细胞膜和细胞壁幻灯片.ppt

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1、细胞膜和细胞壁第1页，共47页，编辑于2022年，星期二 科学家用显微注射器将一种叫做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的物质注入变形虫体内,伊红很伊红很快扩散到整个细胞快扩散到整个细胞,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？此实验说明了什么？此实验说明了什么？动动脑筋细胞作为一个完整的系统，它有边界，那么，细胞作为一个完整的系统，它有边界，那么，这种边界是什么呢？这种边界是什么呢？第2页，共47页，编辑于2022年，星期二 细胞膜（质膜）细胞膜（质膜）第3页，共47页，编辑于2022年，星期二开始对细胞膜结构的探索历程开始对细胞

2、膜结构的探索历程细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？第4页，共47页，编辑于2022年，星期二资料资料1 1、1919世纪末，世纪末，欧文顿欧文顿用用500500多种化学物质对植物细胞的通多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验。透性进行上万次实验。非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质对膜的化学成分提出假说对膜的化学成分提出假说：膜是由膜是由脂质脂质组成的组成的结论：结论：细胞膜对不同物质的通透性不同，可以溶于脂质的物细胞膜对不同物质的通透性不同，可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。？第5页，共47页，编辑

3、于2022年，星期二实验实验1：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理离出来，然后用蛋白酶处理。（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）实验现象：细胞膜被破坏实验现象：细胞膜被破坏实验结论：实验结论：膜的组成成分含有膜的组成成分含有蛋白质蛋白质。质质膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 组成膜的脂质中组成膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多应用化学手段分析表明：应用化学手段分析表明：第6页，共47页，编辑于2022年，星期二细胞膜化学组成：细胞膜化学组成：脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类50%

4、40%2%10%组成细胞膜的脂质中，组成细胞膜的脂质中，磷脂磷脂最丰富。最丰富。第7页，共47页，编辑于2022年，星期二 磷脂和蛋白质是怎样有机结合构磷脂和蛋白质是怎样有机结合构成细胞膜呢？成细胞膜呢？第8页，共47页，编辑于2022年，星期二磷脂分子结构磷脂分子结构极性头部（亲极性头部（亲水）（磷酸基水）（磷酸基团）团）非极性尾部非极性尾部（亲脂、疏水）（亲脂、疏水）（脂肪酸）（脂肪酸）磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子。磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子。含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸甘油甘油脂肪酸脂肪酸磷脂分子磷脂分子第9页，共47页，编辑于2022年，星期二亲水头部亲水头部疏水

5、尾部疏水尾部第10页，共47页，编辑于2022年，星期二19171917年，科学家成功将一层磷脂分子铺在了水面上！年，科学家成功将一层磷脂分子铺在了水面上！水表面的单层磷脂分子怎样排列？水表面的单层磷脂分子怎样排列？第11页，共47页，编辑于2022年，星期二以红细胞为例，结合磷脂分子的理化性质，模以红细胞为例，结合磷脂分子的理化性质，模型构建参考方案：磷脂分子在水表面（空气型构建参考方案：磷脂分子在水表面（空气水界面）上铺展成单分子层。水界面）上铺展成单分子层。第12页，共47页，编辑于2022年，星期二问题问题3 3：磷脂分子在水体内，呈什么形磷脂分子在水体内，呈什么形状，又是怎样排布的呢

6、？状，又是怎样排布的呢？第13页，共47页，编辑于2022年，星期二单层磷脂分子单层磷脂分子第14页，共47页，编辑于2022年，星期二资料资料2、1925年，荷兰两位科学家年，荷兰两位科学家Gorter和和Grendel，用丙酮，用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气从红细胞中抽提出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，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。测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。实验结论：实验结论：发现表面积增大了一倍。这说明了什么问题发现表面积增大了一倍。这说明了什么问题?磷脂分子为双分子层磷脂分子为双分子层-脂双层。脂双层。细胞膜中脂质分子排列为

7、连续两层。细胞膜中脂质分子排列为连续两层。这两层磷脂分子会是怎么样的排布呢？第15页，共47页，编辑于2022年，星期二问题问题4 4：细胞膜的磷脂分子在两侧都是细胞膜的磷脂分子在两侧都是水溶液的环境中的排布最有可水溶液的环境中的排布最有可能是哪一种？原因是什么？能是哪一种？原因是什么？第16页，共47页，编辑于2022年，星期二细胞外细胞外细胞内细胞内亲水的头部亲水的头部疏水的尾部疏水的尾部第17页，共47页，编辑于2022年，星期二尝试画出细胞膜中的磷脂分子的排布模型尝试画出细胞膜中的磷脂分子的排布模型说明：说明：1、在有水的环境中，脂双层会自发地形成。2、脂双层中的两层并不是完全相同。3

8、、脂肪酸分子的尾部可以摇摆，使整个磷脂 分子能发生侧向滑动，质膜具有一定的流动性。4、“刚性”胆固醇使细胞膜变得“坚实”。磷脂分子这种两性分子只有形成双层结构才能稳定。且是像C选项的排布。第18页，共47页，编辑于2022年，星期二 细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的细胞膜中的磷脂是双层的磷磷脂脂分分子子第19页，共47页，编辑于2022年，星期二 问题问题5、蛋白质位于细胞膜的什么位置、蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？是怎样分布的？第20页，共47页，编辑于2022年，星期二资料资料3 3、19591959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细年，罗伯

9、特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗胞膜照片，显示暗明明暗的三层结构。暗的三层结构。小资料小资料(关于电镜成像关于电镜成像关于电镜成像关于电镜成像)电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物电子束照射大分子物质散射度高，黑暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。质，散射度低，光亮。提出提出静止的三明治模型静止的三明治模型观点：观点：蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质（单位膜）蛋白质（单位膜）第21页，共47页，编辑于2022年，星期二“单位膜单位膜”模型模型这种模型特点：这种模型特点：蛋白质分子都蛋白质分子都覆盖覆盖在磷脂双分子层的两侧在磷脂双分子层的两侧 构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都

10、是构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是 静止静止不动的不动的第22页，共47页，编辑于2022年，星期二质疑质疑“单位膜模型单位膜模型”1.1.人工制作的脂双分子层即便是不附人工制作的脂双分子层即便是不附着有蛋白质，在电镜下也呈现为暗着有蛋白质，在电镜下也呈现为暗-明明-暗三层式结构。暗三层式结构。2.2.如果单位膜是静止的，那变形虫如如果单位膜是静止的，那变形虫如何运动，精子和卵细胞如何融合呢？何运动，精子和卵细胞如何融合呢？第23页，共47页，编辑于2022年，星期二 问题问题6、蛋白质和脂质在细胞膜中的位置、蛋白质和脂质在细胞膜中的位置是静止不动的吗？蛋白质是以什么方式存是静止不动的吗？

11、蛋白质是以什么方式存在？在？第25页，共47页，编辑于2022年，星期二诱导融合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 蛋白质40分钟后370C实验结论:细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性资料资料4、1972年，费雷和埃迪登，将人和鼠的细胞膜年，费雷和埃迪登，将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合，发现荧光分布均蛋白质用不同荧光染料标记后融合，发现荧光分布均匀。匀。第26页，共47页，编辑于2022年，星期二细胞外被细胞外被(糖被，糖萼糖被，糖萼)：由多糖与质膜中的蛋由多糖与质膜中的蛋白质结合而成，具有保护和识别作用白质结合而成，具有保护和识别作用第27页，共47页，编辑于2022年，星期二1

12、 1 1 1、脂双层构成膜的基本支架。、脂双层构成膜的基本支架。、脂双层构成膜的基本支架。、脂双层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子的亲水性头部朝（其中磷脂分子的亲水性头部朝（其中磷脂分子的亲水性头部朝（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）2 2 2 2、蛋白质分子有的整个贯穿膜中，有的部分插在膜中，有、蛋白质分子有的整个贯穿膜中，有的部分插在膜中，有、蛋白质分子有的整个贯穿膜中，有的部分插在膜中，有、蛋白质分子有的整个贯穿膜中，有的部分插在膜中，有的露在膜外的露在膜外的露在膜外的露在膜

13、外,有的整个露在膜表面有的整个露在膜表面有的整个露在膜表面有的整个露在膜表面.（体现了膜结构内外的不（体现了膜结构内外的不（体现了膜结构内外的不（体现了膜结构内外的不对称性）对称性）对称性）对称性）流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容第28页，共47页，编辑于2022年，星期二4 4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流（也体现了膜的流（也体现了膜的流（也体现了膜的流动性）动性）动性）动性）细胞膜的结构特点；具有一定的流动性细胞膜的结构特点；具有一定的流动性3 3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性、磷脂分子是可以运动的，具有流动性第29

14、页，共47页，编辑于2022年，星期二质膜的结构模型质膜的结构模型-流动镶嵌模型流动镶嵌模型 第30页，共47页，编辑于2022年，星期二问题问题7.细胞膜的功能细胞膜的功能第31页，共47页，编辑于2022年，星期二细胞膜有选择透过性细胞膜有选择透过性细胞膜又叫质膜细胞膜又叫质膜.质膜的功能特点：质膜的功能特点：质膜具有选择透过性质膜具有选择透过性第32页，共47页，编辑于2022年，星期二实验处理实验处理甲组：将两粒泡涨甲组：将两粒泡涨的玉米种子，的玉米种子，用刀用刀片沿片沿胚的中线胚的中线纵向纵向切开，切开，用稀释红墨用稀释红墨水染色并洗去浮色水染色并洗去浮色乙组：将两粒泡涨乙组：将两粒

15、泡涨并并煮熟煮熟的玉米种子，的玉米种子，用同样的方法处理用同样的方法处理染色染色实验现象实验现象 胚胚 纵切纵切 乙乙(已煮熟已煮熟)甲甲(未煮过未煮过)胚胚染色深染色深胚胚染色浅染色浅第33页，共47页，编辑于2022年，星期二观察籽粒中胚的颜色观察籽粒中胚的颜色未煮过的玉米籽粒未煮过的玉米籽粒煮过的玉米籽粒煮过的玉米籽粒结论：活细胞吸收物质有选择性结论：活细胞吸收物质有选择性第34页，共47页，编辑于2022年，星期二膜中各组分的作用：膜中各组分的作用：2、膜蛋白、膜蛋白控制着某些分子和离子的出入控制着某些分子和离子的出入生物催化剂生物催化剂细胞标志物（识别外来物质、细胞识别、免疫等）细胞

16、标志物（识别外来物质、细胞识别、免疫等）1、脂双层：膜结构的基础，它使得许多分子和离子不能随意出入细胞。、脂双层：膜结构的基础，它使得许多分子和离子不能随意出入细胞。膜的功能主要由蛋白质承担，因此，膜的功能主要由蛋白质承担，因此，功能越复杂的膜，膜蛋白含量越高。功能越复杂的膜，膜蛋白含量越高。载体载体酶酶糖蛋白糖蛋白第35页，共47页，编辑于2022年，星期二细胞膜的功能1.将细胞与外界坏境分隔开将细胞与外界坏境分隔开原始地球环境原始地球环境 膜的出现是生命起膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶源过程中至关重要的阶段。段。第36页，共47页，编辑于2022年，星期二细胞膜的功能2.控制物质进出

17、细胞控制物质进出细胞(具有选择透过性具有选择透过性)第37页，共47页，编辑于2022年，星期二通过分泌化学物质通过分泌化学物质如激素如激素细胞直接接触细胞直接接触(精子与卵子结合精子与卵子结合)细胞间连成通道细胞间连成通道（胞间连丝）（胞间连丝）细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流第38页，共47页，编辑于2022年，星期二细胞壁细胞壁具有细胞壁结构的细胞：具有细胞壁结构的细胞：高等植物高等植物真菌真菌细菌细菌第39页，共47页，编辑于2022年，星期二植物细胞壁主要成分：纤维素植物细胞壁主要成分：纤维素功能：支持和保护功能：支持和保护特点：全透性特点：全透性第40页，共

18、47页，编辑于2022年，星期二细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成青霉素抑制细菌合成肽聚糖，抑制了细菌细青霉素抑制细菌合成肽聚糖，抑制了细菌细胞壁的合成，从而具有抑菌作用胞壁的合成，从而具有抑菌作用第41页，共47页，编辑于2022年，星期二在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的 （）A.选择性功能 B.流动性功能 C.主动运输功能 D.选择透过性功能D第42页，共47页，编辑于2022年，星期二下列细胞不具有细胞膜的是 （）A.菠萝 B.人 C.噬菌体 D.大肠杆菌与细胞膜主要功能

19、复杂性有关的成分是（）A.糖类 B.蛋白质 C.脂质 D.磷脂 变形虫吞噬细菌和小颗粒说明细胞膜具有（）A.选择透过性 B.摄食功能C.保护功能 D.一定流动性cBD第43页，共47页，编辑于2022年，星期二4（09北京理综）细胞膜在细胞的生命活动中北京理综）细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是具有重要作用。下列相关叙述不正确的是A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D.膜蛋白是镶在细胞膜内外

20、表面的蛋白质膜蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质D第46页，共47页，编辑于2022年，星期二5(07模拟：全国百所名校示范模拟模拟：全国百所名校示范模拟)下图为嗅觉受体细胞膜的亚下图为嗅觉受体细胞膜的亚显微结构模式图，下列对该图有关内容的描述错误的是显微结构模式图，下列对该图有关内容的描述错误的是A共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境B为糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递为糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递C为多肽，其基本组成单位是氨基酸为多肽，其基本组成单位是氨基酸D为磷脂双分子层，作为细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，作为细胞膜的基本支架c第47页，共47页，编辑于2022年，星期二