内容正文:
第三章
细胞的基本结构
我相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。
——《细胞生物学》
cell membrane
细胞膜
的结构和功能
导
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鉴定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,而活细胞不会着色。
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?
活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料台盼蓝是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,所以活细胞没有被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的这一功能,台盼蓝能够通过细胞膜进入到细胞中,所以死细胞能够被染成蓝色。
细胞膜作为细胞的边界,具有控制物质进出细胞的功能。
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一、细胞膜(质膜)
地球的边界
大气层
国家的边界
边防线
人体的边界
皮肤和黏膜
细胞的边界
细胞膜(质膜)
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二、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开来
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
方式
通过信号分子间接交流:
细胞间直接交流:
分泌胰岛素
精卵识别
经通道交流:
胞间连丝
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二、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开来
推测的原始海洋景观图
膜的出现将生命物质与外界环境分隔开,使细胞成为相对独立的系统,细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
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二、细胞膜的功能
2.控制物质进出细胞
细胞膜
细胞外
细胞内
营养物质
细胞不需要的物质
抗体、激素、代谢废物
不容易
重点:细胞膜的控制作用是相对的
例如:一些对细胞有害的物质有可能进入,如重金属;有些病毒、细菌也能侵入细胞,使生物体患病。
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二、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
靶细胞:接受信号分子的细胞
受体(特异性):靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点,一般为糖蛋白。
(1)信息交流的第一种方式:
内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素)等,随血液到达全身各处,与靶细胞表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
(非定向)
重点:传递信号的两者是细胞
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二、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
(2)信息交流的第二种方式:
相邻两个细胞相互接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如:精卵之间的识别和结合
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二、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
(3)信息交流的第三种方式:
相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。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。
细胞 细胞
通道
通道
物质、信息的交流
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三、细胞膜成分的探究
细胞膜由脂质构成
1.欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验,发现“溶于脂类的物质,容易穿过细胞膜”。
分析资料1可得出的推论是:
资料2.科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞作为研究材料,利用哺乳动物成熟红细胞制备出纯净的细胞膜。得知组成膜的脂质有磷脂和胆固醇
Q:为什么分析资料2使用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料?
①无细胞壁,细胞容易吸水涨破;
②无细胞核和众多的细胞器,易制得纯净的细胞膜
原理:相似相溶原理
资料3.戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞中的脂质,在空气水界面上铺成的単分子层是红细胞膜表面积的2倍
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三、细胞膜成分的探究
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
分析资料3可得出的推论是:
资料4.丹尼利和戴维森研究了细胞膜表面的张力,发现其张力明显低于油-水界面的张力。
细胞膜除磷脂分子外,还可能附有蛋白质
丹尼利和戴维森得出的推论是:
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资料5.磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子
Q:磷脂分子哪里亲水,哪里疏水?
亲水“头部”
疏水“尾部”
Q:推测磷脂在水-空气界面上的排布方式
头部亲水 尾部疏水
空气
水
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Q.细胞膜的两侧都是水环境。在这样的环境中,细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布?
水
水
Q.如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布?
细胞膜的成分:
主要由磷脂和蛋白质组成,还有少量的糖类
组成细胞膜的脂质中,_____最丰富,此外还有少量_______
磷脂
胆固醇
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细胞膜成分
脂质
(约50%)
蛋白质(约40%)
糖类(2-10%)
磷脂
(最丰富)
胆固醇(少量)
Q:蛋白质与细胞膜的功能有何关系?
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多
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四、细胞膜结构的探究
Q.罗伯特森在电镜下看到的细胞膜结构是?
暗-亮-暗
Q.他推测的暗和亮部分别是哪种物质?
暗-蛋白质
亮-脂质
Q.他推测出的模型是动态模型还是静态模型?
诱导
融合
人细胞
鼠细胞
荧光标记蛋白质
40分钟后
37℃
融合细胞
细胞膜上的蛋白质具有流