．理解細胞的內膜系統及相應功能；
3．嘗試分析硅肺病的發病機理以及防治手段。
【教學重難點】
1．認識細胞骨架的組成成分及功能；
2．理解細胞的內膜系統及相應功能；
【教學過程】
教師活動
學生活動
教學意圖
第一部分
導課
導導入新課激發學習動機
【創設情景】我們曾經在顯微鏡下觀察過植物細胞的細胞質流動。事實上，每一個真核細胞中都有這樣一幅繁忙而有序的動態景象：細胞器附著在細胞內的“梁柱”上變形、移動；具膜小泡沿著細胞內的“公路”來來往往；各種大分子物質不間斷地產生、運輸、相互作用、分解……是什么機制協調著這些生命活動，使細胞成為結構與功能上的統一體呢？
學生思考
帶著問題去學習今天的知識，提高他們的學習興趣。
第二部分
細胞骨架由微管、微絲與中間纖維共同構成
講講授新課
尋找證據：閱讀課本P46頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．細胞的形狀是由什么結構維持的？
2．變形蟲的變形運動是怎樣實現的？
3．細胞中的具膜小泡是怎樣實現定向運動的？
在真核細胞中，具有由微管、微絲和中間纖維3種結構組分所構成的纖維狀網架結構，這種結構稱為細胞骨架（cytoskeleton）。細胞骨架的3種結構是由蛋白質組裝成的，是高度動態的系統，骨架纖維的長度和分布狀態隨著細胞骨架蛋白的組裝和解聚而不斷發生改變。
細胞骨架不僅為細胞提供動態的結構支撐，還決定了細胞的形狀。此外，細胞骨架也為細胞內各種結構的合理排布提供了定位框架。細胞骨架還為細胞器和大分子物質的定向移動提供了運輸軌道。總之，細胞重要的生命活動的實現都離不開細胞骨架。
明確目的
學生根據閱讀理解，回答問題：
1．由微管、微絲和中間纖維3種結構組分所構成的纖維狀網架結構為細胞提供動態的結構支撐，決定了細胞的形狀。2．變形蟲能伸出偽足，靠偽足作變形運動。3．具膜小泡通過特殊的蛋白質連接在微管或者微絲上，在蛋白質的拖曳下前進。
觀察圖2-49，理解細胞骨架的功能
通過資料閱讀，獲取重要信息。
總結歸納
通過資料分析，談到細胞骨架，并進一步認識細胞骨架的結構
通過細胞骨架功能示意圖，幫助學生了解細胞骨架的功能
第三部分
細胞的內膜系統由核膜與各種細胞器膜共同構成
講講授新課
細胞中的各種生物膜之間在結構和功能上有著密切的聯系。根據課本P48頁資料，思考下列問題：
1．變形蟲吞噬的食物顆粒是怎樣被消化的？
2．變形蟲溶酶體的形成過程和食物顆粒的消化過程表明細胞中哪些結構的膜可以相互轉化？
在細胞中，不同部位的生物膜可以相互轉化，例如，內質網膜與高爾基體膜之間，高爾基體膜與質膜、溶酶體膜之間都可以借助于囊泡的形成和融合相互轉化。
此外，各種生物膜在功能上也有著密切的聯系。例如，在細胞吞噬和分解胞外異物及胞內物質的過程中，核膜和各種具膜細胞器的膜在結構上不僅相互轉化，在功能上協調配合，共同組成一個動態的整合網絡——細胞內膜系統。細胞的內膜系統對真核細胞具有怎樣的意義呢？
細胞的內膜系統保證了細胞生命活動的高度程序化與自控性。但與此同時，細胞內膜系統的缺陷或損傷對細胞的危害極大。硅肺病的發病機理與此有關。
板書設計
閱讀教材內容，根據要點，回答相關問題。
學生根據閱讀理解，回答問題。
觀察圖2-50和圖2-51，理解各種生物膜在功能上的聯系
小組討論思考，并回答：1．酶附著的支架——為生化反應的進行創造條件。2．使細胞內部區域化——保證反應高效、有序地進行。
小組討論：依據硅肺病的發病機理，探討預防措施。
引導學生認識質膜和具膜細胞器之間的關系。
通過自主學習，鍛煉學生總結歸納能力。
引導認識細胞的內膜系統的功能
鞏固認知——運用理論知識，嘗試分析社會生產和健康生活中的問題，樹立正確的人生價值觀。

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