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1、第二节第二节 细胞膜和细胞壁细胞膜和细胞壁一、一、细胞膜的结构和功能细胞膜的结构和功能 细胞膜（质膜）将细胞与周围的环境分细胞膜（质膜）将细胞与周围的环境分隔开，隔开，使细胞保持一定的独立性。使细胞保持一定的独立性。活活动：验证活活细胞吸收物胞吸收物质的的选择性性1、材料用具：、材料用具：玉米籽粒玉米籽粒，红墨水红墨水，镊子，刀，镊子，刀片，培养皿，烧杯，酒精灯。片，培养皿，烧杯，酒精灯。2、方法步骤：、方法步骤： 浸种浸种：将玉米籽粒放在：将玉米籽粒放在2025的温水中浸的温水中浸泡泡36h。 设置对照设置对照：取：取4粒已经泡胀的籽粒，粒已经泡胀的籽粒，将其中将其中2粒在沸水中煮粒在沸水中
2、煮5min后，冷却后，冷却。 染色染色：分别取煮过和未煮过的玉米籽粒放：分别取煮过和未煮过的玉米籽粒放在培养皿中，用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒，在培养皿中，用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒，用红墨水染色（以淹没种子为宜）。用红墨水染色（以淹没种子为宜）。2min后，后，倒去红墨水，倒去红墨水，用水冲洗籽粒数次，直到冲洗液用水冲洗籽粒数次，直到冲洗液无色为止无色为止(洗去浮色洗去浮色）。 观察观察：观察籽粒中胚的颜色。：观察籽粒中胚的颜色。3、实验结果：、实验结果：（）活种子的（）活种子的胚胚不着色或着色很浅不着色或着色很浅说明红墨水中的色素分子不能进入细胞内，说明红墨水中的色素分子不能进入细胞内，
3、即有生活力的种子其胚细胞即有生活力的种子其胚细胞有选择吸收外界物有选择吸收外界物质的能力质的能力。（）沸水杀死的种子的（）沸水杀死的种子的胚胚着色很深着色很深染料进入了细胞内使胚染色，染料进入了细胞内使胚染色，即丧失生活力的种子其胚细胞即丧失生活力的种子其胚细胞丧失了选择吸丧失了选择吸收的能力收的能力。可根据种子胚部是否染色来判断种子的生活力可根据种子胚部是否染色来判断种子的生活力 为什么活细胞对物质的吸收具有选择性？为什么活细胞对物质的吸收具有选择性？、细胞膜的功能特征：、细胞膜的功能特征：细胞膜有细胞膜有选择透性选择透性：即质膜有允许：即质膜有允许某种某种物质透过物质透过的特性。的特性。为
4、什么质膜对物质的吸收具有选择性呢？为什么质膜对物质的吸收具有选择性呢？、质膜的结构、质膜的结构 为了能够清楚地解释事物的特性，科学家常为了能够清楚地解释事物的特性，科学家常常会设想出一些模型。常会设想出一些模型。 大约在大约在20世纪世纪50年代，由于电子显微镜的应年代，由于电子显微镜的应用和许多新技术的出现，科学家提出了目前被用和许多新技术的出现，科学家提出了目前被普遍接受的普遍接受的流动镶嵌模型流动镶嵌模型。 主要主要成分：成分：磷脂磷脂和和蛋白质蛋白质。 磷脂磷脂双分子层双分子层 基本骨架基本骨架 在在电子显微镜电子显微镜下观察，质膜是下观察，质膜是两条细线两条细线。这。这两条细线就是两
5、层磷脂分子。两条细线就是两层磷脂分子。 脂双层中的任何一层都不能称为膜。脂双层脂双层中的任何一层都不能称为膜。脂双层组成的膜称为组成的膜称为单位膜单位膜。 化学成分化学成分 质量分数质量分数% 蛋白质蛋白质 约约40 磷磷 脂脂 55 57 胆固醇胆固醇不到不到1/3 糖糖 类类 2 10 蛋白质含量越多，细胞膜的生理功能越复杂、蛋白质含量越多，细胞膜的生理功能越复杂、多样。多样。磷脂分子与甘油三酯的结构相似磷脂分子与甘油三酯的结构相似:甘油三甘油三酯: :甘油的甘油的3 3个个羟基基都都连着脂肪酸。着脂肪酸。磷脂：磷脂：甘油的甘油的2 2个个羟基基连着脂肪酸，另一个着脂肪酸，另一个羟基基连着
6、磷酸。着磷酸。脂肪酸脂肪酸分子具有分子具有亲脂性亲脂性；磷酸磷酸分子具有分子具有亲水性亲水性。磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子两性分子。脂肪酸脂肪酸甘油甘油磷酸磷酸极性极性非极性非极性亲脂亲脂问题问题1：磷脂分子在水：磷脂分子在水表面表面（空气（空气水界面）将水界面）将怎样排布？怎样排布？问题问题2：磷脂分子在水体：磷脂分子在水体内内，是怎样排布的？，是怎样排布的？问题问题3：细胞膜的磷脂分子的排布最有可能是哪：细胞膜的磷脂分子的排布最有可能是哪一种？原因是什么？一种？原因是什么？资料：资料：1925年，荷兰科学家年，荷兰科学家E GorterF Gre
7、ndel用有机溶剂提取了人类红细胞细胞膜的用有机溶剂提取了人类红细胞细胞膜的磷脂成分，将其铺展在水面上，测出展开的面磷脂成分，将其铺展在水面上，测出展开的面积是细胞表面积的积是细胞表面积的两倍两倍。水水 面面 脂肪酸分子的尾部可以脂肪酸分子的尾部可以摇摆摇摆，使得整个磷脂，使得整个磷脂分子能发生分子能发生侧向滑动侧向滑动。 许多细胞的质膜中夹杂着胆固醇。胆固醇没许多细胞的质膜中夹杂着胆固醇。胆固醇没有长长的尾部，不可滑动（有长长的尾部，不可滑动（刚性刚性）。）。 磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层的内部，磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层的内部，使得质膜既有使得质膜既有一定的流动性一定的流动性
8、，又比较，又比较坚实坚实。 膜蛋白膜蛋白a. 分布分布 人们一直以为蛋白质覆盖在脂双层外面，电人们一直以为蛋白质覆盖在脂双层外面，电子显微镜下看到的两条线是脂双层外面的两层子显微镜下看到的两条线是脂双层外面的两层蛋白质，所以认为质膜的结构是由两层蛋白质蛋白质，所以认为质膜的结构是由两层蛋白质夹着中间的脂双层。夹着中间的脂双层。 随着电子显微镜技术的进步，使质膜与细胞随着电子显微镜技术的进步，使质膜与细胞的其余部分脱离，并将质膜的其余部分脱离，并将质膜冰冻冰冻，然后将其撕，然后将其撕裂，从而使两条线之间的内部结构暴露出来。裂，从而使两条线之间的内部结构暴露出来。 发现撕裂面上有许多颗粒，这些颗粒
9、就是镶发现撕裂面上有许多颗粒，这些颗粒就是镶嵌在脂双层中的蛋白质。嵌在脂双层中的蛋白质。 对于蛋白质在膜中的确切位置，在对于蛋白质在膜中的确切位置，在20世纪世纪70年代以前还不清楚。年代以前还不清楚。蛋白质分子有蛋白质分子有水溶性水溶性部分和部分和脂溶性脂溶性部分部分贯穿膜中贯穿膜中一部分插在膜中一部分插在膜中整个露在膜表面整个露在膜表面膜蛋白：膜蛋白：全部或部分镶嵌全部或部分镶嵌在膜中的蛋白质。在膜中的蛋白质。资料：资料：两位外国科学家于两位外国科学家于1970年做了下列实验：年做了下列实验： 用红色荧光染料标记人细胞膜上蛋白质；用绿用红色荧光染料标记人细胞膜上蛋白质；用绿色荧光染料标记鼠
10、细胞膜上蛋白质；色荧光染料标记鼠细胞膜上蛋白质；小鼠细胞小鼠细胞人体细胞人体细胞资料：资料：两位外国科学家于两位外国科学家于1970年做了下列实验：年做了下列实验： 用红色荧光染料标记人细胞膜上蛋白质；用绿用红色荧光染料标记人细胞膜上蛋白质；用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上蛋白质；色荧光染料标记鼠细胞膜上蛋白质；把人细胞和鼠细胞融合，融合后的细胞一半把人细胞和鼠细胞融合，融合后的细胞一半（人细胞）发红色荧光，另一半（鼠细胞）发（人细胞）发红色荧光，另一半（鼠细胞）发绿色荧光。绿色荧光。小鼠细胞小鼠细胞人体细胞人体细胞融合融合资料：资料：两位外国科学家于两位外国科学家于1970年做了下列实验：年做了
11、下列实验： 用红色荧光染料标记人细胞膜上蛋白质；用绿用红色荧光染料标记人细胞膜上蛋白质；用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上蛋白质；色荧光染料标记鼠细胞膜上蛋白质；把人细胞和鼠细胞融合，融合后的细胞一半把人细胞和鼠细胞融合，融合后的细胞一半（人细胞）发红色荧光，另一半（鼠细胞）发（人细胞）发红色荧光，另一半（鼠细胞）发绿色荧光。绿色荧光。融合后的细胞在融合后的细胞在37下培养下培养40分钟，两种颜分钟，两种颜色均匀分布在融合的细胞表面。色均匀分布在融合的细胞表面。小鼠细胞小鼠细胞人体细胞人体细胞融合融合40min问题：两种颜色均匀分布是由于问题：两种颜色均匀分布是由于_的结果。的结果。蛋白质有流动性蛋
12、白质有流动性（但没有磷脂那样容易）（但没有磷脂那样容易）磷脂有一定的流动性磷脂有一定的流动性质膜有一定的流质膜有一定的流动性动性结构特点结构特点2、质膜的功能、质膜的功能细胞的细胞的物质交换物质交换、细胞、细胞识别识别、分泌、排泄、分泌、排泄、免疫免疫资料：资料：细胞外被（糖萼、细胞外被（糖萼、糖被糖被） 存在于质膜外表面，是由存在于质膜外表面，是由多糖多糖与质膜中的蛋白与质膜中的蛋白质结合而成的质结合而成的糖蛋白糖蛋白。有有保护保护、润滑、润滑、识别识别的功能。的功能。选择透性选择透性 功能特点功能特点 细胞壁胞壁植物：植物：真菌：真菌：细菌：细菌：纤维素纤维素和果胶和果胶水、离子和其他分子都极易通过纤维之间的水、离子和其他分子都极易通过纤维之间的空隙，所以细胞壁空隙，所以细胞壁与细胞的选择透性无关与细胞的选择透性无关。作用：保护、支持。作用：保护、支持。壳多糖（几丁质）壳多糖（几丁质）肽聚糖肽聚糖青霉素抑菌作用原理：抑制细菌合成青霉素抑菌作用原理：抑制细菌合成肽聚糖。肽聚糖。
