第2节细胞器(第一课时)

第2节细胞器(第一课时)
第2节细胞器(第一课时)

第三章第2节细胞器——系统内分工合作

【学习目标】

1.举例说明几种细胞器的结构和功能。2.能说出分离各种细胞器的科学方法。

3.能举例说明植物细胞与动物细胞的区别。

【学习过程】

第一课时

1.细胞质包括____________和__________

细胞质基质:细胞质内呈_________是细胞质基质,其含有的物质:____________________________ 主要功能:________________________________

2..写出下图各数字所代表的名称并指出动植物细胞亚显微结构的不同点:

3.研究细胞内各种细胞器的和,要将这些细胞器分离出来。常用的方法是。

4.

讨论:有研究表明,马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上,为什么?

【当堂检测】

1.下列有关线粒体和叶绿体的叙述中,错误的是( )

①飞翔鸟类的胸肌细胞中,线粒体数量比不飞翔鸟类的多②细胞生命活动所需能量全部由线

粒体提供③新生细胞含线粒体多于衰老细胞④植物细胞都能进行光合作用⑤组成绿叶的细胞都能进行光合作用,故光合作用是叶的主要功能

A.①②⑤B.②④⑤C.②③④D.①③④2.细胞内与能量转换有关的细胞器是()

A.高尔基体与中心体B.中心体与叶绿体C.线粒体与内质网D.叶绿体与线粒体

3.在动物细胞中,具有双层膜结构的细胞器是()

A.叶绿体B.线粒体C.核膜D.溶酶体

4.含有少量DNA的一组细胞器是

A.核糖体和高尔基体B.染色质和染色体 C.内质网和中心体 D.叶绿体和线粒体

5.线粒体和叶绿体共同具有的特征是

A.同时存在于高等植物的各种细胞中

B.都能产生ATP和[H],都能指导某些蛋白质的合成

C.需氧型生物的细胞均有线粒体,进行光合作用的生物都有叶绿体

D.所含的有机物种类、功能基本一致,且都有双层膜

6.找出图中的错误,并改正。

7. 比较叶绿体与线粒体

线粒体叶绿体形态呈粒状、棒状是扁平的椭球形、球形

结构

成分

功能

相同点

【反思与总结】

植物细胞和动物细胞培养反应器

1、比较植物、动物、微生物细胞的结构和生理特点。 性质动物细胞植物细胞微生物细胞 大小10-100um 比微生物细胞大10um 代谢调节方式内部和激素内部和激素内部 营养要求很苛刻苛刻宽松可利用多种底物 生长速率倍增时间一般为 12-60h 倍增时间一般为0.5-2h 机械强度最差,缺乏保护性细 胞壁差 差,抗剪能力弱较好 环境适应性很差差好 粘附性贴壁生长细胞团形式悬浮分离 2、描述植物细胞、动物细胞生物反应器的共性。各有何优缺点。 都需要满足动植物细胞抗剪切力弱,营养要求苛刻,培养条件严格,要求较高传质效率的特性;悬浮培养生物反应器 反应器优点缺点 机械搅拌式反应器(悬浮式)能够获得较高的溶氧系数剪切力大 通气搅拌式反应器(悬浮式)避免向培养基直接通气时气 泡损伤细胞,没有移动部件, 密封好,氧转换率较高,便于 放大氧传递系数小,气路系统不能就地灭菌 气升式培养反应器(悬浮式)湍流温和均匀剪应力小,完全 密封,便于无菌操作,氧的转 换率高,便于放大生产 填充床生物反应器(固定化)单位体积固定细胞量大混合效果差,使溶氧、pH、 温度控制、气体的排出较难流化床生物反应器(固定化)小颗粒传质特性良好剪切力和颗粒碰撞会损坏固 定化细胞 膜式(中空纤维)反应器(固定化)良好的传质性能,满足细胞贴 壁生长的特性;培养器体积 小,细胞密度高;产物纯度高; 自动化程度高;可重复使用 成本高 微载体悬浮培养系统比表面积大;生长条件易控制 且易放大,兼贴壁与悬浮培养 的优势,取样方便;易于分离 微囊培养系统小颗粒传质特性良好;科技含 量较高 结构复杂 3、你认为最适合于植物细胞、动物细胞培养的生物反应器、培养方法及操作方式,并说明其理由。

细胞器教学设计第一课时

第三章细胞的基本结构 第2节细胞器——系统内的分工合作 (第一课时) 一、教材分析 课程标准中相关具体内容标准为:1、“简述细胞膜系统的结构和功能”,属于了解水平;2、“举例说出几种细胞器的结构和功能”,属于了解水平;3、“观察叶绿体和线粒体”,属于独立操作水平。 本课是《普通高中课程标准实验教科书生物①(必修)分子与细胞》第三章第二节的内容,是第三章的重点内容之一。它是后面将要学习的光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成、动物细胞的有丝分裂等的最根本的基础。通过学习,使学生从系统的角度来认识到细胞,认识系统内的主要细胞器的结构和功能及细胞器之间是怎样分工合作,协调配合来完成细胞的生命活动的,为后面学习细胞的能量的供应和利用奠定细胞学基础。 本节课应有3课时完成。考虑到学生第一次接触到多种细胞器,现安排第一课时的主要内容是“细胞器之间的分工”和少量的“细胞器之间的协调配合”内容。 第二课时是生物膜系统,第三课时是高倍镜观察线粒体和叶绿体在细胞中的分布. 二、教学目标 (一)、知识目标: 1、举例说出几种细胞器的结构和功能。 2、讨论细胞中结构与功能的统一、部分与整体的统一。 (二)、能力目标: 1、通过观察线粒体和叶绿体的形态和分布,能在观察中发现问题和提出问题,加强学生对细胞微观结构的认识。 2、通过绘制线粒体和叶绿体的结构模式图,锻炼学生的绘图能力,加深对线粒体和叶绿体结构的理解。 (三)、情感、态度及价值观: 1、通过学习建立细胞器的结构和功能相适应的观点、部分与整体统一的观点,有利于对学生进行辩证唯物主义的教育。 二、教学重点与难点 (一)、教学重点: 1、引导学生主动探究细胞中的几种主要细胞器的结构和功能。 (二)、教学难点:

细胞器教学设计

细胞器——系统内的分工合作(第一课时)教案 【教材分析】 本课是《普通高中课程标准实验教科书生物①(必修)分子与细胞》第三章第二节的内容,是第三章的重点内容之一。它是后面将要学习的光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成、动物细胞的有丝分裂等的最根本的基础。通过学习,使学生从系统的角度来认识到细胞,认识系统内的主要细胞器的结构和功能及细胞器之间是怎样分工合作,协调配合来完成细胞的生命活动的,为后面学习细胞的能量的供应和利用奠定细胞学基础。 【学情分析】 学生在第一章学习了高倍镜的使用及本章第一节的有关细胞膜的知识以后,再进行本节内容的学习,就有了良好的基础。 【教学目标】 1、知识目标 ①举例说出几种细胞器的结构和功能。 ②了解分离各种细胞器的科学方法。 2、能力目标 ①让学生通过类比认识细胞内各种细胞器的结构及功能 ②通过资料的阅读和设计问题引导,培养学生分析和理解问题的能力,进而发展综合能力。 3、情感态度价值观 让学生体验到科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合。【教学重点难点】 1、教学重点 引导学生主动探究细胞中的几种主要细胞器的结构和功能; 2、教学难点 如何掌握几种细胞器的结构与功能。 【教学方法和手段】 利用自制的多媒体课件,创设形象生动的教学氛围,同时应用实验探究法、讲述法、谈话法、比较法、指导读书法等,引导学生思考一系列问题,使他们积

极主动参与到教学中,在获取知识的同时,培养学生动手、比较和总结的能力。比如: ①自主学习:让学生通过类比认识细胞内各细胞器及其分工。通过资料的阅读和实际的问题的引导,培养学生分析和理解问题的能力,进而发展综合的能力。 ②思维训练:利用课本插图和课件,培养和发展学生的读图能力,提高分析、类比归纳的学习方法。 【教学准备】 1、课件制作:制作叶绿体,动植物细胞的亚显微结构模式图等的幻灯片。 细胞器分工总结表 【教材处理】 根据教材的重难点、学生的实际情况以及多媒体课件传递信息量有限的特点,这部分内容我安排2个课时。第一课时学习细胞器之间的分工。这里主要说明第一课时的教学方法和教学过程。 【教学过程】

《动物解剖及组织胚胎学》试题

《家畜解剖组织学》复习题 适用专业:网络教育畜牧兽医专业 一、名词解释题 1.血清:指血浆中纤维蛋白原凝固后与血细胞一起形成血块,剩下的淡黄色清亮液体。 2.肌节:指骨骼肌和心肌肌原纤维上相邻两条Z线间的部分,称为肌节。 3.真肋:指肋软骨与胸骨直接相连的肋,称为真肋或胸骨肋。 4.关节盘:指位于两关节面之间的纤维软骨板,使两关节面更加吻合,扩大关节运动和缓 冲震动作用,称之为关节盘。 5.伸肌:指分布在关节的伸面,通过关节角顶,肌肉收缩使关节角增大的肌肉。 6.神经节:指在周围神经系统中,神经元胞体聚集在一起形成的结构,称为神经节。 7.汇管区:指靠近肝门处,相邻几个肝小叶之间,小叶间动脉、小叶间静脉和小叶间胆管 汇合部位,被结缔组织填充,这个三角形或椭圆形区域,称为汇管区或门管区。 8.受精:指精子和卵子结合,形成一个合子或受精卵的过程,称为受精。 9.精子获能:指进入母畜生殖道内的精子,需要在子宫、输卵管内渡过一段时间进行受精 的准备,最后获得受精能力的过程。 二、选择题 1.属于细胞内含物的是( BC )。 A、线粒体 B、糖原 C、脂类 D、溶酶体 E、高尔基体 2.变移上皮分布于( CD )。 A、气管 B、肠 C、膀胱 D、输尿管 E、食管 3.神经元中的尼氏体是由( C )密集排列组成。 A、微管 B、微丝 C、粗面内质网 D、滑面内质网 E、线粒体 4.牛、羊的腓骨骨体退化消失,远端形成一小骨,称为(D )。 A、跟骨 B、距骨 C、腓跗骨 D、踝骨 E、膑骨 5.构成胸廓的骨有( ACD )。 A、胸椎 B、腰椎 C、肋 D、胸骨 E、肩胛骨 6.在下列头骨中,具有眶下孔和面结节的骨是( D )。 A、额骨 B、颧骨 C、下颌骨 D、上颌骨 E、泪骨 7.家畜的前脚骨包括( BCDE )。 A、肱(臂)骨 B、腕骨 C、掌骨 D、指骨 E、籽骨 8.家畜的后脚骨包括( BCDE )。 A、胫骨 B、跗骨 C、跖骨 D、趾骨 E、籽骨 9.关节的基本结构包括(ABC )。 A、关节面及软骨 B、关节囊 C、关节腔 D、关节盘 E、关节唇

新教材高中生物第3章第2节第一课时细胞器之间的分工学案新人教版必修1

新教材高中生物第3章第2节第一课时细胞器之间的分工学案新 人教版必修1 知识点一细胞器之间的分工 1.下列说法中,不正确的是( ) A.人们把叶绿体比喻成“养料制造工厂” B.人们把内质网比喻成“酶仓库”和“消化车间” C.人们把核糖体比喻成“生产蛋白质的机器” D.人们把高尔基体比喻成蛋白质的“加工厂” 答案 B 解析“酶仓库”和“消化车间”指的是溶酶体。 2.各种细胞器的结构和功能的比较如表所示,其中正确的是( ) 选项细胞器结构或存在部位功能 A 高尔基体单层膜动力车间 B 叶绿体存在于所有植物细胞中养料制造车间 C 核糖体单层膜生产蛋白质的机器 D 溶酶体主要分布在动物细胞中消化车间 解析高尔基体是由单层膜构成的,它是蛋白质加工、分类、包装的“车间”和“发送站”,A错误;叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,如根细胞中不存在叶绿体,B错误;核糖体没有膜结构,C错误;溶酶体主要分布在动物细胞中,含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病菌或病毒,D正确。 3.下列关于细胞器的功能的叙述,正确的是( ) A.动植物细胞的细胞分裂都与中心体有关 B.能进行光合作用的细胞中都含有叶绿体 C.性激素和磷脂都能在人体细胞的内质网中合成 D.动植物细胞中都有高尔基体,其功能相同 答案 C 解析中心体分布于动物细胞和某些低等植物细胞中,与细胞有丝分裂有关,A错误;能进行光合作用的细胞中不一定含有叶绿体,如蓝细菌是原核生物,细胞中不含叶绿体,但能进行光合作用,B错误;性激素和磷脂都属于脂质,脂质的合成场所是内质网,C正确;动物细胞中高尔基体与分泌蛋白的加工、分类和包装相关,植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成相关,D错误。 4.下列关于各种细胞器的描述,不正确的是( ) A.内质网是一种管状、泡状或扁平囊状结构,是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道

M13《细胞核和细胞器》默写和参考答案

M13《细胞核和细胞器》 1、是生物体结构和功能的基本单位。我们将光学显微镜下能看到的细胞结构,称为;而将电子显微镜下看到的结构称为。 2、在电子显微镜下,可以看到核膜由层膜构成。核膜上有许多小孔,称为,功能是,举出通过该结构进或出细胞核的物质。细胞核内的核仁和有关。用、等碱性染料可将染色质染上较深颜色。染色质主要由和组成。细胞核是场所,是的调控中心。 3、与动物细胞相比,、和是植物细胞特有的结构和细胞器。 4、填写下列有关细胞器的表格。 5、核糖体是由和两种化学物质组成的细胞器,在细胞内分布的场所有和,其中分布在核糖体上合成的蛋白质是外分泌蛋白质。

6、原核细胞和真核细胞的主要区别是。原核细胞一般比真核细胞(大或小),遗传物质是(DNA或RNA)。原核细胞除了外,没有其他细胞器。由原核细胞组成的生物称为,典型的代表有、等。 7、以15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养根尖分生区细胞,一段时间后带有放射性的细胞器是;若以15N标记尿嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养根尖分生区细胞,一段时间后带有放射性的细胞器是。 8、光学显微镜下观察洋葱表皮细胞,能否看到染色体,原因是 。观察正在分裂的细菌细胞,能否看到染色体,原因是。 9、将一个细胞的磷脂全部都抽提出来,将其在空气-水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的2倍,说明该细胞的结构特点是 。 10、信使RNA从合成场所到发挥作用场所,经过的生物膜的层数是层。 11、溶酶体内含有酶,作用是。

M13《细胞核和细胞器》参考答案 1、细胞是生物体结构和功能的基本单位。我们将光学显微镜下能看到的细胞结构,称为显微结构;而将电子显微镜下看到的结构称为亚显微结构。 2、在电子显微镜下,可以看到核膜由两层膜构成。核膜上有许多小孔,称为核孔,功能是细胞核和细胞质之间进行物质交换的孔道(或大分子物质进出细胞核的孔道),举出通过该结构进或出细胞核的物质进细胞核:解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等DNA 复制和转录所需要的酶;出细胞核:mRNA、tRNA、rRNA 。细胞核内的核仁和核糖体形成有关。用苏木精、醋酸洋红、龙胆紫等碱性染料可将染色质染上较深颜色。染色质主要由 DNA 和蛋白质组成。细胞核是储存遗传物质的场所,是细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心。 3、与动物细胞相比,细胞壁、液泡和叶绿体是植物细胞特有的结构和细胞器。 4、填写下列有关细胞器的表格。 5、核糖体是由 rRNA 和蛋白质两种化学物质组成的细胞器,在细胞内分布的场所有细胞质基质和内质网,其中分布在内质网上的核糖体上合成的蛋白质是外分泌蛋白质。

第三章第2节细胞器系统内的分工合作教案教案——【新人教版 必修一】

第2节细胞器——系统内的分工合作 一、教学目标 1.知识与技能 ①举例说明几种细胞器的结构和功能。 ②了解分离各种细胞器的科学方法。 ③了解植物细胞与动物细胞的区别。 2.过程与方法 ①自主学习:让学生通过类比认识细胞内各细胞器及其分工。通过资料的阅读和实际的问题的引导,培养学生分析和理解问题的能力,进而发展综合的能力。 ②思维训练:利用课本插图、教学挂图和课件,培养和发展学生的读图能力,提高分析、类比归纳的学习方法。 3.情感态度与价值观 ①应得到学生认同:细胞是一个基本的生命系统,其生命活动是通过各组成成分的协调配合完成的。让学生体验到科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合。 ②通过细胞内各种生物膜在结构和功能上的联系的学习,进一步明确结构与功能相同意的观点以及事物之间纯在普遍联系的观点。 ③通过生物膜的研究成果的介绍,充分调动学生学习生物知识的兴趣,极力他们对生命科学知识要有不断探索的精神,同时渗透STS思想。 ④参与小组合作交流,体验合作学习的快乐。 二、教学重点 ①几种细胞器的结构和功能。 ②各种生物膜在结构和功能上的联系。 1

③细胞的生物膜系统的重要作用。 三、教学难点 ①如何掌握集中细胞器的结构和功能。 ②如何将这些细胞器的功能和生物体的相关生命现象联系起来并灵活运用。 ③各种生物们在结构和功能上的联系。 四、教具准备 教师课件、细胞亚显微结构模型。 五、课时安排 2课时 六、教学过程 [课前准备] 教师制作教学课件 [师生互动] 教师:课本中展示了各种细胞器的的模式图,以及动物细胞、植物细胞的亚显微结构模式图。请仔细观察图,文和老师展示的资料,说出各种细胞器在细胞中的分布位置、形态结构,并推测他们的功能。 线粒体: 屏幕显示资料一 1.德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量(见下表)。分析回答: 2

生物必修一复习知识提纲

生物必修一复习知识提纲 1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞 2、光学显微镜的操作步骤: 对光→低倍物镜观察→移动视野中央偏哪移哪→高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核 ①原核细胞:无核膜,无染色体,如大肠杆菌等细菌、蓝藻 ②真核细胞:有核膜,有染色体,如酵母菌,各种动物 注:病毒无细胞结构,但有DNA或RNA 4、蓝藻是原核生物,自养生物 5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折 7、组成细胞生物界和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同 8、组成细胞的元素 ①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu ③主要元素:C、H、O、N、P、S ④基本元素:C ⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O 9、生物如沙漠中仙人掌鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的 化合物为蛋白质。

10、1还原糖葡萄糖、果糖、麦芽糖可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III染成橘黄色或被苏丹IV染成红色;淀粉多糖遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应 2还原糖鉴定材料不能选用甘蔗 3斐林试剂必须现配现用与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A液,再加B液 11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区别在于R基的不同 12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键—NH—CO—叫肽键 13、脱水缩合中,脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数 14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别 15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基—NH2和一个羧基—COOH,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因 16、遗传信息的携带者是核酸,它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用,核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸基本组成单位核苷酸 17、蛋白质功能: ①结构蛋白,如肌肉、羽毛、头发、蛛丝 ②催化作用,如绝大多数酶 ③运输载体,如血红蛋白 ④传递信息,如胰岛素 ⑤免疫功能,如抗体 18、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基—COOH与另一个氨基酸分子的氨基—NH2相连接,同时脱去一分子水,如图: HOHHH NH2—C—C—OH+H—N—C—COOH H2O+NH2—C—C—N—C—COOH R1HR2R1OHR2 19、DNA与RNA的区别:

常用的五种动物细胞培养方式

?一、半连续式培养 1.半连续式培养又称为重复分批式培养或换液培养。采用机械搅拌式生物反应器系 统,悬浮培养形式。在细胞增长和产物形成过程中,每间隔一段时间,从中取出部分培养物,再用新的培养液补足到原有体积,使反应器内的总体积不变。这种类型的操作是将细胞接种一定体积的培养基,让其生长至一定的密度,在细胞生长至最大密度之前,用新鲜的培养基稀释培养物,每次稀释反应器培养体积的1/2~3/4,以维持细胞的指数生长状态,随着稀释率的增加培养体积逐步增加。或者在细胞增长和产物形成过程中,每隔一定时间,定期取出部分培养物,或是条件培养基,或是连同细胞、载体一起取出,然后补加细胞或载体,或是新鲜的培养基继续进行培养的一种操作模式。剩余的培养物可作为种子,继续培养,从而可维持反复培养,而无需反应器的清洗、消毒等一系列复杂的操作。在半连续式操作中由于细胞适应了生物反应器的培养环境和相当高的接种量,经过几次的稀释、换液培养过程,细胞密度常常会提高。 2.半连续式特点: ·培养物的体积逐步增加; ·可进行多次收获; ·细胞可持续指数生长,并可保持产物和细胞在一较高的浓度水平,培养过程可延续到很长时间。该操作方式的优点是操作简便,生产效率高,可长时期进行生产,反复收获产品,可使细胞密度和产品产量一直保持在较高的水平。在动物细胞培养和药品生产中被广泛应用。 二、连续式培养 1.连续式培养是一种常见的悬浮培养模式,采用机械搅拌式生物反应器系统。该模 式是将细胞接种与一定体积的培养基后,为了防止衰退期的出现,在细胞达最大密度之前,以一定速度向生物反应器连续添加新鲜培养基;同时,含有细胞的培养物以相同的速度连续从反应器流出,以保持培养体积的恒定。理论上讲,该过程可无限延续下去。

细胞器──系统内的分工合作(第一课时)教学设计

细胞器──系统内的分工合作 (第一课时) 教学设计 贵州省毕节市七星关区毕节一中李晓会 【教材分析】 本课是《普通高中课程标准实验教科书生物①(必修)分子与细胞》第三章第二节的内容,是第三章的重点内容之一。它是后面将要学习的光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成、动物细胞的有丝分裂等的最根本基础。通过学习,使学生从系统的角度来认识到细胞,认识系统内的主要细胞器的结构和功能及细胞器之间是怎样分工合作,协调配合来完成细胞的生命活动的,为后面学习细胞的能量的供应和利用奠定细胞学基础。 【学情分析】 学生在第一章学习中已经理解了生命活动离不开细胞,第二章的学习更进一步地认知了细胞内的化合物,对与细胞的物质组成有了一定的基础。第三章第一节的学习,学生已经对细胞的结构有所了解,有了细胞膜的知识储备,再进行本节内容的学习,就有了良好的基础。但由于细胞器内容多,识图难,老师更需要引导学生主动学习,加强记忆。 【教学目标】 1、知识目的 ①能够说出各种细胞器的结构和功能。 ②能够识图,辨认各种细胞器。 2、能力目标 通过老师的积极引导,教材和辅导资料的补充,培养学生观察、比较和总结的能力。 3、情感目标 通过学习建立细胞器的结构和功能相适应的观点、部分与整体统一的观点,有利于对学生进行辩证唯物主义的教育。 【教学重点和难点】 1.教学重点 ①引导学生主动探究细胞中的各种细胞器的结构和功能; ②比较细胞器之间的异同点。 2、教学难点

①细胞器的结构特点和功能。 【教学准备】 自制学案,挂图。 【教学过程】

细胞器按照膜结构来分,双层膜结构的站起 来,告诉同学们,你们是哪些细胞器。对, 双层膜的是线粒体和叶绿体。 单层膜的也站起来,告诉大家你们是什 么?是内质网、高尔基体、液泡以及溶酶体。 无膜结构的呢?是核糖体和中心体。 按照分布,动植物细胞都有的是哪些?站起 来说一下。是线粒体、内质网、高尔基体、 溶酶体、核糖体。植物细胞有而动物细胞没 有的呢?好,是叶绿体、液泡。动物细胞有 而高等植物细胞没有的呢?中心体。学生回答 没有。 按照老师 的分类标 准,学生 所扮演的 细胞器进 行分类记 忆。 通过分类记 忆加深学生 的印象。有 趣地把复杂 和抽象转化 为简单和具 体。 细胞骨架和实验 课本47页小字部分,提到了真核细胞中细胞骨架。同学们简单了解一下即可,细胞骨架就是由蛋白质纤维构成的网架结构,对维持细胞形态和保持细胞内部结构有一定作用。实验我们将在后面找时间补上,大家有时间可以先看一下。 课后巩固 完成发给你们的学案以及世纪金榜的自 主演练和课后巩固,明天交。复习巩固 板书设计 第二节细胞器——系统内的分工合作 细胞质基质 细胞质 细胞器:线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等。 线粒体:与有氧呼吸有关,提供能量。 双层膜结构

常用的五种动物细胞培养方式

一、半连续式培养 1.半连续式培养又称为重复分批式培养或换液培养。采用机械搅拌式生物反应器系 统,悬浮培养形式。在细胞增长和产物形成过程中,每间隔一段时间,从中取出部分培养物,再用新的培养液补足到原有体积,使反应器内的总体积不变。这种类型的操作是将细胞接种一定体积的培养基,让其生长至一定的密度,在细胞生长至最大密度之前,用新鲜的培养基稀释培养物,每次稀释反应器培养体积的1/2~3/4,以维持细胞的指数生长状态,随着稀释率的增加培养体积逐步增加。或者在细胞增长和产物形成过程中,每隔一定时间,定期取出部分培养物,或是条件培养基,或是连同细胞、载体一起取出,然后补加细胞或载体,或是新鲜的培养基继续进行培养的一种操作模式。剩余的培养物可作为种子,继续培养,从而可维持反复培养,而无需反应器的清洗、消毒等一系列复杂的操作。在半连续式操作中由于细胞适应了生物反应器的培养环境和相当高的接种量,经过几次的稀释、换液培养过程,细胞密度常常会提高。 2.半连续式特点: ·培养物的体积逐步增加; ·可进行多次收获; ·细胞可持续指数生长,并可保持产物和细胞在一较高的浓度水平,培养过程可延续到很长时间。该操作方式的优点是操作简便,生产效率高,可长时期进行生产,反复收获产品,可使细胞密度和产品产量一直保持在较高的水平。在动物细胞培养和药品生产中被广泛应用。 二、连续式培养 1.连续式培养是一种常见的悬浮培养模式,采用机械搅拌式生物反应器系统。该模 式是将细胞接种与一定体积的培养基后,为了防止衰退期的出现,在细胞达最大密度之前,以一定速度向生物反应器连续添加新鲜培养基;同时,含有细胞的培养物以相同的速度连续从反应器流出,以保持培养体积的恒定。理论上讲,该过程可无限延续下去。

第三章第二节细胞器——系统内的分工合作知识点总结

<第二节 细胞器——系统内的分工合作> 一、细胞质 显微结构:光学显微镜下看到的结构亚显微结构:电子显微镜下看到的结构 细胞质 细胞质基质:胶状物质,是细胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞器:具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。(差速离心法) 二、细胞质基质 定义:细胞质中除细胞器以外的液体部分(存在状态:胶质状态) 功能:1.细胞质基质中有多种酶,是多种代谢活动的场所。 2.为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件(如提供ATP 、核苷酸、氨基酸等)。 成分:水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶。 三、细胞器结构和功能 【补充】 (1)线粒体的数量与细胞新陈代谢的强弱有关:一般在细胞代谢旺盛的部位比较集中。 (注意:蛔虫的体细胞内不含线粒体,因为蛔虫进行无氧呼吸) (2)线粒体内膜向内折叠形成嵴——意义:增大膜面积有利于生化反应地进行。 (3)线粒体与叶绿体都与能量转换有关: 叶绿体:光能→ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 线粒体:有机物中稳定的化学能→ATP 中活跃的化学能 (4)线粒体与叶绿体都含少量DNA 和RNA ,可以自主复制与表达,不完全受细胞核控制,决定细胞质遗传. (5)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同,所具有的生理功能不同。

(二)单层膜 1.内质网: ①分布:动植物细胞; ②结构:单层膜连接而成的网状结构; ③类型:粗面型内质网:有核糖体附着的内质网——蛋白质的合成、加工和运输有关 滑面型内质网:没有核糖体附着的内质网——与糖类、脂质和激素的合成有关 ④功能:蛋白质合成和加工、运输以及脂质合成的“车间”。 2.高尔基体: ①分布:动植物细胞; ②结构:扁平囊状结构和大小囊泡(其中扁平囊是判断高尔基体的依据); 对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动植物细胞) ③功能与分泌物的形成有关(动物细胞) 与细胞壁的形成有关(植物细胞) 3.液泡: ①分布:高等植物、低等动物(主要在成熟的植物细胞内); 成熟区有大液泡,未成熟区(不断进行分裂,如分生区)没有大液泡 ②结构:单层膜(液泡膜),内含细胞液(细胞液中含有色素、无机盐、糖类、蛋白质等); ③功能:调节植物细胞的内环境;使植物细胞保持坚挺(维持细胞形态);和细胞的吸水失水相关 4.溶酶体: ①分布:动植物细胞; ②结构:单层膜囊状结构,内含多种水解酶; ③功能:分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵的病毒或细菌—“消化车间”。 (三)无膜结构 1.核糖体: ①分布:动植物细胞; ②存在状态:游离于细胞质基质(游离核糖体),附着于粗面内质网和外层核膜上(附着核糖体),在线粒体和叶绿体内; ③结构:不具膜,呈颗粒状,其成分为RNA和蛋白质; ④功能:蛋白质合成的场所—“生产蛋白质的机器”。 2.中心体: ①分布:动物细胞和低等植物细胞; ②结构:不具膜结构,由两组互相垂直的中心粒及周围物质组成; ③功能:和细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成有关(发出星射线形成纺锤体) (四)分类、总结 ⑴从结构特点分析:①具有双层膜的细胞器:叶绿体、线粒体; ②不具有膜结构(不含磷脂)的细胞器:核糖体、中心体; ③具有单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 ⑵从成分特点分析:①含DNA的细胞器:线粒体、叶绿体; ②含RNA的细胞器:核糖体; ③含核酸的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体 ④含色素的细胞器:叶绿体、液泡

高三生物复习 判断题 2017 05 15

判断题分类整理必修一: 专题一组成细胞的元素和化合物 1.脂质中只有磷脂参与构成细胞膜 2.糖类是主要的能源物质,动物细胞内储能物质是糖原,植物细胞的储能物质是淀粉和纤维素。 3.细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高。 4.乳酸菌、硝化细菌、蓝藻都是原核生物,且都有细胞壁,体内含有DNA和RNA两类核酸分子 5.蛋白质变性过程中涉及肽键的变化。 6.蛋白质具有功能多样性的根本原因是其结构具有多样性。 7.蛋白质是控制细胞生命活动的大分子 8.无机盐离子可以维持内环境的渗透压 9.DNA是生物体进行生命活动的主要承担者 10.RNA由四种核苷酸组成,可以作为遗传物质 11.肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能并未发生改变 12.无机盐在生物体内含量不高,多数以化合物形式存在 13.维持血浆的正常浓度、酸碱平衡等需要保持恒定的无机盐浓度 14.RNA有三种,它们的功能有在细胞内运输某种物质、催化某些化学反应、某些病毒的遗传物 质、在细胞间传递信息。 15.双链DNA分子中一条链上磷酸和核糖是通过磷酸二酯键连接的。 16.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布。 17.铁元素是构成人体血红蛋白分子的重要组分 18.氨基酸和脂质均含有碳原子构成的碳骨架 19.组成噬菌体的遗传物质的单体是核糖核苷酸 专题二细胞结构 1.人体细胞内O2/CO2的比值,线粒体内比细胞质基质高。 2.乳酸菌、硝化细菌都是异养生物,在电镜下可观察到核糖体附着在内质网上 3.线粒体内膜和叶绿体内膜上均可以形成ATP 4.落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖 5.细胞液又称细胞质基质,主要成分有水、无机盐、糖类、蛋白质等 6.动物细胞的形状主要由细胞骨架决定 7.溶酶体能合成多种水解酶,降解所吞噬的物质

第三章第2节细胞器——系统内的分工合作 习题带答案详解

1.下列物质中属于分泌蛋白的是( ) ①肠肽酶 ②抗体 ③载体 ④氧化酶 ⑤性激素 ⑥胰岛素 A .①②③④ B .②③⑤⑥ C .①②⑥ D .只有①④ 解析:选C 。①②⑥属于分泌蛋白,在细胞外起作用的蛋白质。④氧化酶属于细胞内的酶不属于分泌蛋白,载体也是在细胞膜上的成分。 2.下列结构中,不. 含磷脂的细胞结构是( ) ①线粒体 ②核糖体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤内质网 ⑥中心体 ⑦高尔基体 A .①②③ B .④⑤ C .⑤⑦ D .②⑥ 解析:选D 。磷脂是构成膜结构的重要成分,所以不含磷脂就不具有膜结构,核糖体和中心体是不含有膜结构的。 3.(2013·黄冈高一检测)将用3H 标记的谷氨酸注入胰腺的腺泡细胞后,合成物质X 并分泌到细胞外,如图,其中的①②及物质X 分别是( ) 核糖体―→①―→②――→物质X 细胞膜――→物质X 细胞外 A .内质网、高尔基体、胰岛素 B .内质网、线粒体、胰高血糖素 C .高尔基体、中心体、胰蛋白酶 D .高尔基体、线粒体、呼吸酶 解析:选A 。分泌蛋白在形成过程中经过的细胞器依次是核糖体、内质网、高尔基体;胰腺可以产生胰岛素、胰高血糖素和胰蛋白酶等物质。 4.(2013·江苏丹阳中学高一检测)如图所示,图中功能多、联系广的细胞结构A 是指 ( ) A .高尔基体膜 B .叶绿体膜 C .内质网膜 D .液泡膜 解析:选C 。内质网向内连接外层核膜,向外连接细胞膜,在需能旺盛的细胞中,还与线粒体膜相连,内质网膜与高尔基体膜间接相连。 5.关于细胞生物膜系统的叙述,正确的是( ) A .生物膜系统广阔的膜面积为多种化学反应所需的酶提供附着位点 B .各种生物膜化学组成和结构完全相同 C .生物膜系统由细胞器膜和细胞膜组成 D .各种细胞器膜之间毫无联系 解析:选A 。生物膜系统由细胞膜、核膜、细胞器膜组成,这些生物膜在结构和功能上有着直接或间接的联系。

动物细胞培养生物反应器的操作模式

动物细胞培养生物反应器的操作模式 米力 第四军医大学细胞工程中心,国家863西安细胞工程基地 陕西西安,710032 动物细胞培养工艺的选择首先考虑的重要一点是该产品所涉及的生物反应器系统。选择反应器系统也就是选择产品的操作模式,操作模式选择将决定该产品工艺的产物浓度、杂质量和形式、底物转换度、添加形式、产量和成本,工艺可靠性等。与许多传统的化学工艺不同,动物细胞反应器设备占整个工艺资金总投入的主要部分(>50%),也就是说动物细胞培养工艺的选择主要部分是生物反应器系统的选择。选择反应器系统及培养工艺时,必须对工艺的整体性进行全面考虑,主要包括以下几个方面:细胞株及生长形式、产物表达量和稳定性,培养基质及代谢物,产物分离和纯化难度等。 动物细胞大规模培养的生物反应器操作模式,一般分为分批式操作(batch)、流加式操作(Fed-batch)、半连续式操作(semi-continuous)、连续式操作(continuous)和灌流式操作(perfusion)五种操作模式。 1. 批式操作(batch culture) 批式操作是动物细胞规模培养发展进程中较早期采用的方式,也是其它操作方式的基础。该方式采用机械搅拌式生物反应器,将细胞扩大培养后,一次性转入生物反应器内进行培养,在培养过程中其体积不变,不添加其它成分,待细胞增长和产物形成积累到适当的时间,一次性收获细胞、产物、培养基的操作方式。 该方式的特点:(1) 操作简单。培养周期短,染菌和细胞突变的风险小。反应器系统属于封闭式,培养过程中与外部环境没有物料交换,除了控制温度、pH值和通气外,不进行其他任何控制,因此操作简单,

2020-2021学年高一下学期期中生物复习卷 (11)(含答案解析)

2020-2021学年高一下学期期中生物复习卷 (11) 一、单选题(本大题共40小题,共50.0分) 1.下列关于细胞学说的叙述,错误的是() A. 1665年,英国科学家罗伯特?虎克发现了细胞,并创立了细胞学说 B. 细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成 C. 细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性 D. 新细胞可以从老细胞中产生 2.下列分析正确的是() A. 该图为光学显微镜下所观察到的结构图 B. 外界溶液浓度大于③内液体浓度时,可能发生质壁分离现象 C. 该细胞中能产生ATP的部位是⑤、⑥、⑨和⑩ D. 该细胞可能取自茎尖分生区或根尖分生区 3.已知某蛋白质由三条肽链构成,其结构示意图如下,其中“—S—S—”为由两个“—SH”构成 的二硫酸,其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由A个氨基酸组成,则形成一个该蛋白质分子时减少的相对分子质量为() A. 18( A-3)+4 B. 18( A-2)+4 C. 18( A-3) D. 18( A-2) 4.组成细胞的元素和化合物中,最基本的元素、鲜重中含量最多的元素和化合物、占细胞干重最 多的化合物依次是() A. C、O、水、蛋白质 B. C、H、水、蛋白质 C. C、O、水、水 D. C、O、蛋白质、蛋白质 5.若下图中的①②③④各部分彻底水解,得到产物种类最多的是() A. ① B. ②

C. ③ D. ④ 6.某一条多肽链中共有肽键193个,则此分子中―NH2和―COOH的数目至少有 A. 194;194 B. 193;193 C. 1;1 D. 2;2 7.下列有关细胞的叙述中,不能体现结构与功能相适应观点的是() A. 肌细胞中的线粒体比脂肪细胞多,因为肌肉收缩需要消耗大量能量 B. 叶绿体与线粒体以不同的方式增大膜面积,以利于化学反应的进行 C. 哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核及细胞器,有利于其运输氧气 D. 衰老的细胞细胞核体积增大,细胞萎缩,使得细胞膜通透性发生改变 8.“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,正确的实验步骤是() A. 取口腔上皮细胞制片→水解→冲洗→染色→观察 B. 取口腔上皮细胞制片→染色→水解→冲洗→观察 C. 取口腔上皮细胞制片→冲洗→水解→染色→观察 D. 取口腔上皮细胞制片→冲洗→染色→水解→观察 9.下列有关碳链的叙述中正确的是() A. 磷脂、固醇都是小分子物质,故脂质不是以碳链为基本骨架的 B. 蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单位的碳骨架构成的 C. 核酸分子是以脱氧核苷酸为基本单位的碳骨架构成的长链 D. 多糖中只有植物类多糖是以单糖为基本单位的碳骨架构成的 10.初中生小张正处于身体发育的快速增长期,但其经常感觉到腿抽筋并有严重蛀牙,他可能需要 补充无机盐() A. Na+ B. Ca2+ C. Mg2+ D. Zn2+ 11.下列有关水的叙述中,错误的是() A. 参与运输营养物质和代谢废物 B. 生物体内的化学反应离不开水 C. 水是细胞结构的组成成分之一 D. 水的含量与新陈代谢的强弱关系不大 12.下列有关“一定”的说法正确的是 ①进行光合作用的绿色植物,细胞一定均含有叶绿体②生长素对植物生长一定起促进作用③没 有细胞结构的生物一定是原核生物④酶催化作用的最适温度一定是3 7℃⑤人体细胞有氧呼吸

细胞器(第一课时)

第2节细胞器——系统内的分工合作考点解读 1.举例说出几种细胞器的结构和功能。 2.简述细胞膜系统的结构和功能。 3.制作临时装片,使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。 4.讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。 学习重点 1.几种主要细胞器的结构和功能。 2.细胞膜系统的结构和功能。 学习难点 1.细胞器之间的协调配合。 2.制作人的口腔上皮细胞临时装片,使用高倍显微镜观察线粒体。课时安排 2个课时 授课过程 第一课时 问题探究

工厂一般都由若干个部门和车间组成,那么一件优质的产品是如何通过个车间和部门之间的配合产生出来的? 一件产品是由多个零部件组成的,不同车间生产不同的零部件之后,要有组装车间完成装配工作,质量检测部门负责检查产品的质量。同时要有部门提供原材料,有部门提供设计图,还要有部门负责动力供应,等等。部门齐全,配合协调,才能生产出优质产品。 介绍参观过的食品厂:采购部门,保管部门,生产车间,包装车间,质检部门 细胞内存在类似工厂的部门和车间吗? 例如蛋白质的合成(看成一个产品)。细胞核是遗传信息库,蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行,核糖体是合成蛋白质的场所,同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。 细胞内的各种“车间”和部门有哪些,又是怎样协调配合的呢? 第2节细胞器——系统内的分工合作 展示图片:动植物亚显微结构 提问1:植物细胞比动物细胞多了哪几种结构? 回答1:叶绿体液泡细胞壁 总结:细胞的结构 细胞膜 细胞器线粒体、叶绿体(2层膜)

内质网、高尔基体、液泡、溶酶体(1层膜)细胞质核糖体、中心体(无膜) 细胞质基质:水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸和多种酶细胞核 提问2:细胞器这么小,科学家是如何研究的呢? 回答2:差速离心法——勇于探幽入微的克劳德 破坏细胞膜,得到细胞匀浆 放入离心管 差速离心用不同的转速离心 我们已经获得了各种细胞器,但是细胞器之间的分工如何呢? (一)线粒体(线粒体亚显微结构) 形态结构:杆状或粒状 分布:存在于动植物细胞中; 结构双层膜;内膜向内折叠形成嵴;含有少量的DNA 功能:细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。 提问3:分析下述例子,说明线粒体有何功能,分布上有何特点? (1)生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中线粒体居多(如肝细胞中线粒体多达2000个,一般细胞为几十至几百个),在代谢衰退的细胞中线粒体较少。 (2)鸟翼的肌原纤维、精子的尾部基端线粒体较多。

生物教案第三章第二节 细胞核和细胞器

第二节细胞核和细胞器(学习水平A) 课时建议3节,上课2节,实验1节。 一、教学目标 1、知识与技能 1)了解细胞核的结构和功能 2)了解细胞器的功能。 3)了解原核细胞与真核细胞的区别 2、过程与方法 1)会描述胞核的结构和功能和各个细胞器的结构和功能。 2)关于鉴别原核细胞与真核细胞的区别的实验方法。 3、情感态度价值观 1)了解细胞是一个整体,体会生命的精确和独特。 2)……结构和功能相统一。 二、教学重点和难点 三、课前准备 四、教学过程 一、细胞核: 1、细胞核的形态:圆形或椭圆形 光学显微镜下观察到的各种细胞结构,称为显微结构。 电子显微镜下观察到的结构称为亚显微结构。 2、细胞核的结构 核膜、核仁、核基质、染色质 1)核膜:双层膜、上有核孔,让物质进出细胞核。 2)核仁:与核糖体的形成有关。 3)核基质(核液?:含有酶,RNA等物质。)蛋白质、酶、无机盐和水,与细胞核代谢有关。 4)染色质:主要有DNA与蛋白质组成,丝状交织成网。(碱性染料染上色)主要有DNA和蛋白质组成,是细胞核储存遗传物质的场所。 (染色体:有特定的形态、数目、因种而异、与生物性状表现密切相关。)(染色质盘旋折叠、缩短变粗成染色体;染色体解螺旋成染色质。) 二、细胞器 ?由核仁的功能引入细胞器的介绍→核糖体→内质网→高尔基体→线粒体→中心体→叶绿体→课堂小结细胞是一个有机的整体。 1、细胞质 细胞膜以内,细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。 细胞质里呈液态的部分是细胞质基质:P49 细胞器

2、细胞器 1)概念:悬浮在基质中具有特定功能的细微结构。 ①核糖体 结构:RNA和蛋白质构成 功能:合成蛋白质 ②内质网 结构:彼此相通的网状膜系统 功能:蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关 ③高尔基体 结构:扁平囊和泡状结构组成 功能:储存、加工和转运物质 ④线粒体 结构:双层膜,外膜光滑,内膜折叠形成嵴 功能:细胞有养呼吸的主要场所 ⑤中心体 结构:由两个中心粒垂直排列组成 功能:有丝分裂和染色体分离有关 ⑥叶绿体 结构:双层膜,内有基粒 功能:光合作用的场所 ⑦溶酶体 结构:有膜围城的小球体,含多种水解酶 功能:消化细胞内的异物以及衰老无用的细胞器碎片 液泡 结构: 功能: 细胞核:细胞的代谢调控中心 细胞质:细胞代谢原料提供和反应场所 细胞膜:保护细胞、控制物质的出入、信息交流 细胞壁:维持细胞形状、保护细胞

动物细胞培养生物反应器的操作模式讲课讲稿

动物细胞培养生物反应器的操作模式

动物细胞培养生物反应器的操作模式 米力 第四军医大学细胞工程中心,国家863西安细胞工程基地 陕西西安,710032 动物细胞培养工艺的选择首先考虑的重要一点是该产品所涉及的生物反应器系统。选择反应器系统也就是选择产品的操作模式,操作模式选择将决定该产品工艺的产物浓度、杂质量和形式、底物转换度、添加形式、产量和成本,工艺可靠性等。与许多传统的化学工艺不同,动物细胞反应器设备占整个工艺资金总投入的主要部分(>50%),也就是说动物细胞培养工艺的选择主要部分是生物反应器系统的选择。选择反应器系统及培养工艺时,必须对工艺的整体性进行全面考虑,主要包括以下几个方面:细胞株及生长形式、产物表达量和稳定性,培养基质及代谢物,产物分离和纯化难度等。 动物细胞大规模培养的生物反应器操作模式,一般分为分批式操作(batch)、流加式操作(Fed-batch)、半连续式操作(semi-continuous)、连续式操作(continuous)和灌流式操作(perfusion)五种操作模式。 1. 批式操作(batch culture) 批式操作是动物细胞规模培养发展进程中较早期采用的方式,也是其它操作方式的基础。该方式采用机械搅拌式生物反应器,将细胞扩大培养后,一次性转入生物反应器内进行培养,在培养过程中其体积不变,不添加其它成分,待细胞增长和产物形成积累到适当的时间,一次性收获细胞、产物、培养基的操作方式。

该方式的特点:(1) 操作简单。培养周期短,染菌和细胞突变的风险小。反应器系统属于封闭式,培养过程中与外部环境没有物料交换,除了控制温度、pH值和通气外,不进行其他任何控制,因此操作简单,容易掌握;(2)直观的反应细胞生长代谢的过程。由于培养期间细胞的生长代谢是在一个相对固定的营养环境,不添加任何营养成分,因此可直观的反应细胞生长代谢的过程,是动物细胞工艺基础条件或"小试"研究常用的手段;(3)可直接放大。由于培养过程工艺简单,对设备和控制的要求较低,设备的通用性强,反应器参数的放大原理和过程控制,比较其它培养系统较易理解和掌握,在工业化生产中分批式操作是传统的、常用的方法,其工业反应器(Genetech)规模可达12000L。 分批培养过程中,细胞的生长分为五个阶段:延滞期、对数生长期、减速期、平稳期和衰退期,见图1。分批培养的周期时间多在3~5天,细胞生长动力学表现为细胞先经历对数生长期(48~72h)细胞密度达到最高值后,由于营养物质耗劫或代谢毒副产物的累积细胞生长进入衰退期进而死亡,表现出典型的生长周期。收获产物通常是在细胞快要死亡前或已经死亡后进行。 图1 分批式培养动物细胞生长曲线

相关文档
最新文档