第三章  细胞的基本结构
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第三章 细胞的基本结构. 第一节 细胞膜 —— 系统的边界. 问题探讨. 光学显微镜下能看见细胞膜吗?. 光镜下未经染色的动物细胞. 怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞?. 气泡有一圈很粗的黑边,里面只有空气,是光亮的;而细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构,而且是立体的。在显微镜下,通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。. 科学家用显微注射器将一种染料 —— 伊红注入变形虫体内 , 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?. 细胞作为一个完整的系统,它有边界。. 人的口腔上皮细胞.

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第三章 细胞的基本结构

第一节 细胞膜——系统的边界


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问题探讨

光学显微镜下能看见细胞膜吗?

光镜下未经染色的动物细胞

怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞?

气泡有一圈很粗的黑边,里面只有空气,是光亮的;而细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构,而且是立体的。在显微镜下,通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。


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科学家用显微注射器将一种染料——伊红注入变形虫体内,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?

细胞作为一个完整的系统,它有边界。


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人的口腔上皮细胞

哺乳动物成熟红细胞示意图


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为什么要使用成熟的哺乳动物红细胞置备细胞膜?

思考

无细胞核

无细胞器

无细胞壁


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正常的红细胞

涨破的红细胞

圆涨的红细胞

原理:细胞吸水胀破的原理。

离心

讨论:细胞破裂后,还需要方法才

能获得较纯的细胞膜?


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相似相溶原理:通俗的讲,即分子结构越相似的物质,越是容易相互溶解。

资料一:时间:1895年人物:欧文顿(E.Overton)实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验,发现脂质更容易通过细胞膜。

推论:

膜是由脂质组成


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资料二

当在提取出的膜中加入磷脂酶时,发现可以破坏膜的功能。这说明了什么?

在组成细胞膜的脂质中,磷脂是主要部分。


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资料三

当在提取出的膜中加入多羟基苯酚(只对蛋白质起作用)时,发现可以破坏膜的结构。这说明了什么?

细胞膜的组成成分中含有蛋白质。


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资料四

当在提取出的膜中加入斐林试剂并水浴加热后,出现了少量砖红色沉淀。这说明了什么?

细胞膜的组成成分中含有少量糖类


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细胞膜的组成成分

脂质(磷脂最丰富) 大约占50%

蛋白质 大约占40%

糖类 大约占2%—10%

这些成分是如何构建细胞膜呢?



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?

画出磷脂在空气—水界面上的分布?

空气


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资料五

1925年,两位科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质(主要是磷脂),在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积为红细胞表面积的2倍!你能得出什么结论?

细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层!


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活动一

将信封1中材料拿出来,尝试构建磷脂双分子层结构,并说出依据。


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1、磷脂在细胞膜中的排列方式


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资料六1959年,罗伯特森用透射电镜观察到细胞膜显示出暗-亮-暗3条带。

该电镜下,样品电子密

度较低的部分,在图像中显得较亮;电子密度较高的部分, 显得较暗。

蛋白质的电子密度>磷脂的电子密度。


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活动二

将信封2中材料整合到已构建的模型中,并说出依据。


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罗伯特森提出假说:

所有生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。


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资料七:

1965年,Bar重复E.Gorter和F.Grendel的实验,发现红细胞膜上脂质单层平铺面积不是红细胞面积的2倍,而是1.5倍.

请分析出现小于2倍的可能原因


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活动三

根据已有的资料信息,修正你的模型。


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蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层!蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层!


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资料八蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层!:冰冻蚀刻电子显微扫描法

标本用干冰(液氮)冰冻后用冷刀断开,升温处理后暴露断裂面

结论:指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面,有的镶嵌在脂质双分子层中。


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三、细胞膜的结构特点蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层!

根据荧光恢复的速度, 推算膜脂的扩散速度为每秒钟几个微米 。


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1970蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层!年Larry、Frye等进行的人鼠细胞融合实验


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二、细胞膜的流动镶嵌模型蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层!

1972年,桑格和尼克森提出生物膜的流动镶嵌模型

基本内容:

1、磷脂双分子层构成膜的基本支架;

2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层

3、磷脂分子和大部分的蛋白质分子都是可以运动的。膜的结构特点:具有流动性


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细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起什么作用呢?细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起什么作用呢?

一起看学案P32 知识点2 资料分析


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细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起什么作用呢?.细胞膜的功能:

1.将细胞与外界环境分隔开

2.控制物质进出细胞

3.进行细胞间的信息交流


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细胞壁细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起什么作用呢?

主要成分:纤维素和果胶

主要功能:支持和保护


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小结细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起什么作用呢?

第3章 细胞的基本结构

第1节 细胞膜——系统的边界

一、细胞膜的组成成分

脂质(磷脂最丰富) 大约占50%

蛋白质 大约占40%

糖类 大约占2%—10%

二、细胞膜的流动镶嵌模型

磷脂双分子层构成膜的基本支架;蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。磷脂分子和大部分的蛋白质分子都是可以运动的。膜的结构特点:具有流动性。

三.细胞膜的功能


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谢谢细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起什么作用呢?!


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