内容正文:
第4讲 细胞膜和细胞核
第一单元 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
知识点一 细胞膜的结构和功能
细胞膜也称质膜,是细胞的边界
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
细胞膜
(1)对细胞膜成分的探索
①19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:
不溶于脂质的物质不容易通过细胞膜
溶于脂质的物质容易通过细胞膜
(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:
1.细胞膜的成分
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。
磷脂分子的结构
(1)对细胞膜成分的探索
亲水“头”部
(磷酸头)
疏水“尾”部
(脂肪酸尾)
人或其他哺乳动物 成熟的 红细胞
选材原因:
① 无细胞壁(容易吸水涨破)
② 没有细胞核和众多的细胞器
渗透作用(细胞吸水涨破)
(1)实验材料:
(2)实验原理:
将细胞置于清水中,细胞吸水涨破,除去细胞内的其它物质,制得细胞膜.
细胞膜的制备
哺乳动物成熟的红细胞:
①无细胞核,属于真核细胞。
②不分裂,来自于骨髓造血干细胞的分化。
③无核糖体,不能合成蛋白质。含有酶,但不合成酶
④无线粒体,只能进行无氧呼吸。其ATP来自无氧呼吸,与氧气无关。右图)
⑤血红蛋白(含Fe2+)含量丰富 ,不属于内环境的成分。
哺乳动物成熟的红细胞:
⑥细胞寿命很短,说明核质相互依存。细胞必须保持完整性,才能完成各项生命活动。
⑦功能是运输氧气,但不消耗氧气。
⑧1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单层分子,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。P一42
哺乳动物成熟的红细胞:
⑩葡萄糖进入红细胞的方式:协助扩散
⑪红细胞衰老中,就不存在“细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深”这个特点。
⑫镰刀型细胞贫血症:基因突变导致血红蛋白结构改变,导致红细胞结构的形态改变。P二 80
⑬不具有生物膜系统。
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。
(1)对细胞膜成分的探索
细胞膜的两侧都有水环境存在,在这样的环境中,磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢?
水
水 D
A
水 C
水
B
水
水 E
C
连续两层排列
(1)对细胞膜成分的探索
膜外(水溶液)
膜内
(水溶液)
③1925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)对细胞膜成分的探索
水—苯混合溶剂中,磷脂分子应的分布
苯
水
思考:
(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?
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;
(1)对细胞膜成分的探索
【深入思考】
A.用其他真核细胞(除哺乳动物成熟红细胞)做上述实验,若细胞表面积为S,则磷脂单分子层的面积为_____2S(”大于“、”小于“、”等于“)
大于
B.用细菌细胞做上述实验,若细胞表面积为S,则磷脂单分子层的表面积_______2S(”大于“、”小于“、”等于“)
等于
(1)对细胞膜成分的探索
④1935年 丹尼利和戴维森
实验:细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
(人们已经发现了油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会降低)
细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质
推测:
↓
(1)