内容正文:
第四讲 细胞的结构和功能
一、细胞的结构
细
胞
细胞壁
作用:支持保护细胞
成分
植物:纤维素和果胶
原核:肽聚糖
真菌:几丁质(壳多糖)
细胞质
(代谢中心)
细胞质基质
细胞器
细胞膜
(细胞边界)
细胞核
无膜:中心体,核糖体
双层膜:线粒体,叶绿体
单层膜:液泡,内质网,高尔基体,溶酶体
结构:核膜、核孔、核仁、染色质
功能:遗传信息库,代谢和遗传的控制中心
结构
功能
二、细胞膜提取、成分及功能
②控制物质进出细胞
具体步骤:
在载玻片上滴一滴红细胞稀释液
盖上盖玻片
制作临时装片
观察红细胞的形态(低倍镜 →高倍镜)
在盖玻片一侧滴蒸馏水,在另一侧
用吸水纸吸引——引流法
观察
观察红细胞的形态(低倍镜 →高倍镜)
注意:
1.滴加生理盐水的目的:稀释血液,使红细胞分散,不易凝集成块;同时维持红细胞原有的形态。
2.不是所有动物的红细胞都没有细胞核和众多细胞器,如蛙的红细胞、鸟的红细胞等具有细胞核和细胞器。
3.滴加清水时应注意:
(1)滴加速度要慢,且边滴加边用吸水纸吸引。
(2)用吸水纸吸时要注意,不要把细胞吸跑。
离心分离
获得较纯的细胞膜
如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后,还需要什么方法才能获得较纯的细胞膜?
提取红细胞
使红细胞吸水破裂
离心法
细胞破裂后细胞内物质流出,细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样,可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开,得到较纯的细胞膜。
脂质(50%)
主要是磷脂,还有胆固醇
蛋白质(40%)
种类和数量越多,功能就越复杂
糖类(10%)
形成糖脂或糖蛋白,与信息交流有关
胆固醇
磷脂
蛋白质
糖脂
2.细胞膜的成分(元素组成:C、H、O、N、P)
细胞膜
3.细胞膜的功能
将细胞与外界隔离开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
被动运输
主动运输
膜泡运输(胞吞胞吐)
通过化学物质与受体传递信息
通过细胞膜接触传递信息
通过细胞通道传递信息
台盼蓝染色法
活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞不能被染色,死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。
科学家 实验方法或现象 实验结论
欧文顿 的物质,容易穿过细胞膜;
的物质,不容易穿过细胞膜 推测细胞膜是由 组成的
科学家 利用 的红细胞,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析 组成细胞膜的脂质有 ,其中 含量最多
戈特和格伦德尔 用丙酮从 中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积为红细胞表面积的 倍。 推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的 。
丹尼利和戴维森 细胞的表面张力明显 油-水界面的表面张力。 推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有 。
溶于脂质
不溶于脂质
脂质
哺乳动物
磷脂和胆固醇
磷脂
三、对细胞膜成分的探索历程
人的红细胞
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两层
低于
蛋白质
水
空气
水
水
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所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,
是一种静态的统一结构。
1959年,罗伯特森——静态的统一结构
在电子显微镜下观察细胞膜。
细胞膜呈现清晰的暗—亮—暗的三层结构。
①方法:
②现象:
③结论:
蛋白质的电子密度高,在电镜下显暗色;磷脂分子的电子密度低,显亮色。
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如果细胞膜是静态的会怎么样?
细胞膜的复杂功能将难以实现,就连细胞的生长、变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。
变形虫摄取草履虫
酵母菌出芽生殖
2.1970年人鼠细胞融合实验
①方法:
②结论:
荧光标记法
这一实验及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有流动性。
荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析的方法,常用的荧光蛋白有绿色和红色两种颜色。
细胞
融合
37℃
40min
杂交细胞
绿色荧光染料标记的膜蛋白
红色荧光染料标记的膜蛋白
小鼠细胞
人细胞
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①方法:
②结论:
3.1972年,辛格和尼科尔森
新的观察和实验证据。
提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。
1.细胞膜的组成:
2.细胞膜的基本支架:
3.蛋白质分子存在形态:
主要由蛋白质和脂质组成
亲水性头部朝向两侧,
疏水性尾部朝向内侧
磷脂双分子层
部分嵌入的蛋白质
贯穿的蛋白质
镶在表面的蛋白质
全部嵌入的蛋白质
体现膜结构的不对称性
判断细胞膜内外