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1、第三章细胞的基本结构 四川绵阳中学 第1节细胞膜 系统的边界 情景 如果将细胞内含有的各种物质配齐 并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中 就能行使功能完成生命活动吗 为什么 答案是否定的 细胞与所有的系统一样 不是其组分的简单堆砌 而是通过组分间结构和功能的密切联系 形成的统一整体 我确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 翟中和 细胞生物学 材料分析 科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内 伊红很快扩散到整个细胞 却不能逸出细胞 伊红为什么不会逸出细胞 此实验说明了什么 细胞作为完整的系统 它有边界 细胞膜 植物等细胞外不是有细胞壁吗 为什么细胞壁不
2、是细胞的边界呢 一 细胞壁 细胞壁是全通透的 成分 纤维素和果胶功能 支持和保护 用什么办法才能将植物细胞壁分解掉呢 资料1 一般食草动物如牛的胃中存在的微生物可以合成纤维素酶 纤维素酶可以分解纤维素 并为其提供能量 资料2 果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得 外观呈浅黄色粉末状 果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清 对分解果胶具有良好的作用 二 制备细胞膜 为什么要用哺乳动物成熟红细胞作材料研究膜的组成 哺乳动物成熟红细胞内无细胞壁无细胞核无细胞器 避免了细胞器膜与核膜对实验的干扰 体验制备细胞膜的方法 1 选择材料 2 实验原理 3 实验过程 猪 或牛 羊 人 成熟的红细胞 红细胞吸水胀破
3、 渗透作用 如何在显微镜下观察红细胞从自然形态到吸水涨破 3 实验过程 4 观察现象 将红细胞稀释液 生理盐水稀释 制成临时装片 在高倍镜下观察 待观察清晰时 在盖玻片一侧滴加蒸馏水 另一侧用吸水纸吸引 引流法 红细胞凹陷消失 细胞体积增大 最后导致细胞破裂 利用离心法 获得较纯的细胞膜 人正常红细胞的光镜照片 人部分红细胞已涨破的光镜照片 正常状态 吸水状态 失水状态 思考 如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜 细胞破裂后细胞内物质流出 细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样 可以采用离心的方法将细胞膜与其他物质分开 得到较纯的细胞膜 细胞膜的成分到底有哪些呢 重温科学家对细胞膜组成的探索历程
4、 材料分析1 1859年 欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究 发现凡是易溶于脂质的物质 也容易穿过膜 反之 不容易溶于脂质的物质 也不容易穿过膜 你从以上实验能得出什么结论 细胞膜的组成成分中含有脂质 科学家对细胞膜化学成分深层分析 发现细胞膜会被蛋白酶分解 细胞膜的组成成分中还含有蛋白质 你从以上实验能得出什么结论 材料分析2 三 细胞膜的成分 脂质 约50 蛋白质 约40 糖类 约2 10 细胞膜功能的复杂程度取决于细胞膜上蛋白质的种类和数量 与生活中的联系 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关 如产生甲胎蛋白 癌胚抗原等 癌症 21世纪的 第一杀
5、手 四 细胞膜的功能 1 将细胞与外界坏境分隔开 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段 它将生命物质与外界环境分隔开 产生了原始的细胞 并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 原始地球环境 2 控制物质进出细胞 控制作用是相对的 营养物质 废物 分泌物 病菌 病毒 3 进行细胞间的信息交流 你知道蚂蚁之间是怎样交流的吗 细胞表面存在很多激素受体 可以接受激素的信号 1 物质传递 靶细胞 接受信号的细胞受体 靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点 细胞分泌的化学物质 如激素 随血液到达全身各处 与靶细胞的细胞膜表面的受体结合 将信息传递给靶细胞 激素等信息分子要释放出细胞 再与
6、相应受体结合 信息分子的受体存在于膜上或者细胞内 化学本质一般为蛋白质 2 膜接触传递 相邻两个细胞的细胞膜接触 信息从一个细胞传递给另一个细胞 例如 精子和卵细胞之间的识别和结合 效应T细胞与靶细胞的相互作用 同样有信息分子与相应受体 但信息分子不释放 精子和卵细胞之间的识别和结合 2 膜接触传递 3 通道传递 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 例如 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 注 并非所有细胞之间的信息交流都需要细胞膜上的受体 将细胞与外界环境分开 控制物质进出细胞 进行细胞之间的信息交流 四 细胞膜的功能 除此之外 你还知道细胞
7、膜有哪些功能 为多种酶提供结合位点 使酶促反应高效而有序地进行 细胞膜参与形成具有不同功能的细胞表面的特化结构 细胞膜的其他功能 思维拓展 科研上鉴别死细胞和活细胞 常用 染色排除法 例如 用台盼蓝染色 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 你能解释 染色排除法 的原理吗 活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力 染色剂无法进入细胞内 所以活细胞不会被染色 当细胞死亡后 细胞膜随之失去控制物质进出的能力 染色剂进入细胞 细胞被染成蓝色 根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力 关于红细胞 1 成熟红细胞中没有细胞核哺乳动物成熟的红细胞一般没有细胞核 除骆驼 长颈鹿外 寿命较短 且没有DNA 不具有各种基因 特别应注意 鸟类成熟红细胞和蛙的红细胞具有细胞核 2 成熟红细胞没有细胞器人体成熟红细胞的细胞质中虽有丰富的血红蛋白 早期红细胞合成的 成熟的红细胞中却没有各种细胞器 所以不能进行蛋白质的合成 特别应注意 病毒是专性寄生 细胞外不能存活 不能独立进行新陈代谢 只有寄生在宿主细胞内才具有新陈代谢 所以也病毒也不能独立合成蛋白质 3 红细胞的呼吸方式为无氧呼吸
