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第三章第三章 细胞的基本结构细胞的基本结构1 1、在光学显微镜下能看见细胞膜吗？、在光学显微镜下能看见细胞膜吗？2 2、你知道科学家是怎样确定细胞膜的存在？、你知道科学家是怎样确定细胞膜的存在？电子显微镜下才能看见细胞膜电子显微镜下才能看见细胞膜 科学家用一种叫做伊红（染色剂）的物质通过科学家用一种叫做伊红（染色剂）的物质通过显微注射器注入细胞内显微注射器注入细胞内, ,伊红很快扩散到整个细胞伊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？此实验说明了什么？伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？细胞作为一个基本的生命系统，它有边界细胞作为一个基本的生命系统，它有边界 细胞膜细胞膜体体验验制制备备细细胞胞膜膜的的方方法法(1)(1)材料的选择：材料的选择： (2) (2)实验原理实验原理: :(3)(3)方法步骤方法步骤: :细胞膜的成分细胞膜的成分哺乳动物哺乳动物成熟的成熟的红细胞红细胞 红细胞红细胞吸水胀破吸水胀破吸水吸水涨破涨破取少量红细胞稀释液，制成临时装片取少量红细胞稀释液，制成临时装片高倍镜下观察高倍镜下观察盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水,同时同时在另一侧用吸水纸小心吸引在另一侧用吸水纸小心吸引观察细胞的变化观察细胞的变化无细胞壁无细胞壁无细胞核与众多的细胞器无细胞核与众多的细胞器细胞膜的化学成分细胞膜的化学成分 脂质脂质 50% 蛋白质蛋白质 40% 糖类糖类 2% 10% 主要由主要由_和和_组成，少量的组成，少量的_。蛋白质蛋白质糖类糖类脂质脂质 ( (磷脂最丰富磷脂最丰富) ) ( (功能物质功能物质) ) 细胞在癌变过程中，细胞膜的成分发生细胞在癌变过程中，细胞膜的成分发生改变，产生改变，产生甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）、癌胚抗原（）、癌胚抗原（CEACEA）等物质。因此在检查癌症的验血报告单上，有等物质。因此在检查癌症的验血报告单上，有AFPAFP、CEACEA等检测项目。等检测项目。 若这些指标若这些指标超过正常值超过正常值，应做进一步的，应做进一步的检查，以确定体内是否出现了癌细胞。检查，以确定体内是否出现了癌细胞。细胞膜有哪些功能？细胞膜有哪些功能？1、将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔分隔开；开；2、控制物质、控制物质进出进出细胞；细胞；3、进行细胞间的、进行细胞间的信息交换信息交换阅读阅读P4243激素激素细胞识别与结合细胞识别与结合细胞通道细胞通道发出信号的细胞发出信号的细胞靶细胞靶细胞与与膜结合的信号分子膜结合的信号分子高等植物细胞通过高等植物细胞通过胞间连丝胞间连丝交流信息交流信息例如例如, 精子和卵细胞的识别与结合精子和卵细胞的识别与结合细胞通道细胞通道细胞识别与细胞识别与结合结合激素激素细胞壁的成分：细胞壁的成分：细胞壁功能：细胞壁功能：纤维素、果胶纤维素、果胶支持、保护细胞支持、保护细胞科研上鉴别死细胞和活细胞，常用科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除染色排除法法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释胞是否死亡。你能解释“染色排除法染色排除法”的原理吗？的原理吗？ 活细胞活细胞的细胞膜的细胞膜具有控制物质进出的能力具有控制物质进出的能力，染，染色剂被阻挡在细胞外，所以色剂被阻挡在细胞外，所以活细胞不会被染色活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。你能说出用糖和醋来腌制糖醋大蒜你能说出用糖和醋来腌制糖醋大蒜的原理吗？的原理吗？重重 温温科学家对科学家对细胞膜结构细胞膜结构的的探索历程探索历程P6568 时间时间：1919世纪末世纪末 人物人物：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.Overton） 实验实验：用用500500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，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通性实验，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通过细胞膜。过细胞膜。提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？ 2020世纪初，科学家将膜从哺乳动物的世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞分离出来，通过红细胞分离出来，通过化学分析化学分析表明，膜表明，膜的主要成分是的主要成分是脂质脂质和和蛋白质蛋白质。欧文顿推论是否正确呢？欧文顿推论是否正确呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？ 时间时间19251925年年人物人物荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel 实验实验结论结论细胞膜中的脂质分子必然排列为细胞膜中的脂质分子必然排列为两层两层 用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气水用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的细胞表面积的2 2倍。倍。脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？两层脂质分子又是如何排列的呢？两层脂质分子又是如何排列的呢？亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是一种由甘油，脂肪磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，酸和磷酸所组成的分子，磷酸磷酸“头头”部是亲水的，部是亲水的，脂肪酸脂肪酸“尾尾”部是疏水的。部是疏水的。磷脂在空气水界面上铺成单层分子，该如何排列？磷脂在空气水界面上铺成单层分子，该如何排列？C、H、O、N、P组成元素：组成元素：AB C D A两层脂质分子是怎样排列的呢？两层脂质分子是怎样排列的呢？ACB C时间时间19591959年年人物人物罗伯特森（罗伯特森（J.D.RobertsenJ.D.Robertsen）实验实验在电镜下看到细胞膜由在电镜下看到细胞膜由“暗暗亮亮暗暗”的三层的三层结构构成。结构构成。提出假说提出假说蛋白质位于脂双层的什么位置呢？蛋白质位于脂双层的什么位置呢？( (暗暗亮亮暗暗) )生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白蛋白质质”的三层结构构成的的三层结构构成的静态静态统一结统一结构构对对蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层结构的补充三层结构的补充有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？细胞融合细胞融合3740min19701970年，科学家做了如下实验：年，科学家做了如下实验：细胞膜上的细胞膜上的蛋白质蛋白质具具有有流动性流动性实验证明：实验证明： 人细胞人细胞小鼠细胞小鼠细胞杂交细胞杂交细胞磷脂双分子磷脂双分子为为基本支架基本支架；1972年，桑格和年，桑格和 尼克森，提出：尼克森，提出：流动镶嵌模型流动镶嵌模型磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双磷脂双分子层分子层蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖蛋白蛋白质分子蛋白质分子有的有的镶在镶在在磷脂双分子层在磷脂双分子层表面表面，有的部分或，有的部分或全部全部嵌入嵌入磷脂双分子层，有的磷脂双分子层，有的横跨横跨整个磷脂双分子层；整个磷脂双分子层；磷脂双分子层磷脂双分子层与大多数与大多数蛋白质分子蛋白质分子都可以都可以运动运动，具有流具有流动性。动性。保护和润滑；细胞识别；保护和润滑；细胞识别；信息传递有关。信息传递有关。膜的结构特点：膜的结构特点：流动性流动性1 1、1919世纪末，欧文顿提出假设：膜由世纪末，欧文顿提出假设：膜由 组成；组成；2 2、2020世纪初，化学分析得出：膜的主要成分是世纪初，化学分析得出：膜的主要成分是_ 和和 ；3 3、19251925年，荷兰科学家得出：脂质分子是年，荷兰科学家得出：脂质分子是_4 4、19591959年，罗伯特森在电镜观察下得出：年，罗伯特森在电镜观察下得出：_ 的三层结构；的三层结构；5 5、19701970年，用荧光标记技术证明：膜具有年，用荧光标记技术证明：膜具有 性；性；6 6、19721972年，桑格和尼克森提出：年，桑格和尼克森提出： 模型。模型。小结小结脂质脂质蛋白质蛋白质脂质脂质双层双层蛋白质脂质蛋白质脂质蛋白质蛋白质流动流动流动镶嵌流动镶嵌流动镶嵌模型的主要内容：流动镶嵌模型的主要内容：1 1）生物膜以）生物膜以 基本支架；基本支架；2 2）蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有：）蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有： ； 3 3）生物膜具有一定的）生物膜具有一定的 。 磷脂双分子层磷脂双分子层镶在镶在在磷脂双分子层在磷脂双分子层表层表层、嵌入嵌入磷脂双分子磷脂双分子层、层、横跨横跨磷脂双分子层磷脂双分子层流动性流动性n细胞膜的成分细胞膜的成分n细胞膜的结构细胞膜的结构n细胞膜的功能细胞膜的功能脂质脂质(磷脂磷脂)，蛋白质，糖类，蛋白质，糖类流动镶嵌模型流动镶嵌模型将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流1 1、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（赖于细胞膜的（ ）A A 保护作用保护作用 B B 一定的流动性一定的流动性 C C 主动运输主动运输 D D 选择透过性选择透过性2、细胞膜上与细胞识别、信息传递等功能有着细胞膜上与细胞识别、信息传递等功能有着密切关系的化学物质是密切关系的化学物质是A A 糖蛋白糖蛋白 B B 磷脂磷脂 C C 脂肪脂肪 D D 核酸核酸
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