高一上册生物 细胞器之间的协调配合 逐字稿-3,749字
师:同学们好,今天我们一起来学习细胞器之间的协调配合。上节课我们学习了8种细胞器的结构与功能。今天首先来看书本上用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动的实验。
先看实验原理,高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质基质中,它一般是绿色、扁平的椭球形或球形,可借助高倍显微镜观察其形态和分布。活细胞中的细胞质处于不断流动状态,观察细胞质流动可以细胞质基质中的叶绿体运动作为标志。
再看实验材料,本实验可采用菠菜的叶、藓类的叶,或者新鲜黑藻。接下来看实验步骤,本实验大致有三个步骤:
取材:取一片鲜嫩的小叶或菠菜叶捎带叶肉的下表皮,因为这样的材料薄且有叶绿体。
制作临时装片:在载玻片中央滴一滴清水,将叶片放入,加上盖玻片,制成临时装片。
观察:先用低倍显微镜找到叶片,再换用高倍显微镜观察叶绿体的形态及分布。
这个实验有两个注意事项:一是选用藓类小叶或菠菜叶下表皮做实验材料是成功关键,因为藓类属于阴生植物,菠菜叶下表皮是背阳面,这样的细胞中叶绿体大且数量多,便于观察;二是实验过程中,临时装片要始终保持有水状态,目的是防止叶肉细胞失水。若细胞失水就会缩成一团,无法观察叶绿体的形态和分布。
如果换用黑藻,同样有三个实验步骤:
取材:将黑藻放在光下25摄氏度左右的水中培养,让它生成足够量的叶绿体。
制片:在载玻片中央滴上一滴清水,放黑藻的叶片,加盖玻片,制成临时装片。
观察:先在低倍显微镜下找到黑藻叶片细胞,再换高倍镜观察细胞内叶绿体随细胞质环流的情形。
用黑藻做实验也有两个注意事项:一是首先要找到叶肉细胞中的叶绿体,以叶绿体作为参照物观察细胞质的流动;二是细胞质流动与细胞新陈代谢密切相关,呼吸越旺盛,细胞质流动越快,反之则越慢。细胞质流动可朝一个方向,也可朝不同方向,这时细胞器会随着细胞质基质一起运动,并非只是单纯的细胞质运动。
本实验最终在普通光学显微镜下可观察到:叶绿体在细胞质中的颜色是绿色,形状是扁平的椭球体或球形;黑藻叶片处于饱含水分状态时,细胞质处于流动状态,流动方式是环流式。
接着看课本上两道思考讨论题:
叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能有什么关系?
植物细胞的细胞质处于不断流动的状态,这对于活细胞完成生命活动有什么意义?
第一个问题,叶绿体呈扁平的椭球形,多分布靠近细胞壁附近,这有利于它接受更多阳光参与细胞光合作用。第二个问题,植物细胞的细胞质不断流动,有利于活细胞的新陈代谢。
以上是对本实验的了解,接下来学习细胞器之间的协调配合。先回顾核糖体、内质网以及高尔基体的作用。核糖体的重要功能是进行细胞内蛋白质的合成;内质网可对合成的蛋白质进行初步加工,形成较为成熟的蛋白质;高尔基体则对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类、包装、运输,形成成熟蛋白质并运输。
细胞内就像一个车间,有许多生产线,每条生产线需若干个细胞器相互配合完成特定功能。今天从分泌蛋白的合成与运输研究几种细胞器之间的协调配合问题。
什么是分泌蛋白呢?它的化学本质是蛋白质且要分泌到细胞外。细胞中有些蛋白质合成后分泌到细胞外起作用,这类蛋白质称为分泌蛋白,比如消化酶(像唾液淀粉酶)、胰岛素这样的激素、具有免疫功能的抗体,它们的共同特点是从细胞内合成,不在细胞中起作用,而是分泌到细胞外。
请同学们阅读课本第51页关于分泌蛋白合成与运输的思考与讨论,并思考课本上三个问题。在这个实验中,科学家采用了同位素标记法。什么是同位素标记法呢?在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,如氧 - 16、氧 - 18、碳 - 12、碳 - 14 。它们物理性质可能有差异,但化学性质相同,所以可用同位素标记化学反应中原子的去向,这就是同位素标记法。具体可利用它跟踪物质的运行和变化规律,追踪同位素标记的化合物,弄清化学反应或细胞代谢的详细过程。生物学中常用的同位素,有的具有放射性,如碳 - 14、磷 - 32、硫 - 35等;有的不具放射性,是稳定同位素,如氮 - 15等。
接下来看科学家在研究分泌蛋白合成与分泌所做的实验。科学家在豚鼠胰脏的腺泡细胞中注射用氢 - 3标记的亮氨酸,氨基酸是组成蛋白质的基本单位,是合成蛋白质的原料。看三张彩图,3分钟后,被标记亮氨酸的放射性主要出现在附着有核糖体的内质网中,因为氨基酸脱水缩合合成蛋白质的场所是核糖体,所以放射性先从核糖体转移到内质网。17分钟后,放射性集中在高尔基体中,说明分泌蛋白从内质网运输到了高尔基体。117分钟时,放射性出现在离细胞膜较近的内侧囊泡里,或细胞外的分泌物中。