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1、第三章第三章 細胞的基本結(jié)構(gòu)細胞的基本結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的邊界-細胞膜細胞膜 雷文蔚 你知道怎你知道怎樣區(qū)分顯樣區(qū)分顯微鏡視野微鏡視野中的氣泡中的氣泡與細胞嗎?與細胞嗎?光學(xué)顯微光學(xué)顯微鏡下能看鏡下能看到細胞膜到細胞膜嗎?嗎? 氣泡是光亮的,里面只有空氣。細胞是一個具有氣泡是光亮的,里面只有空氣。細胞是一個具有細胞膜、細胞核和細胞質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且是一細胞膜、細胞核和細胞質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且是一個立體的結(jié)構(gòu)。在顯微鏡下,通過調(diào)節(jié)焦距可以個立體的結(jié)構(gòu)。在顯微鏡下,通過調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細胞的不同層面。觀察到細胞的不同層面。 光學(xué)顯微鏡下不能看見植物的細胞膜,但是動物光學(xué)顯微鏡下不能看見植物的細胞
2、膜,但是動物細胞能夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。細胞能夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的??茖W(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴散到整個細胞,卻不能逸出細胞。 伊紅為什么不會逸出細胞?伊紅為什么不會逸出細胞? 此實驗說明了什么?此實驗說明了什么? 細胞作為一個完整的系統(tǒng),它有邊界細胞作為一個完整的系統(tǒng),它有邊界 動動腦筋 一、體驗細胞膜的制備過程一、體驗細胞膜的制備過程 請從下面細胞中選出符合研究細胞膜的請從下面細胞中選出符合研究細胞膜的細胞,并說明理由細胞,并說明理由 哺乳動物成哺乳動物成熟的紅細胞熟的紅細胞 高等動物細胞高等動物細胞 高等植物細胞高等植物
3、細胞 細菌細菌 (一)實驗材料 為什么要用哺乳動為什么要用哺乳動物成熟紅細胞作材物成熟紅細胞作材料研究膜的組成料研究膜的組成? ? 哺乳動物成熟哺乳動物成熟的紅細胞內(nèi)沒有細的紅細胞內(nèi)沒有細胞核和其它眾多的胞核和其它眾多的細胞器,可以避免細胞器,可以避免細胞膜與其它膜結(jié)細胞膜與其它膜結(jié)構(gòu)混在一起。構(gòu)混在一起。 等滲狀態(tài)等滲狀態(tài) 正常形態(tài)的紅細胞正常形態(tài)的紅細胞 吸水吸水后脹破的紅細胞后脹破的紅細胞 (二)實驗原理:(二)實驗原理:哺乳動物成熟哺乳動物成熟的紅細胞吸水漲破的紅細胞吸水漲破 (三)實驗步驟(三)實驗步驟 1、制備臨時裝片、制備臨時裝片 2、顯微鏡下觀察、顯微鏡下觀察 3、滴加蒸餾水并
4、吸引、滴加蒸餾水并吸引 4、觀察細胞變化、觀察細胞變化 思考思考:如何從混合液中分離出純度較高的細如何從混合液中分離出純度較高的細胞膜?胞膜? 細胞破裂后細胞內(nèi)物質(zhì)流出,細胞膜和細胞質(zhì)細胞破裂后細胞內(nèi)物質(zhì)流出,細胞膜和細胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣,可以采用中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣,可以采用 不同轉(zhuǎn)速不同轉(zhuǎn)速離心離心的方法將細胞膜與其他物質(zhì)分開,得到較的方法將細胞膜與其他物質(zhì)分開,得到較純的細胞膜。純的細胞膜。 二、重溫科學(xué)家對細胞膜二、重溫科學(xué)家對細胞膜 組的探索歷程組的探索歷程 材料材料 18591859年,歐文頓選用年,歐文頓選用500500多種化學(xué)物質(zhì)對動多種化學(xué)物質(zhì)對動物細胞膜的通透性進
5、行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),也容易穿過膜,反之,凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),也容易穿過膜,反之,不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),也不容易穿過膜。不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),也不容易穿過膜。 動動動動腦筋腦筋 你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?并你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?并說明理由。說明理由。 細胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)細胞膜的組成成分中含有脂質(zhì) 不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì) 溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì) 細胞膜細胞膜 材料材料 科學(xué)家對細胞膜化學(xué)成分深層分科學(xué)家對細胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn),細胞膜會被蛋白酶分解(提示:析發(fā)現(xiàn),細胞膜會被蛋白酶分解(提示:蛋白酶
6、是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì))。質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì))。 動動動動腦筋腦筋 你從以上實驗中能得出什么結(jié)論?你從以上實驗中能得出什么結(jié)論? 細胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì) 三、細胞膜的成分三、細胞膜的成分 細細胞胞膜膜的的成成分分 脂質(zhì)(磷脂最豐富)大約占脂質(zhì)(磷脂最豐富)大約占50% 50% 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 大約占大約占40% 40% 糖類糖類 大約占大約占2%2%10% 10% 三、細胞膜的成分三、細胞膜的成分 5050454540403535303025252020151510105 50 0?脂質(zhì)(約5
7、0%) 蛋白質(zhì)(約40%) 糖類(約2%-10%) ? ? ? ? o o ? ? % %? ? ? ? ? ? ? ? ? 用涼水洗紅莧菜,水不變紅;煮莧用涼水洗紅莧菜,水不變紅;煮莧菜湯,湯卻是紅色的,這與細胞膜菜湯,湯卻是紅色的,這與細胞膜的功能有何關(guān)系?的功能有何關(guān)系? 四、細胞膜的功能 1.將細胞與外界環(huán)境分隔開將細胞與外界環(huán)境分隔開 膜的出現(xiàn)是生命膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要起源過程中至關(guān)重要的階段。的階段。 原始地球環(huán)境 四、細胞膜的功能 2.控制物質(zhì)進出細胞控制物質(zhì)進出細胞 四、細胞膜的功能四、細胞膜的功能 3.進行細胞間的信息交流進行細胞間的信息交流 通過細胞分泌的化學(xué)物
8、質(zhì)通過細胞分泌的化學(xué)物質(zhì)(如激素如激素)建立的細胞交流建立的細胞交流 易 發(fā)出信號的細胞發(fā)出信號的細胞 靶細胞靶細胞 與膜結(jié)合的與膜結(jié)合的 信號分子信號分子 相鄰兩個細胞的細胞膜接觸,信息從一個細胞傳相鄰兩個細胞的細胞膜接觸,信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如:精子和卵細胞的識別和遞給另一個細胞。例如:精子和卵細胞的識別和結(jié)合結(jié)合 相鄰兩個細胞之相鄰兩個細胞之間形成通道,攜間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)通帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一過通道進入另一個細胞。例如,個細胞。例如,高等植物細胞之高等植物細胞之間通過間通過胞間連絲胞間連絲相互連接,也有相互連接,也有信息交流的作用信息交流的作用 胞間連絲切
9、片(黑棗)胞間連絲切片(黑棗) 五、細胞壁五、細胞壁 ?化學(xué)成分:纖維素和果膠化學(xué)成分:纖維素和果膠 ?功能:支持和保護功能:支持和保護 ?細胞壁具有全透性細胞壁具有全透性 基礎(chǔ)訓(xùn)練基礎(chǔ)訓(xùn)練 1下列哪一項不屬于細胞膜的功能?下列哪一項不屬于細胞膜的功能? A控制物質(zhì)進出細胞控制物質(zhì)進出細胞 B將胰島細胞形成的胰島素,分泌到細胞外將胰島細胞形成的胰島素,分泌到細胞外 C提高細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的速率提高細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的速率 D作為系統(tǒng)的邊界,維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定作為系統(tǒng)的邊界,維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定 2科學(xué)家常用哺乳動物紅細胞作材料來研究科學(xué)家常用哺乳動物紅細胞作材料來研究細胞膜的組成,是因為:細胞膜的組成,是因為: A.哺乳動物紅細胞容
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