内容正文:
第三章第一节细胞膜(系统的边界)的结构和功能
1、细胞壁(植物的)
(1)成分:主要是纤维素、果胶(纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁)
(2)功能:支持和保护作用;控制细胞过度吸水
(3)特性:全透性
(4)形成:细胞分裂末期,主要与高尔基体有关
注:处于分裂期的植物细胞无高尔基体,则细胞不能分裂成两个,形成多核的细胞。
而秋水仙素抑制纺锤体的形成,细胞不能分裂成两个,形成染色体加倍的细胞
2、细胞膜的制备
(1)原理:细胞渗透吸水
(2)材料:人或哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核和众多的细胞器)
注:①需用生理盐水稀释血液(使细胞分散开,使红细胞维持原有形态)
②不选植物细胞的原因:植物细胞有细胞壁;有其它膜结构的干扰
(3)实验流程:见课本41页
注:本实验为自身对照,用到引流法,需在高倍显微镜下持续观察
(4)结果:凹陷消失,细胞体积增大,细胞破裂,内容物流出
注:若细胞在试管中破裂,需离心才能获得较纯净的细胞膜
3、细胞膜的探索历程
注:提取鸡、蛙的红细胞中的脂质铺成单分子层,面积大于细胞膜面积的二倍
提取细菌细胞中的脂质铺成单分子层,面积等于细胞膜面积的二倍
4、细胞膜的结构——流动镶嵌模型
(1)基本内容:
①磷脂双分子层构成膜的基本支架,蛋白质分子镶嵌、嵌入、贯穿于整个磷脂双分子层
②磷脂分子和大多数的蛋白质分子是可以运动的
(2)细胞膜上的蛋白质
糖蛋白:①作为受体,有识别作用 ②消化道、呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用
③保护膜结构的稳定
载体蛋白、通道蛋白(包括水通道蛋白、离子通道蛋白):运输作用
(3)细胞膜上的脂质
磷脂:细胞膜的基本支架
胆固醇:维持膜的流动性,保持膜结构的稳定
糖脂:有识别作用,保持膜结构的稳定
5、细胞膜的成分
注:(1)糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧,细胞器膜和细胞膜内侧不存在,可用于确定细胞膜膜内外位置。
(2)细胞膜的成分不是固定不变的(例癌细胞膜产生甲胎蛋白和癌胚抗原;细胞分化、胞吐时膜成分的更新)
(3)细胞膜的组成元素:C、H、O、N、P等(细胞膜的主要元素:C、H、O、N、P、S)
6、细胞膜的功能
(1)将细胞与外界环境分隔开(作用:保障了细胞内部环境的相对稳定)
(2)控制物质进出细胞
①具体表现:a、细胞需要的营养物质可进入细胞
b、细胞不需要,或对细胞有害的物质不容易进入细胞
c、抗体、激素等物质合成后分泌到细胞外,细胞产生的废物也排到细胞外
d、细胞内的核酸等重要成分不会流失到细胞外
注:细胞膜的控制作用是相对的,环境中对细胞有害的物质有可能进入,病毒、病菌也能侵入细胞,使生物体患病
②应用:鉴别细胞的死活(染色排除法:活细胞的细胞膜具有选择透过性,不能被大分子染色剂染色)
(1) 进行细胞间的信息交流
1 信号分子(激素、神经递质、淋巴因子等)通过体液运输作用于靶细胞
2 细胞膜接触(例精子与卵细胞的识别与结合、免疫中吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,T细胞将抗原呈递给B细胞,效应T细胞与靶细胞密切接触)
3 相邻细胞间形成通道(例高等植物的胞间连丝)
注:①植物细胞信息交流方式有3种,动物有两种(均通过信号分子与受体结合)
②细胞识别的物质基础:受体(糖蛋白)
③信号分子大部分在细胞外发挥作用
1、 细胞膜的结构特性与功能特性的比较
(1)区别:流动性是生物膜的结构特点,选择透过性是生物膜的功能特性。
(2)联系:流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能实现选择透过性。
流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的;选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量。
流动性的实例:细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。
注:①选择透过性的基础(结构基础):流动性
选择透过性的分子基础:磷脂双分子层具有疏水性,膜转运蛋白具有专一性
②温度可影响膜的流动性,改变膜的厚度
整合归纳
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