细胞膜的获取、成分及功能及结构.ppt

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1、第一节 细胞膜系统的边界1.你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？2.2.光学显微镜下能看见细胞膜吗？光学显微镜下能看见细胞膜吗？科学家是怎样确定细胞膜的存在的？科学家是怎样确定细胞膜的存在的？伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？材料动动脑筋 细胞作为一个完整的系统，它有边界。其边界就是细胞膜。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。一、请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明一、请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明理由理由哺乳动物成哺乳动物成熟的红细胞熟的红细胞高等动物细胞高等动物细胞高等植物细胞高等植物细胞细菌细菌

2、哺乳动物的红细胞在发育成熟过程哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中，核逐渐退化，并从细胞中排出，中，核逐渐退化，并从细胞中排出，同时没有线粒体膜等膜结构的细胞同时没有线粒体膜等膜结构的细胞器器等渗状态等渗状态正常形态的红细胞吸水后胀破的红细胞 时间：时间：时间：时间：19191919世纪末世纪末世纪末世纪末 1895189518951895年年年年 人物：人物：人物：人物：欧文顿（欧文顿（欧文顿（欧文顿（E.OvertonE.OvertonE.OvertonE.Overton）实验：实验：实验：实验：用用用用500500500500多种物质对植物细胞进行上万次的通透多种物质对植物细胞进行上万次的通

3、透多种物质对植物细胞进行上万次的通透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。性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。推测：推测：推测：推测：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质你从以上实验中能得出什么结论？材料 科学家对细胞膜化学成分深层分析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（提示：发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存

4、在的蛋白酶是生物体内普遍存在的只只对蛋白对蛋白质分解起催化作用的物质）。质分解起催化作用的物质）。细胞膜的组成成分中还含有蛋白质二、细胞膜的成分脂质（约脂质（约50%50%）蛋白质（约蛋白质（约40%40%）糖类（约糖类（约2%-10%2%-10%）将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。环境的相对稳定。营养物质无用的、有害的物质细胞产生的分泌物、废物 控制物质进出控制物质进出靶细胞：接受信号的细胞受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点激素 靶细胞例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接。图二 胞间连丝切片（黑枣）细胞 细胞通道通道信息交流

5、信息交流-纵切纵切胚乳胚乳胚胚实验处实验处理理泡泡涨涨的玉米种的玉米种子中胚子中胚泡泡涨涨并煮熟的玉米种并煮熟的玉米种子中胚子中胚实验现实验现象象没有被染色没有被染色染成红色染成红色活细胞的细胞膜允许某些物质透过的特性活细胞的细胞膜允许某些物质透过的特性-细胞膜的选择透性细胞膜的选择透性细胞细胞膜为什么会有膜为什么会有选择透性选择透性？细胞膜的细胞膜的功能特点功能特点结构及结构结构及结构特点？特点？磷脂分子的结构磷脂分子的结构极性头部（亲水）极性头部（亲水）（磷酸基团）（磷酸基团）非极性尾部（亲脂、非极性尾部（亲脂、疏水）（脂肪酸）疏水）（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

6、分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子。磷酸磷酸甘油甘油脂肪酸脂肪酸磷脂分子磷脂分子根据磷脂分子的结构特点，展开你根据磷脂分子的结构特点，展开你的想像力，尝试画出磷脂分子在的想像力，尝试画出磷脂分子在水水空气界面中空气界面中的排布方式？的排布方式？讨论：细胞膜上的磷脂分子可能怎样排布呢？在细胞膜内外都是水环境条件下，形成什么样的结构呢？1925 1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气取脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分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膜面积的子层的面积恰为红细胞膜面积的 2 2 倍。倍

7、。细胞膜是由双层磷脂分子组成的。1959195919591959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜，年罗伯特森在电镜下看到细胞膜，年罗伯特森在电镜下看到细胞膜，年罗伯特森在电镜下看到细胞膜，电子显微电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质蛋白质电子密度高，电子密度高，故显故显暗带暗带，磷脂磷脂分子电子密度低则呈分子电子密度低则呈亮带亮带。推测质膜是由推测质膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”构成的三构成的三层层静态统一静态统一结构。结构。蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？蛋白质位于

8、细胞膜的什么位置呢？超薄切片技术获得的细胞膜照片超薄切片技术获得的细胞膜照片“三明治三明治三明治三明治”结构模型的不足结构模型的不足结构模型的不足结构模型的不足 科学家将质膜冰冻，然后将其撕裂，用电科学家将质膜冰冻，然后将其撕裂，用电子显微镜观察，发现撕裂面上有许多颗粒。子显微镜观察，发现撕裂面上有许多颗粒。蛋白质蛋白质镶在镶在、嵌入嵌入、横跨横跨在在磷脂双分子层中磷脂双分子层中。请你根据以上的分析，画出细胞膜的模式图。侧向扩散运动；旋转运动；摆动运动小资料磷脂分子的运动1 1、膜结构的基础、膜结构的基础2 2、膜蛋白膜蛋白三种方式三种方式镶镶嵌嵌在脂双层上在脂双层上流动镶嵌模型的基本内容流动

9、镶嵌模型的基本内容3 3、膜在结构特性上具有、膜在结构特性上具有一定的一定的流动性流动性脂双层脂双层糖蛋白糖蛋白膜蛋白膜蛋白（磷脂分子可以运动）（磷脂分子可以运动）（蛋白质分子可以移动）（蛋白质分子可以移动）脂双层脂双层一、对生物膜结构的探索历程一、对生物膜结构的探索历程时间科学家科学实验假说1919世纪世纪世纪世纪末末末末欧文顿欧文顿欧文顿欧文顿用用用用500500多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂上万次的通透性实验，发现脂上万次的通透性实验，发现脂上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜质更容易通过细胞膜质

10、更容易通过细胞膜质更容易通过细胞膜膜是由脂质组膜是由脂质组膜是由脂质组膜是由脂质组成的成的成的成的19251925年年年年两位荷兰两位荷兰两位荷兰两位荷兰科学家科学家科学家科学家从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的层分子，面积是细胞膜的层分子，面积是细胞膜的层分子，面积是细胞膜的2 2倍倍倍倍细胞膜中脂质细胞膜中脂质细胞膜中脂质细胞膜中脂质为连续的两层为连续的两层为连续的两层为连续的两层19591959年年年年罗伯特森罗伯特森罗伯特森罗伯特森在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由在电

11、镜下看到细胞膜由“蛋白蛋白蛋白蛋白质质质质脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质”的三层结的三层结的三层结的三层结构构成构构成构构成构构成生物膜为三层生物膜为三层生物膜为三层生物膜为三层静态统一结构静态统一结构静态统一结构静态统一结构19701970年年年年弗雷和埃弗雷和埃弗雷和埃弗雷和埃迪登迪登迪登迪登分别用绿色和红色荧光染料标分别用绿色和红色荧光染料标分别用绿色和红色荧光染料标分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两记两种细胞的蛋白质，并将两记两种细胞的蛋白质，并将两记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀细胞融合，发现荧光均匀细胞融合，发现荧光均匀细胞融合，发现荧光

12、均匀细胞膜具有流细胞膜具有流细胞膜具有流细胞膜具有流动性动性动性动性19721972年年年年桑格和尼桑格和尼桑格和尼桑格和尼克森克森克森克森在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌提出流动镶嵌提出流动镶嵌提出流动镶嵌模型模型模型模型课堂小结概念图概念图生物膜生物膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透过性选择透过性磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子 成分：纤维素和果胶功能：支持和保护细菌细胞壁成分也细菌细胞壁成分也是纤维素和果胶吗是纤维素和果胶吗?

13、不是不是,成分为肽聚糖成分为肽聚糖四、植物的细胞壁：四、植物的细胞壁：这些组成成分是怎样排列的？又构成怎样的结构并与功能先适应呢？请听下节课讲解如何确定细胞膜的存在呢？实验原理实验原理将细胞放在清水中，细胞吸水涨破，内容物流出，即可获得细胞膜，如何将已破碎的红细胞的细胞膜提取出来？细胞膜功能：细胞膜功能：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实验步骤实验步骤选材：选材：猪（牛、羊、人）新鲜红细胞稀释液（血猪（牛、羊、人）新鲜红细胞稀释液（血液加适量液加适量生理盐水生理盐水）制作装片：制作装片：滴一小滴稀释液在载玻片上，加盖玻滴一小滴稀释液在载玻片上，加盖玻片片观察：观察：显微镜（低倍到高倍镜）显微镜（低倍到高倍镜）滴蒸馏水：滴蒸馏水：在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水，同时在在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸吸引（引流法）另一侧用吸水纸吸引（引流法）结果：结果：凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜内容物流出，获得细胞膜Zx.xk 提取红细胞提取红细胞使红细胞吸水破裂使红细胞吸水破裂离心分离离心分离 如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后还如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后还需要用什么方法获得较纯净的细胞膜？需要用什么方法获得较纯净的细胞膜？