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(共36张PPT)
第4讲 细胞膜和细胞核
考点一 细胞膜的结构和功能
考点二 细胞核的结构和功能
对生物膜结构的探索历程
时间：19世纪末 1899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，
提出假说：
资料一
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
小资料
相似相溶
原理
膜是由脂质组成的
凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞
资料二
时间：20世纪初
实验：将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来
实验分析表明：
膜的主要成分是脂质和蛋白质
时间：1925年
人物：荷兰科学两位科学家
实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍
提出假说：
资料三
细胞膜中的脂质排列为连续的两层
水
空气
磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子。
ch
ch2
ch2
o
c=o
ch-ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
c=o
ch2
o
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
=
ch
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ch2
ˉ
n
+
（ch ）
3
3
o
o
o=p
ˉ
o
甘油
脂肪酸
尾部疏水
头部亲水
磷酸
磷脂分子的结构
如何解释为什么磷脂在空气——水界面上铺展成单分子层。
1959年罗伯特森（j.d.robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的 的三层结构。
两层暗
一层亮
“蛋白质-脂质-蛋白质”结构模式图
结论：生物膜为“蛋白质—脂质—蛋白质”三层静态统一结构模型
（“三明治”模型）
暗—亮—暗
资料五、人鼠细胞融合实验
1970年弗雷和埃迪登( frye 和 edidin ):
人鼠细胞融合实验
实验结论:
细胞膜具有流动性
流动镶嵌模型
时间：1972年
人物：桑格和尼克森
提出：
生物膜的流动镶嵌模型
生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层
生物膜的基本支架
蛋白质
糖蛋白（糖被）
糖脂
细胞外
细胞内
结构特性
内容：
原因：
实例：
影响因素：
具有一定的流动性
构成膜的磷脂分子都可以运动，蛋白质分子大多数是可以运动的
质壁分离、变形虫运动、胞吐和胞吐、白细胞的吞噬作用等
温度：一定范围内，温度升高，膜的流动性加快。
功能特性
内容：
实例：
影响因素：
选择透过性
植物对离子的吸收、神经细胞对Na+、K+的吸收和排出、肾小管的重吸收等
内因：膜上的蛋白质的种类和数量
外因：温度、PH、O2等影响细胞呼吸的因素
1.下图表示细胞膜的亚显微结构,下列叙述错误的是( )。
A.细胞膜的基本支架是②
B.细胞膜功能的复杂程度主要与①有关
C.②是静止的,但①是运动的,所以细胞膜具有流动性
D.若该膜为人体肝细胞膜,则 侧 浓度高于 侧
C
3. 科学家利用小鼠和人的细胞进行了下图所示的实验。下列相关分析错误的是( )。
A.两种细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,其不是静止不动的
B.细胞膜具有一定的流动性是荧光染料最终呈均匀分布状态的原因
C.该实验结果说明,构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子是可以运动的
D.不同温度下重复该实验,荧光染料分布均匀所需的时间不一样
C
实验 制备细胞膜的方法
渗透作用（细胞吸水涨破）
人或其他哺乳动物成熟红细胞
无细胞核和众多具膜的细胞器；无细胞壁；红细胞数量多。
离心法
选材：
选材原因：
原理：
提纯方法：
成分 所占比例 在细胞膜中的作用
其中 构成细胞膜的基本支架;
是动物细胞膜的重要成分
与细胞膜上的 结合,形成 ;糖蛋白有 的作用
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的 越多
细胞膜的成分
磷脂
胆固醇
种类和数量
蛋白质或脂质
糖蛋白或糖脂
识别、保护、润滑
脂质
蛋白质
糖类
约50%
约40%
2%～10%
(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
细胞膜的功能
使细胞形成相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定
细胞需要的营养物质能从外界进入细胞；不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞
细胞产生的废物会排到细胞外，但是细胞内的核酸等重要成分却不会流失到细胞外
接触传递
物质传递
通道传递
方式
细胞分泌的化学物质（如激素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞
激素
物质传递
血管
激素
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
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
接触传递
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
通道传递
胞间连丝
膜上几种重要蛋白
受体蛋白：化学本质为蛋白质，为一些信号分子的受体
载体蛋白：起运输作用的蛋白质，能协助小分子物质以协助扩散或主动运输进出细胞
通道蛋白：通过打开或关闭通道控制物质进出
酶：原核生物的细胞膜上与有氧呼吸有关的酶、ATP水解酶
植物细胞细胞壁
成 分：
合成场所：
去除方法：
功 能：
特 点：
纤维素、果胶
酶解法
（纤维素酶和果胶酶）
支持和保护
与高尔基体有关
全透性
(1)依据细胞膜的成分推测细胞膜的组成元素有哪些
提示:C、H、O、N、P等。
(2)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积是肝细胞表面积的2倍吗 为什么
提示:大大超过2倍,肝细胞具有多种具膜的细胞器。
深挖教材
1.下列关于细胞膜的成分与功能的叙述,错误的是( )。
A.有些附着在细胞膜上的蛋白质,有利于细胞吸收某些营养物质
B.物质运输效率与细胞的表面积大小呈正相关
C.神经冲动在神经纤维上的传导与细胞膜对离子的通透性有关
D.功能越复杂的细胞,细胞膜上蛋白质的种类和数量越多
B
2.质壁分离与复原实验,活的成熟的植物细胞能发生质壁分离与复原,而死细胞不能。
3.健那绿染色法：健那绿为活体染色剂, _____细胞的线粒体能被染成 _______色。
活
蓝绿
4.用显微镜观察细胞质流动。
1.台盼蓝染色 _______法：由于活细胞膜具有选择透过性,染料分子不能进入活细胞,因此被染色的细胞为 _____细胞。
排除
死
细胞活性的检测方法：
问题探讨（5min）
1. 阅读【资料分析】的4个资料，各个资料体现了细胞核的什么功能？
2. 总结细胞核的功能？
3. 细胞核的结构？
4. 染色质和染色体的关系？
细胞核的功能
【资料1】美西螈核移植实验
去核卵细胞（白）
细胞核（黑）
美西螈的肤色遗传受什么的控制？
细胞核
思考：该实验的不足之处？
细胞核的功能
【资料1】美西螈核移植实验
去核卵细胞（黑）
细胞核（白）
结论一：美西螈的肤色遗传由细胞核控制
细胞核的功能
【资料2】蝾螈受精卵横缢实验
思考：该实验中是否存在实验对照？
实验组
对照组
结论二：蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制
细胞核的功能
【资料3】变形虫实验
变形虫
正常生长
不能摄食，对外界刺激不反应
植核
正常生长
不能摄食
对外界刺激不反应
去核
结论三：变形虫的生命活动由细胞核控制
为什么单独的核无法生存？
没有营养物质和能量供应
1、去核的细胞质为什么可以单独生活一段时间？
因为细胞质中已合成的蛋白质等物质仍可继续发挥作用
2、为什么最终还是死亡
没有细胞核，不能指导蛋白质的合成，因此最终会死亡。
细胞核的功能
【资料4】伞藻嫁接实验
菊花形帽伞藻
伞形帽伞藻
切割
嫁接
结论：伞藻伞帽形状由假根控制
补充实验：伞藻核移植实验
结论四：伞藻伞帽形状的遗传由细胞核控制
细胞核的功能
【资料4】伞藻嫁接实验
功能①：细胞核控制着细胞的代谢和遗传
代谢
代谢
遗传
遗传
结论一：美西螈的肤色遗传由细胞核控制
结论二：蝾螈细胞的分裂、分化受细胞核控制
结论三：变形虫的生命活动由细胞核控制
结论四：伞藻伞帽形状的遗传由细胞核控制
细胞核的功能
功能②：细胞核是遗传信息库
外膜
内膜
核膜
核孔
核仁
染色质
细胞代谢越旺盛，
核孔数目越多，核仁越大
细胞核的结构
染色质&染色体
染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种存在状态。
染色质
染色体
解螺旋
高度螺旋化
蛋白质
DNA分子
分裂间期
分裂期
是不是所有的真核细胞都有一个细胞核？
高等植物成熟筛管细胞
哺乳动物成熟红细胞
（细胞膜制取）
筛管细胞
骨骼肌细胞中有很多细胞核
哺乳动物成熟红细胞
（细胞膜制取）
筛管细胞
总结
细胞核
三个场所
代谢和遗传的控制中心
两个中心
四个结构
主要储存场所、主要复制场所、主要转录场所
核膜、核孔、核仁、染色质

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