内容正文:
1.3细胞膜 细胞器 细胞核 小专题
【细胞膜】
一、细胞膜的结构与功能
1.细胞膜的制备
(1)实验原理:细胞吸水涨破获得细胞膜。
(2)材料:人或其他哺乳动物的成熟红细胞。
(3)选材原因:①无细胞核和众多细胞器,易制得纯净的细胞膜;②无细胞壁,细胞易吸水涨破。
2.组成成分
细胞膜
3.生物膜结构的探索历程
时间
实例(实验)
结论(假说)
19世纪末
脂溶性物质更易通过细胞膜
欧文顿认为膜是由脂质组成的
20世纪初
将膜分离提纯,并进行化学分析
膜的主要成分是脂质和蛋白质
1925年
红细胞膜中脂质铺展成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
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生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
1970年
人、鼠细胞杂交实验
细胞膜具有流动性
1972年
流动镶嵌模型
辛格和尼科尔森提出了生物膜的流动镶嵌模型
随着技术的发展,可以对细胞膜进行更深入的研究。科学家用液氮将细胞冷冻成坚硬的固体,再用玻璃刀在细胞膜上刻出一个裂口,并进一步撕裂、剥开,经断裂面升华蚀刻后用重金属对剥开的表面染色并用扫描电镜观察——冷冻蚀刻技术。1972年,辛格(S.J. Singer)和尼科尔森(G.Nicolson)根据免疫荧光技术、冷冻蚀刻技术的研究结果,提出流动镶嵌模型。
4.功能
(1)将细胞与外界环境分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。(系统的边界)
(2)控制物质进出细胞。(功能特点:选择透过性)
(3)进行细胞间信息交流
物质传递
体液调节:激素
神经调节:神经递质
免疫调节:细胞因子
接触传递
受精作用:精卵细胞识别
细胞毒性T细胞识别靶细胞
记忆细胞识别抗原
通道传递
胞间连丝
①激素调节、突触中兴奋传导 a.细胞膜直接接触传递信息
②受精作用、细胞毒性T细胞裂解靶细胞 b.化学物质传递信息
③植物胞间连丝 c.细胞通道传递信息
提示 ①—b ②—a ③—c
糖被是糖类分子,与细胞膜上蛋白质结合形成糖蛋白,糖被有识别功能,因此糖蛋白也有识别功能。同理糖脂也有识别功能。糖被雨细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。受体大部分的化学本质是糖蛋白,有的为糖脂,也有蛋白质类的等。
转运蛋白 主要负责将营养物质、代谢产物及离子转运通过磷脂双分子层,如负责将血浆中的葡萄糖运进细胞的葡萄糖转运载体(载体蛋白),维持细胞内外钠离子和钾离子浓度梯度的钠钾泵(载体蛋白)。
识别蛋白 用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白。如精卵间的识别,免疫细胞对抗原的特异性识别等。
受体蛋白 作为信号分子(如激素、细胞因子、神经递质等)的受体--糖蛋白。受体蛋白一般为贯穿于磷脂双分子层的糖蛋白,其糖链结构多样,就像一根根“天线舒展在胞外空间,一旦与特定的信号分子结合,糖蛋白的空间结构就会发生变化,从而能够向胞内传递信息
酶 细胞膜上的酶可以催化特定的物质进行转化,如位于细胞膜上的ATP水解酶可以催化 ATP 生成 ADP,从而形成细胞内的调节信号。
膜蛋白的功能有时是整合在一起的。某些载体蛋白也是催化 ATP 水解的酶,通过催化 ATP 水解提供能量来实现对物质的转运,如钠钾泵。有的受体蛋白也是通道蛋白,例如某些离子通道是神经递质的受体,神经递质与受体结合或分离可调控离子通道的开闭。
课本点滴:
台盼蓝 死细胞被染成蓝色
功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量就越多
细胞膜的流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。
P46 53 58 60 课后题
【细胞核】
二、细胞核的结构
通常真核细胞一个细胞一个核,但有些细胞有多个细胞核,如:人的骨骼肌细胞中细胞核多达几百个;高等植物成熟的筛管细胞,哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞没有细胞核。
1.核膜
双层膜,把核内物质与细胞质分开。
2.染色质
(1)主要组成成分:DNA和蛋白质。
(2)功能:DNA的主要载体。
(3)与染色体的关系:同一物质的不同存在形态。
3.核仁
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4.核孔
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
核孔是蛋白质、RNA等大分子和小分子物质进出细胞核的通道。既介导蛋白质的入核转运,又介导RNA出核转运
三、细胞核的功能探究
1.黑白美西螈核移植实验
(1)实验过程
(2)实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。
2.蝾螈受精卵横缢实验
(1)实验过程
(2)实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。
3.变形虫切割实验
(1)实验过程
(2)实验结论:变形虫的分裂、生长、再生