师：好，上课起立再说。咱们前面学习了细胞器的基本结构和功能，来复习一下。找同学简单描述一下这几个主要细胞器——线粒体、内质网、高尔基体的基本结构特点和主要功能。
生：首先是线粒体，它是双层膜结构。
师：它主要的功能呢？它是有氧呼吸的主要场所，呼吸的意义是为细胞提供能量。这是线粒体的基本功能和结构特点。内质网呢，你说。
生：内质网是单层膜结构，根据上面有无核糖体附着，分为粗面内质网和光面内质网。它首先增加了细胞内膜的面积，为化学反应提供了……
师：粗面内质网是蛋白质加工和运输的。请坐，也就是说它上面有很多酶，催化着很多反应，在这里面可能发生很多化学反应。总结来说，内质网可能参与脂质的合成，还有一些蛋白质的加工运输过程。高尔基体呢？后面的同学说说。
生：高尔基体是由扁平囊和小泡组成，它参与蛋白质的进一步加工和运输，是单层膜结构。
师：核糖体它的基本功能是什么？
生：核糖体是合成多肽链的场所，它的基本结构是无膜的粒状小体。
师：好，没有膜结构，请坐。这是咱们前面学习的细胞器的基本结构和功能，它们每个都有自己的功能。但细胞作为一个生命系统的组成成分，细胞器彼此分工，它们之间有没有合作？我看有同学点头，认为有。请说出你为什么认为有合作的理由。后面那位同学。
生：首先细胞是一个整体，细胞器之间如果没有合作，工作效率会比较差，有合作可以提高工作效率，比如可以更方便地合成一些复杂蛋白质。
师：请坐。我非常赞同他第一句话。作为一个系统，既然彼此有分工，要是不合作还在一起干嘛？所以在细胞里它们是彼此合作的，那合作机制是什么样的呢？这就是咱们今天这节课要探讨的问题——第三章第二节第二个小标题，细胞器之间的协调配合。今天咱们以分泌蛋白这个例子来研究细胞器之间合作的机制，选择一个大家非常熟悉的分泌蛋白——胰岛素。什么叫分泌蛋白呢？这种蛋白质在细胞里合成，由细胞分泌到细胞外执行相关功能，这类蛋白我们称为分泌蛋白。
师：胰岛素在细胞里是如何被加工运输，最后分泌到细胞外的呢？通过这个过程来看细胞器之间是如何合作的。首先来认识一下胰岛素，胰岛素在我们身体里有什么作用？它是调节血糖的，是人体的一种激素。胰岛素的基本分子结构有51个氨基酸，两条多肽链，中间用二硫键连接。胰岛素是在我们身体里哪个器官产生的呢？有人说胰岛，有人说胰腺。胰岛跟胰腺是什么关系？其实胰腺主要还有产生胰液（消化液）的功能，同时在它里面分布着一团一团的细胞，这些细胞团像胰腺中的小岛，我们称之为胰岛。其中有一种胰岛B细胞，负责产生和分泌胰岛素。这是胰岛素产生的地方和它的分子结构。今天就以这个为例，看细胞器之间的合作机制。
师：要想研究细胞器在这里是怎么工作的，之前讨论过研究细胞器有哪些基本研究方法？我要认识细胞器的工作方式，有什么基本方法？通州，你有想法吗？知道同位素吗？有的同学知道，那你想用同位素示踪法研究什么问题？
生：可以用同位素示踪法研究物质在细胞里什么时候出现、什么时候发生变化，以及物质在细胞里的位置变化。
师：好，这是一种一般的研究方法，今天这节课后面会谈到。请坐。大家想想，要研究细胞器，首先得拿到细胞器，对吧？前面讲过如何获得细胞器的方法。第一个实验，人们把胰岛B细胞破碎，里面会分离得到很多囊泡，这些囊泡是单层膜的。大家想想，这些单层膜的囊泡可能来自哪些细胞结构？
生：可能来自高尔基体，还可能来自溶酶体。
师：非常好，还可能来自哪？
生：内质网。
师：还有没有可能来自其他地方？大家想想，这些有膜的结构，在破碎细胞的过程中，一旦破碎，这些膜在溶液中会以什么样的状态存在更稳定？是散的片层结构吗？
生：会形成囊泡。
师：为什么？
生：因为磷脂双分子层的疏水特性，使它形成球状（囊泡）会更稳定。
师：所以通过破碎细胞，得到各种囊泡，再分离这些囊泡。由于囊泡包裹的东西密度、质量大小不一样，可以通过差速离心将它们分离。在分离得到的一些囊泡当中，我们似乎看到了胰岛素的身影，看到了由51个氨基酸形成的胰岛素，但在一些其他囊泡里，也看到了包含51个氨基酸，但还有86个氨基酸的类似胰岛素的物质，暂且也把它叫做胰岛素。还有包含前面86个氨基酸且共109个氨基酸的胰岛素。在不同囊泡里出现不同氨基酸数目的胰岛素，这个实验结果告诉我们什么？依据这个结果，你有什么新想法或进一步的猜想？
生：我认为可能某些细胞器具有将蛋白质或肽链合成和加工的功能，胰岛素在细胞里确实出现了不同氨基酸数目的形式，51、86、109，可能是从51添加到86，再添加到109。
师：这个过程实际上是对胰岛素的什么过程？
生：加工过程。
师：所以这个实验告诉我们，胰岛素在分泌出去的时候，在细胞里被加工了，对吧？但他认为从51到86到109是往上添的过程，有不同想法吗？
生：我觉得应该是往下减的过程，因为最后分泌出去的胰岛素是以51个氨基酸的形式出去的，所以51个氨基酸这种应该是最终产品，而不是一开始的原料。
师：大家听清楚他的解答了吗？他也点头了。现在大家更倾向于是加还是减？理由说得很清楚了，最后分泌出来的是51个氨基酸的胰岛素。通过这样的判断，我们认为是减的过程。那这个减的过程发生在哪？理由是什么？
生：我觉得应该发生在高尔基体。因为之前提到高尔基体有与动物分泌物形成有关的功能，也与蛋白质加工有关。
师：请坐。还有其他场所吗？
生：内质网也有蛋白质加工的基本功能。
师：请坐，非常好。还有其他想法吗？没有的话，核糖体在这里扮演什么角色？
生：核糖体是生产蛋白质、合成多肽链最基本的结构。
师：下一个问题，这些细胞器都参与加工合成，顺序是怎样的？谁先加工谁后加工？
生：我认为应该是从核糖体到内质网。因为核糖体是生产多肽链的，先把胰岛素的一级结构合成出来，然后再到内质网，内质网是运输和加工蛋白质的场所，对最初级的胰岛素进行进一步加工，最后到高尔基体进行进一步加工完成。
师：请坐。第一步在核糖体上合成多肽链，这件事大家认同吗？那为什么第二个一定要在内质网上，不能先到高尔基体，然后再回到内质网吗？