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1、第三章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能第二節(jié)細(xì)胞的類型和結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜和細(xì)胞壁本節(jié)聚焦:1.概述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)2.概述細(xì)胞膜的功能哪種細(xì)胞比較適合提取細(xì)胞膜?為什么?活動一:細(xì)胞膜的制備哺乳動物成熟的紅細(xì)胞高等動物細(xì)胞高等植物細(xì)胞細(xì)菌怎么才能得到細(xì)胞膜?正常形態(tài)的紅細(xì)胞吸水后脹破的紅細(xì)胞失水皺縮后的紅細(xì)胞如何利用紅細(xì)胞獲取細(xì)胞膜呢?紅細(xì)胞在不同溶液中的狀態(tài):水分子溶質(zhì)分子討論:如果不是在裝片而是在試管中進(jìn)行實驗,細(xì)胞破裂后,流出的內(nèi)容物和細(xì)胞膜都混雜在蒸餾水中,那么要用什么方法才能獲得比較純的細(xì)胞膜?離心機(jī)細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣,可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開,得到較純的細(xì)胞膜細(xì)胞破
2、裂后,需用什么方法才能獲得較純的細(xì)胞膜?答:細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣,可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開,得到較純的細(xì)胞膜實驗思考1、選擇什么樣的實驗材料?為什么?2、怎樣才能獲得細(xì)胞膜?哺乳動物成熟紅細(xì)胞,因為此細(xì)胞中沒有其他的膜,只有細(xì)胞膜。將紅細(xì)胞浸泡在蒸餾水中,破裂后離心分離,取沉淀物?;顒佣毫私饧?xì)胞膜的成分材料①1859年,歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對動物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),也容易穿過膜,反之,不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),也不容易穿過膜。你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?并說明理由。動動腦筋細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)●●不溶于
3、脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜你從以上實驗中能得出什么結(jié)論?動動腦筋材料科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜會被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì))。細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)活動二:了解細(xì)胞膜的成分①1895年,歐文頓發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣,脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更容易透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中。②20世紀(jì)初,科學(xué)家們第一次將細(xì)胞膜從紅細(xì)胞中分離出來,并且發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜會被溶解脂質(zhì)的溶劑分解,也會被蛋白酶分解根據(jù)上面的材料,分析細(xì)胞膜成分1、細(xì)胞膜的成分:主要由__________和__________組成,此外,還有少量的_______
4、___。2、構(gòu)成細(xì)胞膜的化學(xué)元素有哪些?磷脂蛋白質(zhì)多糖C、H、O、N、P細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜(cellmembrane)又稱細(xì)胞質(zhì)膜。細(xì)胞膜的化學(xué)組成基本相同,主要由脂類、蛋白質(zhì)和糖類組成。各成分含量分別約為50%、40%、2%~10%。此外,細(xì)胞膜中還含有少量水分、無機(jī)鹽與金屬離子等。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富,蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜形式功能時起到重要作用,因此,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。物質(zhì)種類膜的類別蛋白質(zhì)(%)脂類(%)糖類(%)變形蟲細(xì)胞膜54424小鼠肝細(xì)胞膜44524人紅細(xì)胞膜49438線粒體內(nèi)膜76240菠菜葉綠體內(nèi)膜70300與生活中的聯(lián)系:癌細(xì)胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)
5、移與癌細(xì)胞膜成分的改變有關(guān)。容易引發(fā)癌癥的因素有哪些?癌癥——21世紀(jì)的“第一殺手”燒烤食物油炸食物吸煙霉變食物甲胎蛋白(AFP)癌胚抗原(CEA)活動三:細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型和功能①1925年科學(xué)家用有機(jī)溶劑抽提人紅細(xì)胞的細(xì)胞膜的脂質(zhì)成分,并測定脂質(zhì)單層分子在水面的鋪展面積,發(fā)現(xiàn)鋪展面積為紅細(xì)胞表面積的兩倍。②1917年,郎姆瓦將磷脂溶于苯和水中,當(dāng)苯揮發(fā)完后,磷脂分子分布散亂,經(jīng)過推擠,磷脂分子排成單層,而且其磷酸基團(tuán)的極性頭部都浸入水中。根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點,展開你的想像力,嘗試畫出磷脂分子在水—空氣界面中的排布方式?資料:磷脂分子結(jié)構(gòu)磷脂分子是一種甘油,脂肪酸和磷酸所組成的分子,磷酸
6、“頭”部是親水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。親水基疏水基時間:1925年人物:荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel實驗:把紅細(xì)胞膜中的磷脂抽提出來,在水面上鋪展成單分子層,結(jié)果發(fā)現(xiàn)磷脂分子排成單層后的面積恰好等于紅細(xì)胞表面積的兩倍。資料:高特和格倫徳對血影的研究細(xì)胞膜中的磷脂分子是雙層的結(jié)論:資料:觀點:所有的細(xì)胞膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。時間:1959年人物:J.D.Robertson三明治模型(單位膜模型)蛋白質(zhì)覆蓋、鑲嵌或貫穿于磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的。冰凍蝕刻技術(shù)與掃描電子顯微鏡技術(shù)資料:細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型時間:1972年人物:桑格和
7、尼克森細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu):(1)基本骨架:。(2)蛋白質(zhì)分子:有的在磷脂雙分子層的兩側(cè);有的質(zhì)在磷脂雙分子層中,有的于整個磷脂雙分子層。(3)外表面:。覆蓋嵌插磷脂雙分子層貫穿糖蛋白熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)人細(xì)胞誘導(dǎo)融合鼠細(xì)胞40分鐘后370C細(xì)胞膜具有一定的流動性閱讀教材P26積極思維,回答問題時間:1970年人物:弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)實驗:人、鼠細(xì)胞融合實驗結(jié)論:問題:(1)細(xì)胞融合時,一半