1、第一节 细胞膜系统的边界,第二章 细胞的基本结构,1.你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞?,2.光学显微镜下能看见细胞膜吗?科学家是怎样确定细胞膜的存在的?,伊红为什么不会逸出细胞?,此实验说明了什么?,材料,动动脑筋,细胞作为一个完整的系统,它有边界。其边界就是细胞膜。,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,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。,一、请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞,并说明理由,哺乳动物成熟的红细胞,高等动物细胞,高等植物细胞,细菌,哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中,核逐渐退化,并从细胞中排出,同时没有线粒体膜等膜结构的细胞器,等渗状态,正常形态的红
2、细胞,吸水后胀破的红细胞,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。 推测:膜是由脂质组成的,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,你从以上实验中能得出什么结论?,材料,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(提示:蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)。,细胞膜的组成成分中还含有蛋白质,二、细胞膜的成分,脂质(约50%)蛋白质(约40%)糖类(约2%-10%),将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的相对稳定。,营养物质,无用的、有害的物质,细胞产生
3、的分泌物、废物,控制物质进出,靶细胞:接受信号的细胞受体:靶细胞膜上与信号特异性结合的位点,例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接。,图二 胞间连丝切片(黑枣),信息交流,-纵切,胚乳,胚,没有被染色,染成红色,活细胞的细胞膜允许某些物质透过的特性-细胞膜的选择透性,细胞膜为什么会有选择透性?,细胞膜的功能特点,结构及结构特点?,磷脂分子的结构,极性头部(亲水)(磷酸基团),非极性尾部(亲脂、疏水)(脂肪酸),磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子。,磷酸,甘油,脂肪酸,磷脂分子,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水空气界面中的排布方式?,讨论:细胞膜上的磷脂分子
4、可能怎样排布呢?在细胞膜内外都是水环境条件下,形成什么样的结构呢?,1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞膜面积的 2 倍。,细胞膜是由双层磷脂分子组成的。,1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜,电子显微镜是用电子束照射被检样品,由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高,故显暗带,磷脂分子电子密度低则呈亮带。推测质膜是由“蛋白质脂质蛋白质”构成的三层静态统一结构。,蛋白质位于细胞膜的什么位置呢?,超薄切片技术获得的细胞膜照片,“三明治”结构模型的不足,科学家将质膜冰冻,然后将其撕裂,用电子显微镜
5、观察,发现撕裂面上有许多颗粒。,蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。,请你根据以上的分析,画出细胞膜的模式图。,侧向扩散运动;旋转运动;摆动运动,小资料,磷脂分子的运动,1、膜结构的基础,2、膜蛋白三种方式镶嵌在脂双层上,流动镶嵌模型的基本内容,3、膜在结构特性上具有一定的流动性,脂双层,糖蛋白,膜蛋白,(磷脂分子可以运动),(蛋白质分子可以移动),脂双层,一、对生物膜结构的探索历程,19世纪末,欧文顿,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,膜是由脂质组成的,1925年,两位荷兰科学家,从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,面积是细胞膜的2倍,细胞膜中脂质
6、为连续的两层,1959年,罗伯特森,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,生物膜为三层静态统一结构,1970年,弗雷和埃迪登,分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质,并将两细胞融合,发现荧光均匀,细胞膜具有流动性,1972年,桑格和尼克森,在新的观察和实验证据基础上,提出流动镶嵌模型,课堂小结,概念图,生物膜,结构特点,功能特点,结构组成,结构探究历程,决定,流动性,选择透过性,磷脂双分子层,蛋白质分子,成分:纤维素和果胶功能:支持和保护,细菌细胞壁成分也是纤维素和果胶吗?,不是, 成分为肽聚糖,四、植物的细胞壁:,这些组成成分是怎样排列的?又构成怎样的结构并与功能先适
7、应呢?请听下节课讲解,如何确定细胞膜的存在呢?,实验原理,将细胞放在清水中,细胞吸水涨破,内容物流出,即可获得细胞膜,如何将已破碎的红细胞的细胞膜提取出来?,细胞膜功能: 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流,实验步骤选材:猪(牛、羊、人)新鲜红细胞稀释液(血液加适量生理盐水)制作装片:滴一小滴稀释液在载玻片上,加盖玻片观察:显微镜(低倍到高倍镜)滴蒸馏水:在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸吸引(引流法)结果:凹陷消失,细胞体积增大,很快细胞破裂,内容物流出,获得细胞膜,Zx.xk,提取红细胞,使红细胞吸水破裂,离心分离,如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后还需要用什么方法获得较纯净的细胞膜?,