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
1、细胞活性判断:鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,用 台盼蓝染液 染色,死的动物细胞会被染成 蓝 色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。
2、细胞的边界: 细胞膜 ,也称为 质膜 。细胞的边界不是细胞壁的原因:细胞壁具有全透性,没有 选择透过性 。
3、细胞壁:具有支持和保护作用。植物细胞壁成分: 纤维素 和 果胶 ;细菌细胞壁成分: 肽聚糖 ;真菌细胞壁成分: 几丁质 。
4、细胞膜的功能
(1) 将细胞与外界环境分隔开来 。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。
(2) 控制物质进出细胞 。体现了细胞膜(生物膜)的功能特点: 选择透过性 。
①可“进”细胞:需要的 营养物质 ,如葡萄糖、氨基酸、无机盐;
②可“出”细胞:细胞合成并要分泌到细胞外的物质,如 激素 、 抗体 ;细胞代谢产生的 废物 ,如CO2、尿素;
③不易“进”细胞:细胞不需要的或有害的物质,如 细菌 、 病毒 ;说明细胞膜的控制作用是相对的
④不可“出”细胞: 核酸 等重要物质
(3) 进行细胞间的信息交流 。 细胞间信息交流的方式主要有以下三种:
①通过化学物质传递信息:细胞分泌的 化学物质 (如激素)进入血液,随血液到达 全身各处 ,与靶细胞的细胞膜表面的 受体 结合,从而将信息传递给靶细胞,引起靶细胞的生理反应。受体的作用是 识别 和 结合 信号分子, 脂溶性小分子 的受体位于细胞膜内。
②通过细胞膜直接接触传递信息:相邻两个细胞的 细胞膜 直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,引起靶细胞的生理反应。如 精子 和 卵细胞 之间的识别和结合。
③通过细胞通道传递信息:相邻两个细胞之间形成 通道 ,使细胞质相互沟通,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过 胞间连丝 相互连接。注:该种信息交流方式没有 受体 参与。
5、对细胞膜成分的早期探索历程
时间(人物)
实验依据
结论或假说
1895年,欧文顿
对植物细胞进行通透性实验,发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜
细胞膜是由 脂质 组成的
部分科学家
利用 哺乳动物成熟的红细胞 制作纯净的细胞膜,进行化学成分分析。原因是:无 细胞壁 、 细胞核 和众多的 细胞器 。
细胞膜的脂质有 磷脂 和 胆固醇 ,其中 磷脂 含量最多
1925年,荷兰科学家戈特和格伦德尔
将从人的红细胞中提取的脂质铺成单分子层。其面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中的磷脂(脂质)分子必然排列为连续的 2 层
1935年,英国学者丹尼利和戴维森
细胞的表面张力明显 低于 油水界面的表面张力
细胞膜除含脂质分子外,可能还附有 蛋白质 。
6、细胞膜的主要成分是 脂质、蛋白质 ,另外还有少量的 糖类 。细胞膜的成分是 脂质、蛋白质、糖类 。脂质中最丰富的是 磷脂 ,磷脂具有 亲水 的头部和 疏水 的尾部。
7、蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的 种类 和 数量 越多。
8、对细胞膜结构的探索
时间
实例(实验)
结论(假说)
注意点
1959年
电镜下细胞膜呈清晰的 暗-亮-暗 的三层结构
罗伯特森认为所有的细胞膜都由 蛋白质-脂质-蛋白质 三层结构构成,被称为 三明治 模型,他把细胞膜描述为一个 静态 的统一结构。
其无法解释 细胞的生长 、 变形虫的变形运动 的现象
1970年
人、鼠细胞融合实验
细胞膜具有 流动性 ,也可说明细胞膜上的 蛋白质分子 具有 流动性
使用了 荧光标记法 ,标记的是 膜蛋白
1972年
在新的观察和实验证据的基础上
辛格和尼科尔森提出了生物膜的 流动镶嵌模型
大多数人所接受
9、流动镶嵌模型的基本内容
图中A
名称: 磷脂分子 ,是一种由甘油、脂肪酸、磷酸以及衍生物所组成的分子
图中B
名称: 磷脂双分子层 ;作用:细胞膜的 基本支架 、 屏障 作用;
特点:其中的磷脂分子全部可以运动
图中C
名称: 蛋白质分子
位置:有的 镶在 磷脂双分子层表面,部分或全部 嵌入 磷脂双分子层中,有的 贯穿 于整个磷脂双分子层,所以它磷脂双分子层中的分布是不对称的。
特点: 大多数 蛋白质分子是可以运动的
图中的多糖
名称: 糖被 ;位置:细胞膜的 外 表面
作用:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系
图中D
名称: 糖蛋白 ;位置:细胞膜的外表面
10、生物膜的结构特点:具有 流动性 ,是因为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
1、细胞质
组成: 细胞器 + 细胞质基质 ; 细胞质