内容正文:
第1讲 细胞膜和细胞核
一、细胞膜
如何获取细胞膜呢?
材料:
哺乳动物的成熟的红细胞
方法:
把细胞放在清水中,使细胞吸水涨破,细胞内容物流出,便可获得细胞膜。
①无细胞核和众多细胞器,易制得纯净的细胞膜。
②无细胞壁,细胞易吸水涨破。
人正常红细胞的光镜照片
人部分红细胞已涨破的光镜照片
问题:如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后,还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜?
糖类(约2%~10%):识别
细胞膜的成分
细胞膜
胆固醇(动物细胞膜具有)
脂质(约50%)
蛋白质(约40%):与细胞膜功能密切相关
磷脂(主要)
细胞膜的三大功能
(1)将细胞与外界环境分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。
实验验证——
→ 细胞膜功能特点:选择透过性
(2)控制物质进出细胞
(3)进行细胞间的信息交流。
细胞识别过程
激素分泌传递信息过程
植物细胞间的胞间连丝
生物膜结构的探索历程
实例(实验) 结论(假说)
欧文顿 脂溶性物质更易通过细胞膜 膜是由脂质组成的
将膜分离提纯,并进行化学分析 膜的主要成分是脂质和蛋白质
红细胞膜中脂质铺成单层后是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子排列为连续两层
罗伯特森 电镜下细胞膜呈清晰的暗-亮暗-三层结构 生物膜是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
人-鼠细胞杂交实验(荧光染料标记) 细胞膜具有流动性
桑格和尼克森 不断观察及实验分析 提出生物膜流动镶嵌模型
水
亲水端
疏水端
磷脂分子
~水~
~水~
流动镶嵌模型的基本内容
(1)结构模型
流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能实现选择透过性。
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流动镶嵌模型的基本内容
(2)结构特点及原因
与细胞膜相关的5个易错提醒
(1)组成细胞膜的基本支架:是磷脂双分子层而不是蛋白质。
(2)各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关:功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的种类和数量越多。
(3)不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同:如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,而植物细胞膜中则没有。
(4)细胞膜的成分并不是不可变的:如细胞癌变的过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。
(5)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,与细胞识别作用有关。
(1)位置:
位于植物、细菌、真菌细胞膜外面。
(2)主要成分:
纤维素和果胶。
植物细胞——纤维素和果胶,细菌——肽聚糖,真菌——几丁质。
(3)功能:
支持和保护作用。
(4)细胞壁的透性:
全透性。
细胞壁
【典型例题】将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是( )
A.红细胞膜具有水溶性
B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞
D.低温时红细胞膜流动性增大
【典型例题】下列有关细胞间信息交流的叙述,正确的是( )
A.实现不同细胞间功能的协调有赖于细胞间的信息交流
B.细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流必不可少的
C.血液中的红细胞将氧气运输给组织细胞是细胞间信息交流的一种方式
D.细胞间的信息交流都要通过血液运输来实现
A
二、细胞核
实验一:黑白美西螈核移植实验
核移植
白美西螈
卵细胞
去核
取核
黑美西螈
胚胎细胞
黑美西螈
结论:
美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。
这个实验是否严谨?
实验二:蝾螈受精卵横缢实验
开始分裂
发育(慢)
发育(快)
不分裂
分裂
有核
无核
蝾螈的受精卵
有核
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
结论:
请分析该实验是如何设置对照的?
实验三:变形虫的切割实验
变形虫
无核部分
有核部分
植入新核
勾出核
正常生存
能消化不摄食无反应
能消化,不摄食,无反应
正常生存
结论:
变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制
伞藻嫁接实验
伞藻核移植实验
甲 乙
甲 乙
甲柄
乙柄
除掉核
移植核
甲 乙
实验四:伞藻的嫁接与核移植实验
嫁接实验结论:伞藻伞帽的形状是由假根控制的
细胞核
假根中其他物质
细胞核的结构:
核膜
核仁
核孔
染色质
有内膜外膜,双层膜。把核内物质与细胞质分开
实现核质之间频繁的物质交换,和信息交流。例如大分子物质如:RNA、蛋白质通过核孔进出。
(0层膜)
与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
由DNA和蛋白质组成;DNA是遗传物质。
细胞代谢旺盛,核孔数量增多
蛋白质
DNA
染色质丝
染色体
分裂结束时
分裂时
螺旋化、变粗、变短
解螺旋
染色质
[丝状]
染色体
[杆状]
染色质与染色体:是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
细胞核的功能:
1.细胞核是遗传信息库。
2.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
不是细胞代谢的中心,细胞代谢的中心是细胞质基质