第4講-細(xì)胞膜和細(xì)胞壁課件

第4講細(xì)胞膜和細(xì)胞壁考點一：細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的主要成分和功能植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)：光學(xué)顯微鏡下能看到的結(jié)構(gòu)(放大幾十～千余倍)細(xì)胞壁細(xì)胞核液泡細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞是一切生命活動的基礎(chǔ),因為____一、細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜主要由（約占）和（約占）組成，此外還有少量的（約占）。功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜上，

的種類和數(shù)量越多。癌變的細(xì)胞膜的成分發(fā)生改變，產(chǎn)生有

和

等物質(zhì)。二、制備細(xì)胞膜的方法1、選材：一般選用

，要用適量的

制成稀釋液。原因是

。2、原理：

。3、方法步驟：4、實驗現(xiàn)象：近水部分的紅細(xì)胞發(fā)生變化：消失，細(xì)胞體積

，很快細(xì)胞

，內(nèi)容物流出。5、獲得較純細(xì)胞膜的方法：

。三、細(xì)胞膜的功能1、

。2、

。3、

。①細(xì)胞分泌的

，隨

到達(dá)全身，與靶細(xì)胞的（化學(xué)實質(zhì)：）結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞；②相鄰兩個細(xì)胞的

，信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞；③相鄰兩個細(xì)胞之間

，攜帶信息的物質(zhì)通過

進(jìn)入另一個細(xì)胞。四、細(xì)胞壁的組成成分與功能1、植物細(xì)胞壁成分主要是

。原核生物細(xì)胞壁主要成分是

。2、細(xì)胞壁的功能：

和

?？键c二生物膜的流動鑲嵌模型一、生物膜的定義：1、

膜（如：

、

、

、

、

、

等的膜）、

膜和

膜，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。2、生物膜的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系：生物膜的組成成分和

很

；在結(jié)構(gòu)和功能上

，進(jìn)一步體現(xiàn)出細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的

。3、生物膜的功能①②③4、生物膜的結(jié)構(gòu)特點：

。5、生物膜的特性:

。考點二生物膜的流動鑲嵌模型二、生物膜的流動鑲嵌模型（一）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1、E.Overton1895年發(fā)現(xiàn)凡是溶于脂肪的物質(zhì)很容易透過植物的細(xì)胞膜，而不溶于脂肪的物質(zhì)不易透過細(xì)胞膜。因此推測細(xì)胞膜由脂類物質(zhì)組成。推測細(xì)胞膜由雙層脂分子組成

。3、E.Gorter&F.Grendel1925用有機(jī)溶劑提取了人類紅細(xì)胞質(zhì)膜的脂類成分，將其鋪展在水面，測出膜脂展開的面積二倍于細(xì)胞表面積。2、20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來?；瘜W(xué)分析表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。磷脂分子是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭部”是親水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。請運用相關(guān)的化學(xué)知識，解釋為什么磷脂在空氣－水界面上鋪展成單分子層，而科學(xué)家如何從這一現(xiàn)象推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必然排列為連續(xù)兩層”這一結(jié)論。4、J.D.Robertson1959有超薄切片獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)，厚約7.5nm。他大膽地提出“單位膜”模型。它由厚約3.5nm的雙層脂分子和內(nèi)外表面各厚約2nm的蛋白質(zhì)構(gòu)成，即蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)。不足之處在于把膜的動態(tài)結(jié)構(gòu)描寫成靜止的不變的。在融合細(xì)胞的細(xì)胞膜上紅、綠熒光為什么會均勻分布？細(xì)胞膜有什么作用？5、人、鼠細(xì)胞融合實驗細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)運動的結(jié)果。具有一定的流動性。該實驗反映了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上的什么特點？6、S.J.Singer&G.Nicolson1972根據(jù)免疫熒光技術(shù)、冰凍蝕刻技術(shù)的研究結(jié)果，在“單位膜”模型的基礎(chǔ)上提出“流動鑲嵌模型”。強(qiáng)調(diào)膜的流動性和膜蛋白分布的不對稱性。

冰凍蝕刻(freeze-etching)技術(shù)

在冰凍斷裂技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的更復(fù)雜的復(fù)型技術(shù)。如果將冰凍斷裂的樣品的溫度稍微升高，讓樣品中的冰在真空中升華，而在表面上浮雕出細(xì)胞膜的超微結(jié)構(gòu)。當(dāng)大量的冰升華之后，對浮雕表面進(jìn)行鉑-碳復(fù)型，并在腐蝕性溶液中除去生物材料，復(fù)型經(jīng)重蒸水多次清洗后，置于載網(wǎng)上作電鏡觀察二、細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型1、提出者：

年

和

提出生物膜的流動鑲嵌模型。二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容

1）以

為基本骨架，蛋白質(zhì)分子

、

其中或

表面。

2）膜上的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)大多可以

。

2、要點：1．磷脂的類型組成：卵/腦磷脂、磷脂酰絲氨酸、鞘磷脂、磷脂酰肌醇結(jié)構(gòu)：頭部、尾部堿基+磷酸+甘油親水性碳?xì)滏準(zhǔn)杷灶^尾既親水又疏水的雙親性分子存在方式：脂質(zhì)雙分子層球狀的膠態(tài)分子團(tuán)脂質(zhì)體（liposome）：雙分子層游離末端自動閉合形成的中空結(jié)構(gòu)。重點分析膜上蛋白質(zhì):膜功能的復(fù)雜程度決定于膜中蛋白質(zhì)的種類。糖被化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白作用：保護(hù)、潤滑、細(xì)胞表面的識別、抗原抗體之間的識別、血型決定物質(zhì)所處位置：細(xì)胞膜的外表面自由擴(kuò)散(被動運輸)高濃度低濃度不需要消耗能量不需要載體舉例:O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等載體離子和小分子物質(zhì)大分子和顆粒物質(zhì)自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動運輸內(nèi)吞外排運輸方向高濃度→低濃度高濃度→低濃度低濃度→高濃度細(xì)胞外→內(nèi)細(xì)胞內(nèi)→外運輸動力濃度差濃度差能量（ATP）能量（ATP）能量（ATP）物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞竭\載體不需要需要需要不需要不需要實例水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯紅細(xì)胞吸收葡萄糖K+、Ca2+、Mg2+，小腸吸收氨基酸、葡萄糖白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲吞食食物顆粒胰島B細(xì)胞分泌胰島素原理細(xì)胞膜的選擇透過性細(xì)胞膜的流動性模型（3）用曲線表示各物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的速率。①甘油進(jìn)入細(xì)胞速率與外界甘油濃度（在一定濃度范圍內(nèi)）、O2濃度、細(xì)胞呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)系。②葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞速率與葡萄糖濃度（在一定范圍內(nèi)）、O2濃度、細(xì)胞呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)系。③氨基酸被小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收速率與氨基酸濃度、O2濃度、細(xì)胞呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)系。答案①②③對法囊藻（一種海藻）細(xì)胞液中各種離子濃度的分析表明，細(xì)胞液的成分與海水的成分很不相同，如右圖：（1）K+和Cl－在細(xì)胞內(nèi)積累，而Na+、Ca2+等在細(xì)胞液中的含量低于海水含量，這表明_____________________。（2）K+和Cl－進(jìn)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)運方向是________________，這種吸收方式叫做___________，這種吸收方式需要的兩個基本條件是________________。（3）Na+和Ca+進(jìn)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)運方向是________，它們的吸收方式屬于______。（4）法囊藻細(xì)胞液中的各種離子濃度與海水中各種離子濃度不成比例，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是_____________________。法囊藻對離子的吸收具有選擇性從低濃度到高濃度

主動運輸載體和能量從高濃度到低濃度

主動運輸細(xì)胞膜上不同離子的載體數(shù)量

胞吞胞吐

細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜——可以讓水分子自由通過，細(xì)胞要吸收的離子和小分子物質(zhì)也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。細(xì)胞膜的功能特性離子通過細(xì)胞膜是一個主動運輸?shù)倪^程。為了證明此結(jié)論，某同學(xué)設(shè)計了部分實驗方案及過程，請幫他設(shè)計完整。實驗材料：草履蟲、適宜濃度的KCl溶液、呼吸抑制劑(能抑制細(xì)胞產(chǎn)生能量)、ATP、燒杯等。實驗步驟：①將草履蟲放入盛有適宜濃度的溶液的燒杯中，過30分鐘測KCl溶液濃度。②

。③

。實驗結(jié)果：①、②兩步最后測得KCl濃度

。③最后測的KCl濃度與②最后測的KCl濃度相比

。實驗結(jié)論：主動運輸過程需要消耗能量。加入呼吸抑制劑，過30分鐘測KCl溶液濃度加入ATP，過30分鐘測KCl溶液濃度基本一