第三章细胞膜和细胞核.ppt
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1、佳 木 斯 一 中 生 物 教 研 组佳 木 斯 一 中 生 物 教 研 组【考纲要求考纲要求】细胞膜系统的结构和功能细胞膜系统的结构和功能 (II)细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能 (II)佳 木 斯 一 中 生 物 教 研 组佳 木 斯 一 中 生 物 教 研 组1、简述细胞膜的成分简述细胞膜的成分2、举例说明细胞膜的功能举例说明细胞膜的功能3、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容,尝尝 试制作生物膜模型试制作生物膜模型4、认同细胞膜作为细胞的边界,对于最基本的认同细胞膜作为细胞的边界,对于最基本的 生命系统的重要意义生命系统的重要意义5、阐明细胞核的结
2、构和功能、阐明细胞核的结构和功能 6、认同细胞核是细胞生命系统的控制中心、认同细胞核是细胞生命系统的控制中心 7、说出原核细胞与真核细胞的区别与联系、说出原核细胞与真核细胞的区别与联系 8、举例说明细胞是一个有机的统一整体、举例说明细胞是一个有机的统一整体 佳 木 斯 一 中 生 物 教 研 组佳 木 斯 一 中 生 物 教 研 组【思考【思考】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。此实验说明了什么?却不能逸出细胞。此实验说明了什么?细胞存在边界细胞存在边界
3、细胞膜细胞膜一、细胞膜一、细胞膜 1.1.体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法 (1 1)选材:选出适合作为研究细胞膜材料的)选材:选出适合作为研究细胞膜材料的细胞,并说明理由。细胞,并说明理由。细菌细菌高等动物细胞高等动物细胞高等植物细胞高等植物细胞 哺乳动物成熟红细胞哺乳动物成熟红细胞选材遵循的原则选材遵循的原则:a.无细胞壁无细胞壁 b.无细胞核无细胞核 c.无过多的细胞器无过多的细胞器体验制备细胞膜的方法实验:1、选择材料:2、实验原理:3、实验过程猪成熟的红细胞红细胞吸水涨破4、观察现象: 注意比较加水前后视野中的变化体会显微镜使用的注意事项体会临时装片制作的注意事项如何将盖玻片
4、下的生理盐水换成蒸馏水?低渗溶液低渗溶液等渗溶液等渗溶液细胞吸水细胞吸水膨胀膨胀细胞失细胞失水皱缩水皱缩正常红正常红细胞细胞 高渗溶液高渗溶液(2 2)原理)原理渗透作用使红细胞吸水涨破,差速离心渗透作用使红细胞吸水涨破,差速离心去除细胞内其他物质。去除细胞内其他物质。设计一个简易实验得到较纯净的细胞膜,并对其设计一个简易实验得到较纯净的细胞膜,并对其成分进行检验。成分进行检验。(1)(1)应选取人的哪种细胞做实验应选取人的哪种细胞做实验( () )A.A.成熟红细胞成熟红细胞 B.B.神经细胞神经细胞 C.C.白细胞白细胞 D.D.口口腔上皮细胞腔上皮细胞(2)(2)将选取的上述材料放入将选
5、取的上述材料放入中,由于渗中,由于渗透作用,一段时间后细胞将破裂。透作用,一段时间后细胞将破裂。(3)(3)经过经过(2)(2)的实验步骤后,再用的实验步骤后,再用 法法获得纯净的细胞膜,将膜成分分离提纯后,用获得纯净的细胞膜,将膜成分分离提纯后,用试剂可检验其中的蛋白质,具体现象是试剂可检验其中的蛋白质,具体现象是。【典型例题【典型例题】A A蒸馏水蒸馏水差速离心法差速离心法双缩脲双缩脲溶液出现紫色溶液出现紫色 2. 2. 细胞膜的成分细胞膜的成分阅读以下阅读以下2 2段资料,你能得到什么结论?段资料,你能得到什么结论?材料一:材料一:推测细胞膜由连续的脂类物质组成推测细胞膜由连续的脂类物质
6、组成材料二:科学家对细胞膜化学成分深层分材料二: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。析发现,细胞膜会被蛋白酶分解。细胞膜的组成成分含有蛋白质细胞膜的组成成分含有蛋白质2020年后,科学家们第一次将细胞膜从红细胞年后,科学家们第一次将细胞膜从红细胞中分离出来,化学分析表明,细胞膜主要成中分离出来,化学分析表明,细胞膜主要成分是分是磷脂和蛋白质。磷脂和蛋白质。变形变形虫细虫细胞膜胞膜小鼠小鼠肝细肝细胞膜胞膜人体人体红细红细胞膜胞膜神经神经髓鞘髓鞘含量含量/%/%细胞膜的类别细胞膜的类别20406080高度代表蛋白质含量高度代表蛋白质含量 宽度代表蛋白质种类宽度代表蛋白质种类1
7、00各种细胞膜的蛋白质种类及其含量各种细胞膜的蛋白质种类及其含量功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。蛋白质决定细胞膜功能蛋白质决定细胞膜功能点拨:点拨:细胞膜上的蛋白质种类及功能举例:细胞膜上的蛋白质种类及功能举例:载体载体与物质的运输有关。与物质的运输有关。酶酶催化与膜有关的生化反应。催化与膜有关的生化反应。受体受体与激素或其他有生物活性的物与激素或其他有生物活性的物质结合。质结合。糖蛋白糖蛋白识别作用等。识别作用等。在细胞膜行在细胞膜行使功能时起使功能时起重要作用重要作用磷磷脂脂最最丰丰富富下图表示各种细胞膜组成成分的含量,能够说明的是下
8、图表示各种细胞膜组成成分的含量,能够说明的是( )【典型例题【典型例题】A.A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类B.B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关能有关C.C.细胞膜的功能越简单,所含蛋白质的数量越多细胞膜的功能越简单,所含蛋白质的数量越多D.D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用B B对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程时间:时间:18951895年年人物:人物:欧文顿(欧文顿(E.OvertonE.Overton)推测
9、:推测: 资料资料1 1:E.Overton 及其实验相关图片及其实验相关图片膜中含有脂质。膜中含有脂质。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细胞膜细胞膜资料资料2 2: 人的消化液中含有许多能够水解蛋白质人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质,称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜,的物质,称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜,会使细胞膜分解。会使细胞膜分解。推测:推测:膜中可能含有蛋白质膜中可能含有蛋白质根据磷脂分子的结构特点,展开你的想像力,尝试画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?资料资料3
10、3:磷脂分子结构磷脂分子结构 磷脂分子是一种甘油,脂磷脂分子是一种甘油,脂肪酸和磷酸所组成的分子肪酸和磷酸所组成的分子 , 磷酸磷酸 “ “头头” ” 部是部是亲水亲水的,的,脂肪酸脂肪酸“尾尾”部是部是疏水疏水的。的。亲水基亲水基疏水基疏水基时间:时间:19251925年年 人物:人物:荷兰科学家荷兰科学家E.GorterE.Gorter和和F.GrendelF.Grendel 实验:实验:把红细胞膜中的磷脂抽提出来,在水面上铺展把红细胞膜中的磷脂抽提出来,在水面上铺展 成单分子层,结果发现磷脂分子排成单层后的成单分子层,结果发现磷脂分子排成单层后的 面积恰好等于红细胞表面积的面积恰好等于红
11、细胞表面积的两倍两倍。 资料资料4 4:高特和格伦徳对血影的研究高特和格伦徳对血影的研究细胞膜中的磷脂分子是双层的细胞膜中的磷脂分子是双层的结论:结论:资料资料5 5:观点:观点:所有的细胞膜都是由蛋白质所有的细胞膜都是由蛋白质脂质脂质蛋白蛋白质构成的静态统一结构。质构成的静态统一结构。时间:时间: 1959 年年人物:人物:J. D. Robertson三明治模型(单位膜模型)三明治模型(单位膜模型)蛋白质蛋白质覆盖覆盖、镶嵌镶嵌或或贯穿贯穿于磷脂双分子层中。于磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的。的。资料资料6 6:荧光标记荧光标记 蛋白质蛋白质人细胞人细
12、胞诱导融合鼠细胞鼠细胞40分钟后370C细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 资料资料7 7:时间:时间:19701970年年人物:人物:弗雷和埃迪登弗雷和埃迪登( Frye 和和 Edidin )实验:人、鼠细胞融合实验实验:人、鼠细胞融合实验结论:结论:时间:时间:1972年年人物:桑格和人物:桑格和 尼克森尼克森提出:提出:流动镶嵌模型流动镶嵌模型 3.具有一定的具有一定的流动性流动性 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。原原因因提醒提醒1:细胞膜上的糖类细胞膜上的糖类(1)只分布在膜的外侧)只分布在膜的外侧(2)细胞膜上的糖类有的与细胞膜上的)细
13、胞膜上的糖类有的与细胞膜上的蛋白质结合形成糖蛋白,又叫糖被。有的蛋白质结合形成糖蛋白,又叫糖被。有的糖类与脂质结合成糖脂糖类与脂质结合成糖脂(3)糖蛋白的作用)糖蛋白的作用保护、润滑、细胞识别和信息交流等保护、润滑、细胞识别和信息交流等二、细胞膜的功能二、细胞膜的功能1.1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开原始海洋景观图原始海洋景观图 在原始海洋,在原始海洋,膜的出现膜的出现是生是生命起源的至关重要阶段。命起源的至关重要阶段。膜的存在使细胞成为一个相膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统,为细胞的生对独立的系统,为细胞的生命活动提供了一个命活动提供了一个稳定的内稳定的内部环境。部环境
14、。不需要或对不需要或对细胞有害的细胞有害的物质物质需要的物质需要的物质废物废物释放到细胞外发释放到细胞外发挥作用的物质挥作用的物质演示演示2.2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞【警示【警示】细胞膜的控制作用是相对的细胞膜的控制作用是相对的3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流演示演示靶细胞靶细胞发出信号的细胞发出信号的细胞与膜结合的信号分子与膜结合的信号分子膜上接受信号膜上接受信号分子的受体分子的受体相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。精子和卵细胞之间的识别和结
15、合。3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流演示演示相邻两个细胞之间形成通道,携相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之个细胞。例如,高等植物细胞之间通过间通过胞间连丝胞间连丝相互连接,也有相互连接,也有信息交流的作用信息交流的作用3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流胞间连丝胞间连丝1.1.细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面()()细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞产生的代谢产物也要排出细胞细胞产生的代谢产物
16、也要排出细胞细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞A A B B C C D DA A【典型例题【典型例题】点拨:点拨:细胞控制物质出入具有相对性,有害物质如病毒细胞控制物质出入具有相对性,有害物质如病毒和细菌也可以进入细胞。和细菌也可以进入细胞。2.2.下列有关细胞间信息交流的说法,不正确的下列有关细胞间信息交流的说法,不正确的是是( () )A.A.不同细胞之间必须相互接触才能传递信息不同细胞之间必须相互接触才能传递信息B.B.能在细胞之间传递信息的物质并不都是激素能在细胞
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