内容正文:
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。
——引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》
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鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。
讨论:
问题探讨
1.为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?
2.据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?
活细胞的细胞膜作为边界具有控制物质进出细胞的功能,活细胞能阻止台盼蓝进入细胞内,因此活细胞不能被染色。
2
一、细胞膜的功能
1. 将细胞与外界环境分隔开
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。
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
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细胞膜的控制作用是相对的
2. 控制物质进出细胞
可“进”
营养物质
(氨基酸、无机盐、葡萄糖等)
不易“进”
对细胞有
害的物质
(如细菌、病毒等)
可“出”
不可“出”
代谢废物
抗体、激素等物质
细胞内的核酸等有用的成分
一、细胞膜的功能
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在球场上,当发现足球快速向你头部飞奔过来,你会迅速躲避或用胳膊阻挡。
思考:
思考·讨论
1. 哪些细胞参与完成了上述活动?它们发挥的具体作用是什么?
2.眼部组织细胞、神经元细胞和肌肉细胞之间如何实现相互沟通呢?
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①间接交流(化学物质)
内分泌细胞的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
3. 进行细胞间的信息交流
靶细胞:接受信号的细胞
受体:靶细胞膜上与信号特异性结合的位点
一、细胞膜的功能
②直接接触
3. 进行细胞间的信息交流
相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。
一、细胞膜的功能
③形成通道
相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过其进入另一个细胞。
3. 进行细胞间的信息交流
胞间连丝
高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
一、细胞膜的功能
随堂检测
1. 细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进入细胞,而对细胞有害的物质则不能进入 ( )
2. 植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用 ( )
3. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构 ( )
4. 红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素。将红萝卜切成小块放到水中,水的颜色无明显变化。若进行加热,随着水温的升高,水的颜色逐渐变红。其原因是 ( )
A.细胞壁在加温后受到破坏
B.水温升高,花青素的溶解度加大
C.加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能
D.加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜
×
√
×
C
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二、对细胞膜成分的探索
【资料1】1895年欧文顿:多种物质对膜的通透性实验,溶于脂质的物质容易通过细胞膜,不溶于脂质的物质,不容易通过细胞膜。
推测:细胞膜是由脂质组成的
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
相似相溶原理
二、对细胞膜成分的探索
【资料2】20世纪初,科学家对哺乳动物成熟红细胞膜进行了化学成分分析。
红细胞的细胞膜
化学分析表明:
细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇,磷脂含量最多
二、对细胞膜成分的探索
1.如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
思考·讨论
磷脂分子
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1.如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
思考·讨论
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1.如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
思考·讨论
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1.如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
思考·讨论
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1.如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
思考·讨论
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1.如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
思考·讨论
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1.如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
思考·讨论
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2.细胞膜的两侧都有水环境存在。请大胆的推测和想象一下在这样的环境中,细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布?
思考·讨论
水环境
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二、对细胞膜成分的探索
【资料3】1925年,两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
细胞膜中的磷脂分子必然排列成连续的两层。
推断:
2.细胞膜的两侧都有水环境存在。请大胆的推测和想象一下在这样的环境中,细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布?
思考·讨论
水环境
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2.细胞膜的两侧都有水环境存在。请大胆的推