细胞的结构和功能2

流动镶嵌模型的提出: 流动镶嵌模型的提出:
细胞被(细胞表面)
流动镶嵌模型忽视了蛋白质分子对脂质分 子流动性的控制作用, 子流动性的控制作用,以及其他因素对脂 质分子运动的影响. 质分子运动的影响.现在看来没有一个模 型可以作为多有生物膜的通用模型.
活细胞进行新陈代谢, 活细胞进行新陈代谢,必须不断地与周围 环境交换物质,物质如何通过细胞膜呢? 环境交换物质,物质如何通过细胞膜呢?
电子显微镜 几千至几十万倍 细胞内膜的结构和细胞器的结构
说明: 1.在光学显微镜下,对于成熟的植物细胞有时能 见到很大的大液泡,但是见不到细胞膜,因为它紧帖 在细胞壁的里面,只有在发生质壁分离时才能见到; 2.对于叶肉细胞中可见到扁平的椭球形或球形的 叶绿体;
一:细胞膜的结构和功能
1.研究细胞膜的化学成分,选用何种细胞作为研 研究细胞膜的化学成分, 研究细胞膜的化学成分 究对象? 究对象?
将玉米种子煮熟, 将玉米种子煮熟 , 从中央切开用稀释 红墨水染色. 红墨水染色.
检验活细胞的膜 透性
将玉米种子浸泡24小 将玉米种子浸泡 小 时 , 从中央切开后用 稀释红墨水染色
胚体细胞着色浅. 胚 体 细 胞 着 胚体细胞着色浅. 色深
.
第一个实验表明物质出入细胞与呼吸作用有关; 第一个实验表明物质出入细胞与呼吸作用有关; 第二个实验表明煮熟的胚细胞发生了蛋白质的变性, 第二个实验表明煮熟的胚细胞发生了蛋白质的变性, 膜上的蛋白质和磷脂失去了作用, 膜上的蛋白质和磷脂失去了作用,使细胞膜成了全透 性的了,才容易被红墨水染色; 性的了,才容易被红墨水染色;而活细胞膜上的蛋白 质和磷脂有作用,使红墨水分子不能进入细胞内部, 质和磷脂有作用,使红墨水分子不能进入细胞内部, 所以胚不能被染色. 所以胚不能被染色. 上述资料表明, 细胞吸收某些离子与细胞膜表 上述资料表明 , 面的蛋白质和呼吸作用有关, 面的蛋白质和呼吸作用有关 , 这种物质出入细胞的 方式被称为主动运输. 方式被称为主动运输 . 与主动运输有关的膜上的蛋 白质叫载体. 白质叫载体. 主动运输能逆着浓度梯度运输小分子或离子. 主动运输能逆着浓度梯度运输小分子或离子 . 而且需要载体蛋白的协助和消耗能量. 而且需要载体蛋白的协助和消耗能量.
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源自文库
例题1] 例题1]: 1] 在用高倍镜(500倍)下观察人的口腔上 皮细胞,见到的细胞结构是:( ) A.显微结构 C.分子结构 B.亚显微结构 D.宏观结构
1,糖被:在细胞膜的外表,有一层由细 ,糖被:在细胞膜的外表, 胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白, 胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白, 叫做糖被. 叫做糖被. 2,作用:A,消化道和呼吸道上皮细胞 ,作用: , 表面的糖蛋白有保护和润滑作用; , 表面的糖蛋白有保护和润滑作用;B,糖被 与细胞表面的识别有密切关系. 识别有密切关系 与细胞表面的识别有密切关系.经研究发现 细胞表面糖蛋白的识别作用, 细胞表面糖蛋白的识别作用,好比是细胞与 细胞之间,或者细胞与其他大分子之间, 细胞之间,或者细胞与其他大分子之间,互 相联络用的文字或语言. 相联络用的文字或语言.
倘若我们掌握了一定技术, 倘若我们掌握了一定技术,可以把一只 小白鼠的全部化学物质提纯出来,请问, 小白鼠的全部化学物质提纯出来,请问, 能否用提纯出来的全部物质重新还原成 小白鼠? 小白鼠?
生命绝不是一些化合物的简单堆积, 生命绝不是一些化合物的简单堆积,而是这些 化合物有机的结合在一起形成的. 化合物有机的结合在一起形成的.任何一种化 合物都不能单独的完成某一项生命活动, 合物都不能单独的完成某一项生命活动,而只 有按照一定的方式有机的组织起来, 有按照一定的方式有机的组织起来,才能表现 出细胞和生物体的生命现象. 细胞就是这些物质最基本的结构形式. 细胞就是这些物质最基本的结构形式.
自由扩散:这种方式是被选择
吸收的物质,从浓度高的一侧通过细胞膜 向浓度低的一侧转运,氧分子进入细胞的 扩散方式叫自由扩散.能够以自由扩散方式 通过细胞的还有二氧化碳,苯,酒精等非极 性分子;另外水也通过自由扩散方式 通过细胞膜.
为什么有机小分子可以自由 扩散通过细胞膜呢?原理是什么? 扩散通过细胞膜呢 ? 原理是什么 ? 物质运动的动力是什么? 物质运动的动力是什么? 相似相溶原理. 相似相溶原理.动力是物质 浓度差. 浓度差.能量来自高浓度本身包 含的势能. 含的势能.
原核细胞和真核细胞的比较: 原核细胞和真核细胞的比较: 植物细胞和动物细胞的比较: 植物细胞和动物细胞的比较:
比较植物细胞动物细胞异同点 比较 植物细胞 动物细胞 相同点 都有细胞膜,细胞质,细胞核 不同点 有细胞壁, 叶绿体,液泡 有中心体
二.显微结构和亚显微结构的区别:
观察工具 放大倍数 所见结构 细胞壁,细胞质和细胞核等 光学显微镜 几十至几千倍
实验验证: 实验验证: 用红色荧光染料来给人的细胞膜上的蛋白质染 色,用绿色荧光染料给老鼠的细胞膜的蛋白质染 把人和鼠的细胞进行融合, 色,把人和鼠的细胞进行融合,融合后的细胞一 人的细胞)呈红色 老鼠的细胞)呈绿色 半(人的细胞 呈红色,另一半 老鼠的细胞 呈绿色, 人的细胞 呈红色,另一半(老鼠的细胞 呈绿色, 然后放入37度的环境中培养 分钟, 度的环境中培养40分钟 然后放入 度的环境中培养 分钟,结果发现两 种颜色均匀地分布在细胞的表面, 种颜色均匀地分布在细胞的表面,这证 明: . 思考题: 思考题: 白细胞能吞噬绿脓杆菌, 白细胞能吞噬绿脓杆菌,变形虫的任何部位都 可以伸出伪足, 可以伸出伪足,与这一现象有关的 是 .
共有的细胞结构: 共有的细胞结构: 共有的细胞器: 共有的细胞器: (2) ) 不同点: 不同点:
高等植物特有的细胞器: 高等植物特有的细胞器: 动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器: 动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器: 植物细胞特有的结构: 植物细胞特有的结构:
1,什么叫原生质?它可以分化为那几部分? 什么叫原生质?它可以分化为那几部分? 2,构成生物体的各种化合物的最基本的 结构形式是什么? 结构形式是什么?
细胞膜成分的研究历史: 细胞膜成分的研究历史:
J.Drobertson 1959年提出了单位膜模型:就是电镜下的3层 暗-亮-暗的结构,厚约7.5 nm,认为脂双层厚约3.5nm,蛋白 各约2nm,并提出了真核和原核共同的膜结构----膜单位.
异议:所有细胞具有共同的单位膜结构,这很难与膜的多 样性和特殊性一致起来.在生命系统中一般功能不同常伴 随结构的差异,而单位膜是假定所有细胞膜都是相同的, 显然这是矛盾.再者,不同膜的厚度不完全一样.
资料一: 资料一: 在肺泡内氧气分压高于肺泡周围毛细 血管中的静脉血, 血管中的静脉血,因此氧气由肺泡扩散进 入毛细血管,于是静脉血变成了动脉血. 入毛细血管,于是静脉血变成了动脉血. 资料二: 资料二: 在组织细胞处, 在组织细胞处 , 毛细血管中的氧分压 高于组织细胞的氧分压, 高于组织细胞的氧分压,因此氧与血红蛋 白分离进入组织细胞. 白分离进入组织细胞.
细胞质: 在细胞膜以内,细胞核以外的原生质. 细胞质: 在细胞膜以内,细胞核以外的原生质. 态的 分 基质 :细胞质内 细胞质内由原生质分化的有一定的形态, 细胞质内由原生质分化的有一定的形态, 结构和功能的小器官 细 胞 分 器 类 质 核 基
细 胞 质
1.通过观察,比较两图,分清动物细胞和植物细胞的 .通过观察,比较两图, 异同点: 异同点: (1) ) 相同点: 相同点:
生命的基本单位------细胞 第二章 生命的基本单位 细胞
1665年:robert hook 第一次观察的细胞 年 19世纪 年代 德国 botanist 世纪30年代 世纪 M.Jschleiden(1804__1891) zoologist T.Schwann (18101891) The theory of cell 1933年,德国的鲁思卡世界上第一台电子显微镜. 年 德国的鲁思卡世界上第一台电子显微镜. 电惊下所能看到直径小于0. 微米的席位结构 微米的席位结构, 电惊下所能看到直径小于 .2微米的席位结构,叫 亚显微结构. 亚显微结构.
请同学们列表比较自由扩散和主动运输?
物质出 入细胞 的方式 物质运 动方向 是否 需要 载体 是否 需要 能量
实例
自由 扩散
主动 运输
37. 下图为物质出入细胞膜的示意图 . 请据图回 . 下图为物质出入细胞膜的示意图. 答:
1)A代表 分子;B代表 ;D代表 . 代表 分子; 代表 代表 (2)细胞膜从功能上来说,它是一层 膜. 细胞膜从功能上来说, 细胞膜从功能上来说 (3)动物细胞吸水膨胀时 的厚度变小,这说明 具有 动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小 动物细胞吸水膨胀时 的厚度变小,这说明B具有 (4)在a~e的五种过程中,代表被动转运的是 . 的五种过程中, 在 的五种过程中 (5)可能代表氧气转运过程的是图中编号 ; 可能代表氧气转运过程的是图中编号 葡萄糖从肠腔进入小肠 上皮细胞的过程是 .
关于细胞识别最经典的例子: 关于细胞识别最经典的例子: 取两种不同的海绵动物, 取两种不同的海绵动物,使其 细胞分散成单个的, 细胞分散成单个的,然后将这些细 胞掺在一起混合培养, 胞掺在一起混合培养,发现只有同 种的细胞才能结合. 种的细胞才能结合.后来对细胞的 糖蛋白进行分析,结果表明, 糖蛋白进行分析,结果表明,这两 种海绵细胞表面糖蛋白的氨基酸成 分相同,而糖类的成分不同. 分相同,而糖类的成分不同.
综合上述的分析, 综合上述的分析 , 我们可知细胞 膜具有选择透过性. 膜具有选择透过性.这种选择透过性 表现哪些方面? 表现哪些方面? 水分子可以自由通过; 细胞要 水分子可以自由通过 ; 选择吸收的离子和小分子可以通过; 选择吸收的离子和小分子可以通过; 而其他的离子, 而其他的离子, 小分子和大分子则 不能通过. 不能通过.
据上述三个资料分析可知, 据上述三个资料分析可知, 物质通过细胞膜除了自由扩 散外,还有其它的方式, 散外,还有其它的方式,或 者说细胞膜还有什么功能呢? 者说细胞膜还有什么功能呢? 细胞膜有选择地吸收或 排出某些物质. 排出某些物质.
资料一:用呼吸抑制酶处理红细胞,发 现钾离子和氨基酸的吸收量明显减少了. 资料二:观察细胞膜通透性的实验 实验 组合 实验 处理 实验 现象 检验死细胞的 膜透性
资料一:轮藻细胞中 资料一:轮藻细胞中K+的含量比它所生 存的水环境中的K 存的水环境中的 +多63倍. 倍 资料二:红细胞中 资料二:红细胞中K+的浓度比血浆中 K+的浓度高出 倍,而红细胞 +的浓 的浓度高出30倍 而红细胞Na 度却是血浆中的1/6. 度却是血浆中的 . 资料三:丽藻细胞中 资料三:丽藻细胞中K+的含量比它所 生存的水环境中的K 之多, 生存的水环境中的 +多1065之多,细胞 之多 内的氨基酸含量高出细胞外10倍 内的氨基酸含量高出细胞外 倍.
为什么红细胞能选择性地吸收 钾离子, 钾离子,而甲状腺细胞选择性地吸 收碘离子? 收碘离子?表明这两种主动运输所 需的载体是否是相同的? 需的载体是否是相同的?
不相同,表明载体有专一性. 不相同,表明载体有专一性.
小分子或离子出入细胞的方式有 上述两种方式,哪种方式更重要呢? 上述两种方式,哪种方式更重要呢? 主动运输能够保证细胞按照生命 活动的需要, 活动的需要,主动地选择吸收所需 要的营养物质, 要的营养物质,排出新陈代谢产生 的废物和对细胞有毒害的物质. 的废物和对细胞有毒害的物质.因 此,主动运输对于活细胞完成各项 生命活动有重要作用. 生命活动有重要作用.
当人体被病菌侵袭的时候, 当人体被病菌侵袭的时候,我们血液中的 白细胞会吞噬病菌. 白细胞会吞噬病菌.细 菌这种大颗粒是如 何被白细胞吞噬的呢?而当我们进食的时候, 何被白细胞吞噬的呢?而当我们进食的时候, 口腔会有唾液淀粉酶参与消化作用, 口腔会有唾液淀粉酶参与消化作用, 唾液淀粉酶这样的大分子又是如何从细胞中 分泌出来的呢?请阅读P25小字的资料. 小字的资料. 分泌出来的呢?请阅读 小字的资料