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1、第第2 2节节 细胞的类型和结构细胞的类型和结构第第3 3章章 细胞的结构和功能细胞的结构和功能DNADNA细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜纤毛纤毛鞭毛鞭毛核糖体核糖体细菌的结构模式图细菌的结构模式图植物叶肉细胞模式图植物叶肉细胞模式图一、原核细胞和真核细胞一、原核细胞和真核细胞原核细胞：没有真正成熟的细胞核，只原核细胞：没有真正成熟的细胞核，只有裸露的有裸露的DNA分子构成的拟核区域，细分子构成的拟核区域，细胞中除了核糖体外无其他复杂结构，由胞中除了核糖体外无其他复杂结构，由原核细胞构成的生物叫做原核生物。原核细胞构成的生物叫做原核生物。真核细胞：具有真正成熟的细胞核，真核细胞：具有真正成熟的细胞核
2、，DNA和蛋白质构成染色质，细胞中除了和蛋白质构成染色质，细胞中除了核糖体外还有其他复杂结构，由真核细核糖体外还有其他复杂结构，由真核细胞构成的生物叫做真核生物。胞构成的生物叫做真核生物。细菌细菌水华现象水华现象蓝藻有叶绿素和藻蓝素，但无叶绿体蓝藻有叶绿素和藻蓝素，但无叶绿体质膜质膜支原体细胞模式图支原体细胞模式图放线菌细胞模式图放线菌细胞模式图问题探讨问题探讨细胞膜的存在如何证实？显微镜操作变形虫体内注入伊红变形虫体内注入伊红, ,伊伊红很快扩散到整个细胞红很快扩散到整个细胞, ,却不能逸出细胞。却不能逸出细胞。伊红为什么不会逸出细胞？伊红为什么不会逸出细胞？说明了什么？说明了什么？细胞作为
3、一个完整的系统，它有边界细胞作为一个完整的系统，它有边界等渗状态等渗状态等渗状态等渗状态正常形态正常形态的红细胞的红细胞吸水涨破吸水涨破的红细胞的红细胞一、细胞膜的获得一、细胞膜的获得讨论讨论 如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？ 可以采用离心的方法从混合液中分离出可以采用离心的方法从混合液中分离出纯度较高的细胞膜。纯度较高的细胞膜。二、
4、细胞膜的成分二、细胞膜的成分1.1895年欧文顿的实验年欧文顿的实验非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的2.1917年朗姆瓦的实验年朗姆瓦的实验磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，酸所组成的分子，“头头”部是亲部是亲水的，水的，“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。2.1917年朗姆瓦的实验年朗姆瓦的实验磷脂分子可以在空气和水的界面上磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层展开为一层磷脂分子在水中磷脂分子在水中排列为球状排列为球状3.1925年荷兰的高特和格伦德的实验年荷兰的高特和格伦德的实验实验：实验：用丙酮从红细胞中抽提
5、出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。4. 1935 年年J. Danielli & H. Davson 发现细胞膜的强度发现细胞膜的强度和黏性比人工构建的单纯的磷脂双分子层高很多。和黏性比人工构建的单纯的磷脂双分子层高很多。又有科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细又有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。胞膜会被蛋白酶分解。 （提示：已知脂滴表面如（提示：已知脂滴表面如吸附有蛋白质成分时，强度增加）吸附有蛋白质成分时，强度增加）推测膜中还含有蛋白质推测膜中还含有蛋白质 。5. 1959年罗伯特森根据电子显微镜下观察到的细胞年罗伯
6、特森根据电子显微镜下观察到的细胞膜的暗膜的暗明明暗结构，提出了暗结构，提出了“三明治静态模型三明治静态模型”人细胞人细胞诱导诱导融合融合鼠细胞鼠细胞40分分钟后钟后370C6.1970年弗雷和艾迪登的人年弗雷和艾迪登的人鼠细胞融合实验鼠细胞融合实验结论：结论：细胞膜具有一定的流动性。细胞膜具有一定的流动性。荧光荧光标记标记 变形虫任何部位可以伸出伪足，说明细变形虫任何部位可以伸出伪足，说明细胞膜具有怎样的特点？胞膜具有怎样的特点？7.1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型用冰冻蚀刻技术将磷用冰冻蚀刻技术将磷脂双分子层撕开脂双分子层撕开用冰冻蚀刻技术处理后用冰冻蚀刻
7、技术处理后电镜下看到的细胞膜电镜下看到的细胞膜3、思考：、思考：流动镶嵌模型与蛋白质流动镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质三层蛋白质三层结构模型有何异同？结构模型有何异同？相同点：相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。不同点不同点：1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧分布在脂双层的两侧2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构的，而三层结构认为生物
8、膜是静止结构时间和人物时间和人物历史事件历史事件历史结论历史结论 多种物质对膜通透性实验多种物质对膜通透性实验磷脂分子铺在水苯界面上磷脂分子铺在水苯界面上红细胞膜的脂质铺展成单层分红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈电镜下膜呈“暗暗亮亮暗暗”三层结构三层结构三明治静态模型三明治静态模型人、鼠细胞融合实验。人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础上，新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。提出分子结构模型。膜含膜含脂质脂质膜中含膜中含磷脂磷脂和和蛋白质蛋白质脂质双层脂质双层结构结构膜具膜具流动流动性性流动镶嵌流动镶嵌模型模型19721
9、972，桑格和，桑格和尼克森尼克森19701970年弗雷和年弗雷和艾迪登艾迪登19591959年，年，罗伯特森罗伯特森19251925年，年，高特和格伦高特和格伦德德19171917年朗姆瓦年朗姆瓦18951895年年欧文顿欧文顿细胞膜结构的研究历程总结细胞膜结构的研究历程总结膜中含膜中含磷脂磷脂19351935年年细胞膜可以被蛋白酶崩解细胞膜可以被蛋白酶崩解细胞膜的主要成分细胞膜的主要成分脂质脂质 50%蛋白质蛋白质 40%糖类糖类 2%10% 蛋白质在行使功能时起重要作用，细胞膜蛋白质在行使功能时起重要作用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多 。
10、细胞膜的结构特性：流动性和不对称性细胞膜的结构特性：流动性和不对称性细胞膜的功能特性：选择透过性细胞膜的功能特性：选择透过性三、细胞膜的功能三、细胞膜的功能细胞膜的功能细胞膜的功能1. 将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开2. 控制物质进出细胞控制物质进出细胞3. 进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流火山爆发形成原始大气火山爆发形成原始大气1. 将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开原始海洋原始海洋我们普遍认为，生命起源于海洋。我们普遍认为，生命起源于海洋。想一想想一想 在腌制糖醋蒜时，醋酸是细在腌制糖醋蒜时，醋酸是细胞不需要的小分子，蔗糖是细胞胞不需要的小分子，蔗糖是细胞需
11、要的大分子，但是为何可以吃需要的大分子，但是为何可以吃到又甜又酸的糖醋蒜？到又甜又酸的糖醋蒜？细胞被杀死变成了全透性细胞被杀死变成了全透性 细胞对物质的出入有选择性，气体、细胞对物质的出入有选择性，气体、水、脂溶性等小分子可以自由通过，细胞水、脂溶性等小分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子或小分子也可以通过，要选择吸收的离子或小分子也可以通过，而不需要的离子，小分子和大分子则不能而不需要的离子，小分子和大分子则不能通过。通过。2. 控制物质进出细胞控制物质进出细胞3. 进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流内分泌内分泌细胞细胞靶细胞靶细胞激素激素血管血管受体受体 （1）细胞分泌）细胞分泌的化学物质随血液的化学物质随血液到达全身各处，与到达全身各处，与靶细胞表面受体相靶细胞表面受体相结合，将信息传递结合，将信息传递给靶细胞。给靶细胞。细胞间信息交流方式多种多样细胞间信息交流方式多种多样发发出出信信号号细细胞胞靶靶细细胞胞与膜结合信与膜结合信号分子号分子 （2）相邻两个细胞接触，信息）相邻两个细胞接触，信息从一个细胞传给另一个细胞。从一个细胞传给另一个细胞。 （3） 相邻细胞间形成通道传递相邻细胞间形成通道传递信息。如高等植物的胞间连丝。信息。如高等植物的胞间连丝。
