细胞膜和细胞核

细胞膜和细胞核第1页/共61页第5讲细胞膜——系统的边界生物膜的流动镶嵌模型细胞核——系统的控制中心第二单元细胞的结构和物质运输第2页/共61页考纲展示第3页/共61页1．细胞膜的制备(1)材料人或其他哺乳动物__________________。(2)原因①_________________________，易制得纯净的细胞膜。②_______________，细胞易吸水涨破。(3)实验原理：利用渗透作用，使红细胞______________，除去细胞内的其他物质，制得细胞膜。成熟的红细胞无核膜和众多的细胞器无细胞壁吸水涨破一、细胞膜的成分、结构和功能第4页/共61页（4）过程设计选材：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液滴在载玻片上，盖上盖玻片

↓观察：用显微镜观察红细胞形态（由低倍→高倍）↓滴清水：在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引↓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

第5页/共61页（1）本实验没有提取出细胞膜（只是在显微镜下观察装片中正常的红细胞及吸水涨破的过程）（2）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）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。（4）操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。（5）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。（引流法）注意事项第6页/共61页哺乳动物成熟红细胞知识归纳呈双面微凹的圆盘状，该形态具有较大的表面积。新生儿及小孩红细胞数量较多，在高山空气稀薄的环境中，红细胞数会增多。无细胞核和细胞器，胞质内充满血红蛋白。能与O2和CO2结合。葡萄糖以协助扩散方式进入红细胞，无氧呼吸消耗葡萄糖，产生乳酸。具有一定的弹性和可塑性，常常挤过口径比它小的毛细血管。平均寿命120天，衰老的红细胞多在脾脏，骨髓和肝脏被巨噬细胞吞噬。第7页/共61页2.细胞膜的成分主要由____和______组成，少量的____。蛋白质糖类脂质脂质50%磷脂最丰富还有胆固醇(CHO)蛋白质磷脂双分子层，膜的基本骨架40%功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多举例：载体（主动运输、协助扩散）受体（激素、神经递质等信号分子的）酶（如线粒体内膜上有呼吸酶）抗原（体现病原体特异性）甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）【细胞是否癌变的重要指标】糖类2-10%糖蛋白：分布在细胞膜外侧，识别保护润滑信息交流；糖脂在细胞膜行使功能时起重要作用第8页/共61页3.细胞膜的结构——流动镶嵌模型磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白磷脂分子糖脂提出者：1972桑格和尼克森第9页/共61页

时间：19世纪末(1895年)人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说：资料一

膜是由脂质组成的易溶于脂质的物质不溶于脂质的物质●●不溶于脂质的物质易溶于脂质的物质细胞膜（1）生物膜结构的探索历程第10页/共61页时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜面积的二倍。提出假说：资料二

细胞膜中的磷脂是双层的磷脂双分子层第11页/共61页亲水头部疏水尾部磷脂是一种由甘油、磷酸和脂肪酸所组成的分子，磷酸、甘油“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。磷脂分子第12页/共61页

时间：1959年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成提出假说：资料三思考“三明治”结构模型有什么不足？生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构第13页/共61页时间：1970年实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布提出假说：资料四细胞膜具有流动性第14页/共61页第15页/共61页(2).生物膜的流动镶嵌模型提出者：__________________主要内容：桑格和尼克森蛋白质分子磷脂双分子层糖蛋白第16页/共61页流动镶嵌模型的基本内容：（教材68面）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）2、蛋白质分子有的镶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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）3、磷脂分子和是大多数的蛋白质分子是可以运动的。（体现了膜的流动性）4、细胞膜外表，覆盖着一些糖被。（糖被与细胞识别、细胞间信息交流等有密切联系）第17页/共61页流动镶嵌模型的基本内容：

磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。

蛋白质分子有的镶在磷脂双分子表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。第18页/共61页糖蛋白（糖被）

组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。作用：少数与膜脂结合——糖脂糖类在膜上的分布细胞识别、保护润滑、免疫反应、血型鉴定等。第19页/共61页第20页/共61页第21页/共61页（1）将细胞与外界环境分隔开原始地球环境

膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。保障了细胞内部环境的相对稳定（2）控制物质进出细胞（功能特性：选择透过性）某些小分子和离子可以，其他小分子、离子和所有大分子都不能跨膜运输）4.细胞膜的功能第22页/共61页（3）进行细胞间的信息交流通过细胞分泌的化学物质(如激素)建立的细胞交流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：精子和卵细胞的识别和结合，抗原呈递发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子第23页/共61页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个细胞。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用胞间连丝切片第24页/共61页第25页/共61页项目内容原因实例影响因素结构特点功能特性一定的流动性构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐温度：在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越强选择透过性植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出(1)内因:细胞膜上载体蛋白的种类和数量;(2)外因:温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素细胞膜的结构特点与功能特性的比较第26页/共61页项目内容原因实例影响因素二者关系第27页/共61页第28页/共61页网络构建蛋白质脂质流动镶嵌模型信息交流流动性协助扩散胞吐第29页/共61页易错提醒（1）组成细胞膜的基本支架：是磷脂双分子层而不是蛋白质。（2）各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关：功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多。（3）不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同：如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中则没有。（4）细胞膜的成分并不是不可变的：如细胞癌变的过程中，细胞膜的成分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。（5）糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细胞识别作用有关。

第30页/共61页1、（2016海南卷，2）科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布（即各占半边），最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是（

）A．膜蛋白能自主翻转 B．细胞膜具有流动性 C．细胞膜具有选择透过性 D．膜蛋白可以作为载体蛋白真题演练B第31页/共61页2.（2016新课标Ⅲ卷.1）下列有关细胞膜的叙述，正确的是A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C.分泌蛋白质分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的C第32页/共61页3.(2014全国卷1）

关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是

A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质

B.当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变

C.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜

D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递C第33页/共61页4.(2012·广东高考卷)有关生物膜结构与功能时叙述,正确的是

A.膜载体蛋白的合成不需要ATP

B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白

C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同

D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同

C第34页/共61页5．(2010·山东高考理综，4)下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是(

)A．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定B．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇C．有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行D．核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输A第35页/共61页6．(2010·安徽高考，1)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是 (

)A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构C．线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出

A第36页/共61页7．(2010·全国Ⅰ理综，1)下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是 (

)A．胰岛B细胞分泌胰岛素B．吞噬细胞对抗原的摄取C．mRNA与游离核糖体的结合D．植物体细胞杂交中原生质体融合C第37页/共61页8、（2009年北京卷）细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是()A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面蛋白质D第38页/共61页9、（2008年山东卷）从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林试剂或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是()A.糖脂

B.磷脂C.糖蛋白

D.脂蛋白C第39页/共61页二、细胞壁植物：纤维素和果胶原核生物：肽聚糖2、作用：支持和保护1、成分真菌：几丁质酶解法（纤维素酶和果胶酶）支原体没有3、特点：

全透性，无生命活性第40页/共61页[解惑]

(1)细胞壁不具有生命活性。(2)植物细胞的“系统的边界”不是细胞壁而是细胞膜。第41页/共61页三、细胞核的结构与功能高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞1、哪两种细胞没有细胞核？2、结构核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开,膜上有大量的多种酶，利于各种化学反应的进行核仁：与某种RNA合成及核糖体形成有关核孔：大分子物质（如RNA、酶）的通道（非“跨膜”），实现核质之间频繁的物质交换和信息交流染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体即rRNA核孔染色质核膜核仁（含有RNA）第42页/共61页染色体和染色质的比较关系：同一物质在细胞分裂不同时期的两种形态龙胆紫：紫色醋酸洋红：红色遗传物质指？为什么说“主要载体”？染色质染色体前期螺旋末期解旋DNA间期分裂期丝状杆状第43页/共61页3、细胞核的功能（1）细胞核是遗传信息库；（2）是细胞代谢和遗传的控制中心；因为细胞核里有染色体，染色体是DNA的主要载体，而DNA是遗传信息的载体相关实验第44页/共61页细胞核功能的实验探究

1.黑白美西螈核移植实验（1）实验过程（2）实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。2.蝾螈受精卵横缢实验（1）实验过程（2）实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。第45页/共61页3.变形虫切割实验（1）实验过程

（2）实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。第46页/共61页4.伞藻嫁接与核移植实验（1）伞藻嫁接实验过程（2）伞藻核移植实验过程实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的注意：嫁接实验实际只能说明“帽”的形状与“假根”有关，核移植实验进一步证明了“帽”与“假根”里的细胞核有关。第47页/共61页

细胞核的存在对于细胞进行正常生命活动十分重要，所以没有细胞核的细胞寿命相对很短，如哺乳动物成熟的红细胞（人的大约120天）；同样细胞质对于细胞进行正常生命活动也十分重要，没有细胞质的细胞寿命同样很短，如精子。细胞进行正常生命活动的前提是保持细胞完整性第48页/共61页名称结构特点功能核膜和核孔核仁染色质折光性强，易与其他结构区分参与某些RNA的合成及核糖体的形成(1)易被碱性染料染成深色;(2)主要由DNA和蛋白质组成;(3)与染色体的关系：

是遗传物质的主要载体(1)核膜是双层膜,外膜与内质网相连，且有核糖体附着；(2)核膜是不连续的,其上有核孔；(3)核膜具有选择透过性(1)细胞内化学反应的场所。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细胞核的结构特点与功能特性的比较第49页/共61页易错提醒1、核孔是蛋白质，RNA等大分子进出细胞核的通道，小分子物质出入细胞核是通过核膜跨膜运输的。大分子物质通过核孔穿过0层生物膜。2、核孔