内容正文:
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确 ————翟中和《细胞生物学》
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会被染色。
讨论:
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,应该具有什么的功能?
用台盼蓝染液染色后的
死细胞和活细胞(放大200倍)
活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
台盼蓝染色剂是活细胞不需要的物质,一般情况下,不能通过活细胞的细胞膜,因此活细胞不能被染色。而死细胞的细胞膜不具有控制物
质进出细胞的的功能,台盼蓝染色剂能够进入死细胞,使其被染成蓝色
一、细胞膜的功能
阅读教材40页~41页,总结细胞膜的功能。
相对独立的系统
相对稳定的内部环境
功能一:
将细胞与外界环境分隔开
细胞内
(水、氧气、无机物、氨基酸等)
营养物质
(二氧化碳、尿素等)废物
不需要的物质
对细胞有用的物质(核酸等)
有害物质、病毒、病菌等
控制作用的相对性
(激素、抗体等)分泌物
功能二:控制物质进出细胞
1.用凉水洗红苋菜,水不变红;煮苋菜汤,汤却是红色的。这与细胞膜的功能有何关系?
说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
2.课本40页“问题探讨”中,用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞呈现不同颜色,请解释原因。
活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,不能被染色剂台盼蓝染色;死细胞丧失了这种功能,能被染色剂台盼蓝染色。
学以致用:
功能三:进行细胞间的信息交流
受体
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
方式1:通过体液传送
1
2
3
4
方式2:通过细胞膜直接接触
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的
信号分子
受体
功能三:进行细胞间的信息交流
方式3:相邻细胞间形成通道
胞间连丝
携带信息的物质通过通道进入另一个细胞
功能三:进行细胞间的信息交流
归纳:细胞膜的功能
(1)将细胞与外界环境分隔开
(2)控制物质进出细胞
(3)进行细胞间的信息交流
方式1:化学信号传递
方式2:接触传递
方式3:通道传递
除了以上的三种功能外,细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。
1.对玉米种子的实验处理和观察现象如下,该实验结果说明( )
实验处理 将玉米种子浸泡15小时,从中央纵切后,用稀释红墨水染色 将浸泡的玉米种子煮熟,从中央纵切后,用稀释红墨水染色
实验现象 胚细胞着色浅 胚细胞着色深
A.细胞膜具有流动性
B.红墨水能自由进出玉米细胞
C.细胞膜具有全透性
D.活的细胞膜具有控制物质进出的作用
小试牛刀
D
2.下列不属于细胞间信息交流方式的有( )
A.精子和卵细胞相互接触完成受精作用
B.内分泌细胞分泌的激素经血液运输并作用于组织细胞
C.细胞膜将细胞与外界环境分隔开
D.植物细胞间有胞间连丝,是植物细胞进行信息交流的方式
C
细胞膜
二、对细胞膜成分的探索
1.19世纪末,欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质,进行了上万次实验,发现:
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
(1)你从欧文顿的实验现象能得到的结论是什么?
细胞膜是由脂质组成的。
(2)最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析,还是通过对膜成分的提取与检测?
对现象的推理分析。
思考:
2.科学家利用哺乳动物的红细胞,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
亲水的头
疏水的尾
磷脂分子的结构
思考:根据磷脂分子的特点解释,为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层?
磷脂分子有亲水的头和疏水的尾,在空气—水界面上,磷脂的头向着水,尾远离水而向着空气,从而铺展成单分子层。
3.1925年,两位荷兰科学家戈特(E.Gorter)和格伦德尔(E.Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展呈单分子层,测的单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍,他们由此推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
(1)科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层” 这一结论的?
人的成熟红细胞只有细胞膜这一种膜结构,铺展成单分子层的磷脂全部来自于红细胞膜。
(2)磷脂分子在水—苯的混合溶剂中会如何排布?在水中呢?
磷脂在水—苯的混合溶剂中会排列成单层,头在水中,尾在苯中;
磷脂在水中会排列成连续的两层,即形成磷脂双分子层。
思考:
4.1935年,英国学者丹尼利(J.F.Danielli)和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力,从而推测细胞膜