第五讲细胞膜和细胞核

（优选）第五讲细胞膜和细胞核当前1页，总共56页。时间：1925年

实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍。得出结论：

细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层资料3.荷兰科学家的实验当前2页，总共56页。当前3页，总共56页。连续两层排列当前4页，总共56页。

蛋白质位于脂双分子层的什么位置呢？问题3当前5页，总共56页。资料4.罗伯特森的实验和模型1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗—明—暗的三层结构。当前6页，总共56页。提出静止模型的观点

蛋白质—脂质—蛋白质（单位膜）“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型当前7页，总共56页。

静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构是否能体现膜的功能呢?质疑当前8页，总共56页。变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫当前9页，总共56页。蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是不对称的冰冻蚀刻电子显微法镶嵌入横跨当前10页，总共56页。诱导融合人细胞鼠细胞荧光标记蛋白质40分钟后370C资料5.人-鼠细胞融合实验(荧光标记法)实验结论:细胞膜具有流动性当前11页，总共56页。

1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。当前12页，总共56页。流动镶嵌模型的基本内容当前13页，总共56页。细胞膜的结构当前14页，总共56页。3、细胞膜的结构：思考：细胞膜有几层磷脂双分子层？几层磷脂分子？几层膜？细胞膜是2层磷脂分子构成的单层膜。判断：①基本骨架：磷脂双分子层当前15页，总共56页。3、细胞膜的结构：②流动镶嵌模型：思考：“流动”是指谁？“镶嵌”是指谁？

流动：蛋白质分子、磷脂双分子层。

镶嵌：蛋白质分子。①基本骨架：磷脂双分子层细胞膜结构上的特点：流动性当前16页，总共56页。流动镶嵌模型的基本内容：1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）当前17页，总共56页。2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）镶嵌入横跨当前18页，总共56页。3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）5、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）糖蛋白当前19页，总共56页。功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多当前20页，总共56页。将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定控制物质出入细胞（载体蛋白）进行细胞间信息交流（糖蛋白、胞间连丝、受体蛋白等功能上的特点：选择透过性当前21页，总共56页。当前22页，总共56页。23二、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开，并成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。（1）对于原始生命，膜的出现起到至关重要的作用。它将生命物质与非生命物质隔开，成为相对独立的系统。当前23页，总共56页。24（2）对于原生生物，如草履虫，它属于单细胞生物，它与外界环境的分界面也是细胞膜，由于细胞膜的作用，将细胞与外界环境分隔开。当前24页，总共56页。252.控制物质进出细胞。细胞膜可以控制细胞所需的营养物质或细胞所产生的废物进出细胞，从而保证细胞内部环境的相对平衡和稳定。这种特性使细胞以膜为界形成一个基本单位，保持一定的独立性。3.进行细胞间的信息交流，方式主要有三种。当前25页，总共56页。26（1）一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素，通过血液的运输运送到作用部位的细胞(靶细胞)，被靶细胞细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别，引起靶细胞生理反应。当前26页，总共56页。当前27页，总共56页。28（2）相邻两个细胞的细胞膜直接接触，通过糖蛋白识别，将信息从一个细胞传递给另一个细胞，如受精作用。（3）植物细胞间的识别主要通过植物细胞间的胞间连丝来实现的。当前28页，总共56页。神经细胞之间的联系高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流当前29页，总共56页。课外补充细胞间的两大交流方式：1、直接交流：2、间接交流：主要靠糖蛋白，起交流作用的物质实质是蛋白质。细胞彼此相邻。植物细胞还可以通过胞间连丝直接交流。细胞彼此不相邻。主要通过一些特殊的物质进行间接交流。抗体、激素等。当前30页，总共56页。当前31页，总共56页。归纳整合一、生物膜系统

1、概念：在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网，高尔基体，线粒体由膜围成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系统一整体，他们形成的结构体系就是生物膜系统。2、成分上的联系生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了膜系统的差异性。当前32页，总共56页。2．成分、结构和功能之间的联系磷脂分子蛋白质细胞膜(具有流动性)物质交换正常进行糖类等选择透过性保证体现3、成分、结构和功能之间的联系磷脂分子蛋白质细胞膜(具有流动性)物质交换正常进行糖类等选择透过性保证体现当前33页，总共56页。生物膜在生命活动中的作用1.细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。2.许多重要的化学须应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着点。3.细胞内的生物膜把细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。当前34页，总共56页。35三、体验制备细胞膜的方法1.实验材料与原理：（1）制备细胞膜一般选择动物细胞，因为动物细胞没有细胞壁，可以省去去除细胞壁的麻烦。（2）制备细胞膜一般选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，是因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器。当前35页，总共56页。36（3）获得纯净细胞膜的方法：由于细胞内的物质有一定浓度，把细胞放在蒸馏水中，水会进入细胞,把细胞涨破，除去细胞内的其他物质便得到细胞膜。2.实验步骤：取材：猪（或牛、羊、人）的新鲜的红细胞稀释液↓制作装片：用滴管取一滴红细胞稀释溶液在载玻片上，盖上盖玻片↓当前36页，总共56页。37观察：用显微镜观察红细胞形态（由低倍→高倍）↓滴蒸馏水：在盖玻片的一侧滴蒸馏水，在另一侧用吸水纸吸引（引流法）↓观察：持续观察细胞的变化↓结果：凹陷消失，体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜当前37页，总共56页。细胞膜的制备

1.实验中选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因（1）哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁；(2)哺乳动物成熟的红细胞无各种细胞器（膜）和细胞核（核膜），所提取到的膜都是非常纯净的细胞膜；（3)红细胞单个存在，便于制成悬浮液。2.实验中利用吸水涨破使红细胞破裂。因为细胞非常微小，利用常规的方法是不行的，如果实验在试管中进行，细胞破裂后，还需经过离心才能获得较为纯净的细胞膜。3.红细胞稀释液的制备：将少量新鲜血液注入生理盐水中，摇匀。

当前38页，总共56页。易错归纳1.取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是使红细胞分散开，不易凝集成块和暂时维持原有的形态。2.操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。3.滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，注意不要把细胞吸跑，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。当前39页，总共56页。小结

细胞膜研究细胞膜的常用材料：哺乳动物成熟红细胞细胞膜结构主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多细胞膜功能将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定控制物质出入细胞进行细胞间信息交流空间结构：流动镶嵌结构特点：流动性功能特点：选择透过性当前40页，总共56页。第3章第三节细胞核的结构和功能当前41页，总共56页。什么是细胞核？当前42页，总共56页。立体结构平面结构当前43页，总共56页。切成两半的变形虫，有核部分能继续生活，无核部分死亡。如果在去核后3天，再将无核部分植入新核，这个变形虫生活正常。这个实验说明什么问题？死亡死亡死亡正常生活植入新核

变形虫实验当前44页，总共56页。一、细胞核的结构1.核膜：3）核孔：大分子物质的通道，如核酸、蛋白质。双层膜组成1）结构：2）成分：磷脂分子和蛋白质分子核仁染色质核膜核孔当前45页，总共56页。2.核仁：通常是匀质的球形小体。在细胞有丝分裂过程中，核仁周期性地消失和重建。核仁染色质核膜核孔当前46页，总共56页。3.染色质1）概念：主要指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质。2）化学成分：主要是DNA和蛋白质醋酸洋红龙胆紫当前47页，总共56页。染色质=DNA+蛋白质3.染色质和染色体当前48页，总共56页。3）染色质与染色体的关系染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。螺旋化（短粗状）解旋（细丝状）染色质（分裂间期）染色体（分裂期）当前49页，总共56页。1.细胞核的结构名称特点功能核膜和核孔①核膜是双层膜，外膜表面有核糖体附着②核膜不是连续的，其上有核孔①化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行②控制物质进出，小分子、离子通过核膜进出，大分子物质通过核孔进出③保护核内DNA分子当前50页，总共56页。名称特点功能核仁折光性强，易与其他结构区分参与核糖体的形成染色质①易被碱性染料染成深色是遗传物质的主要载体②由DNA和蛋白质组成③与染色体的关系：染色质染色体是遗传物质的主要载体当前51页，总共56页。(1)核膜、核仁和染色质都是真核细胞区别于原核细胞的重要特征。(2)核膜、核仁和染色体在细胞分裂周期中表现为周期性的消失和重建。(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，代谢旺盛，蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。当前52页，总共56页。2．细胞核功能的实验分析(1)黑白美西螈核移植实验

①实验过程当前53页，总共56页。②实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。