内容正文:
第三章 细胞的基本结构(一)
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一、细胞膜的结构和功能
细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是细胞膜,也叫质膜。
(一)细胞膜的功能
1.将细胞与外界坏境分隔开
细胞膜使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞
细胞膜的控制作用是相对的。
3.进行细胞间的信息交流
(1)通过化学物质传递信息
(2)通过细胞直接接触传递信息
(3)通过细胞通道传递信息
胞间连丝
(二)对细胞膜成分和结构的探索
1、细胞膜的组成成分
2、对细胞膜成分和结构的探索
1、细胞膜的组成成分
细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。此外,还有少量的糖类。
脂质(约50%)。磷脂最丰富,动物细胞膜含有少量胆固醇。
蛋白质(约40%)。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多。
糖类(约2%-10%)。
2、对细胞膜成分和结构的探索
化学分析结果指出组成膜的脂质是磷脂和胆固醇
1972年,辛格和尼克尔森提出流动镶嵌模型
1925年,细胞膜中的脂质排列为连续的两层
1959年,罗伯特森提出的“三明治”模型:生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的静态结构
1970年,指出细胞膜具有流动性
1895年,欧文顿:
细胞膜是由脂质组成的
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1935年,丹尼利和戴维森提出细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质
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“蛋白质-脂质-蛋白质”结构模式图
1、基本内容
2、特点
(三)流动镶嵌模型的基本内容
1、基本内容
磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过。
因此具有屏障作用。
蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层。
这些蛋白质在物质运输等方面具有重要作用。
细胞膜外表面,有糖类分子与蛋白质分子结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成的糖脂,这些糖类分子叫作糖被。
糖被在细胞生命活动中具有重要功能。例如,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。
1、基本内容
细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。
细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能是非常重要。
2、特点
结构特点: 细胞膜具有一定的流动性
功能特点: 细胞膜具选择透过性
不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同
二、细胞核的结构和功能
用光学显微镜观察细胞,最容易注意到的一个结构就是细胞核。
除高等植物的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
1、思考讨论
2、细胞核的功能
(一)细胞核的功能
1、思考讨论
蝾螈实验
对照组
实验组
1、思考讨论
伞藻实验
伞藻嫁接实验
伞藻核移植实验
嫁接实验只能证明假根控制形态结构(伞帽)的形成,不能证明细胞核控制,必须用核移植实验才能证明形态结构由细胞核控制。
2、细胞核的功能
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
因此,有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制中心”。
1、细胞核的结构
2、细胞核的功能的全面阐述
3、细胞是生物体的基本单位
(二)细胞核的结构
1、细胞核的结构
主要由DNA和蛋白质组成;DNA是遗传信息的载体。
与rRNA的合成及核糖体的形成有关。
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
双层膜,把核内物质与细胞质分开
核膜
染色质
核仁
核孔
1、细胞核的结构
核孔作为生物大分子(RNA、蛋白质等)选择性进出细胞核的通道,DNA不能通过核孔自由出入细胞核。小分子物质一般通过核膜进出细胞核,不通过核孔。
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数多。
蛋白质合成旺盛的细胞,核仁大。
1、细胞核的结构
染色质由DNA和蛋白质组成。
染色质是极细的丝状物,因容易被碱性(如甲紫、醋酸洋红)染料染成深色而得名。
细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体;细胞分裂结束后,染色体解螺旋成为细丝状的染色质。
分裂间期
分裂期
解螺旋
高度螺旋化,缩短变粗
因此,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。
2、细胞核的功能的全面阐述
DNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时,DNA携带的遗传信息,从亲代细胞传递给子代细胞。保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图” ,进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图”储存在细胞核里,细胞核才具有控制细胞代