第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

我確信哪怕一個最簡單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧?！缘灾泻驮菏康戎骶幍摹都?xì)胞生物學(xué)》一個系統(tǒng)總有它的邊界人體的邊界：皮膚和黏膜細(xì)胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是細(xì)胞膜，也叫質(zhì)膜。

鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染液。用它染色時，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。討論

1．為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？

細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。2．據(jù)此推測，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？

活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，染料臺盼藍(lán)是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不易通過細(xì)胞膜，因此活細(xì)胞不被染色。死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)出入細(xì)胞的功能，臺盼藍(lán)能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，死細(xì)胞能被染成藍(lán)色。

染色排除法推測的原始海洋景觀圖將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開1膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段。細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定?？刂莆镔|(zhì)進(jìn)出細(xì)胞2病菌、病毒廢物分泌物營養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞膜的控制作用是相對的例如：有些病毒、細(xì)菌也能侵入細(xì)胞，使生物體患病。進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流3（1）通過細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)傳遞信息——間接傳遞受體（本質(zhì)：蛋白質(zhì)）海洋中的生物進(jìn)行繁殖時，為什么只有同種生物的精子和卵細(xì)胞結(jié)合呢？蜜蜂為植物傳粉時，雌蕊的柱頭上有多種不同植物的花粉，但只有同種物的花粉能萌發(fā)出花粉管，為什么？（2）通過相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸傳遞信息——直接傳遞受體相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。胞間連絲（3）通過

傳遞信息細(xì)胞通道（胞間連絲）胞間連絲一、細(xì)胞膜的功能是誰，隔開了原始海洋的動蕩是誰，奏鳴了生命的交響是誰，為我日夜守邊防是誰，為我傳信報安康。啊，偉大的細(xì)胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！與外界環(huán)境隔開——控制物質(zhì)進(jìn)出——進(jìn)行細(xì)胞間信息交流這些詩句說的是細(xì)胞膜的什么功能？植物細(xì)胞的最外層是細(xì)胞壁，為什么說細(xì)胞膜才是邊界？細(xì)胞膜特性：選擇透過性植物細(xì)胞壁特性：全透性。

時間：人物：

實驗：

提出假說：資料一細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的.19世紀(jì)末歐文頓（E.Overton）用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的通透性實驗.不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)（二）對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索——對細(xì)胞膜的成分探索相似相溶

時間：

實驗：

20世紀(jì)初科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物成熟的紅細(xì)胞分離出來，并進(jìn)行了化學(xué)分析。資料二組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。結(jié)論：為什么用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞能制備出純凈的細(xì)胞膜呢？

因為哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。（二）對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索對細(xì)胞膜的成分探索親水“頭”部（極性）疏水“尾”部（非極性）

時間：1925年

人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel

實驗：從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的2倍細(xì)胞膜中的磷脂排列為連續(xù)的兩層水空氣提出假說：為什么磷脂在空氣一水界面上鋪展成單分子層?科學(xué)家是如何推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的?資料三空氣水想一想：2、細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水存在，兩層磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？1、單層磷脂分子在水面如何排列？在水中如何排列？親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠(yuǎn)離水

1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。

后來研究發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)（50%）和蛋白質(zhì)（40%）組成。此外還有少量的糖類（2-10%）人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低。細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。提出假說：資料四細(xì)胞膜的成分

脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類主要是磷脂、少量膽固醇（動物細(xì)胞膜）在細(xì)胞膜行使功能時起重要作用功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多形成糖脂或糖蛋白(與細(xì)胞的識別有關(guān))分布在細(xì)胞膜的外表面。二、細(xì)胞膜的組成成分（50%）（40%）（2%-10%）

那么這些脂質(zhì)、糖類、蛋白質(zhì)如何構(gòu)成細(xì)胞膜呢？三、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索

時間：

人物：

實驗：

提出假說：

資料四1959年羅伯特森（J.D.Robertsen）在電鏡下觀察細(xì)胞膜。生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)（三明治模型）。三明治模型

時間：

實驗：

結(jié)論：

資料五1970年熒光染料標(biāo)記人和鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)后，將兩種細(xì)胞融合膜上蛋白質(zhì)可以運(yùn)動，細(xì)胞膜具有一定的流動性人細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記膜蛋白誘導(dǎo)融合40分鐘后370C時間：人物：提出：1972年辛格和尼科爾森流動鑲嵌模型四、生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容磷脂雙分子層（基本支架）糖蛋白磷脂分子蛋白質(zhì)膽固醇→四、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、基本支架為（），2、蛋白質(zhì)（）

功能：1、信號分子的受體——糖蛋白

2、載體蛋白（物質(zhì)運(yùn)輸）3、具有催化作用的酶4、識別蛋白3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

。磷脂雙分子層有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層。具有一定的流動性功能：細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞等。4、糖被（位置、化學(xué)本質(zhì)、作用）細(xì)胞膜的外表面還有糖類分子，它和蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白，或于脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，這些糖類分子叫作糖被。1、下列關(guān)于細(xì)胞膜的說法,錯誤的是()A.細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類B.細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,功能越復(fù)雜C.脂質(zhì)在細(xì)胞膜中的含量比蛋白質(zhì)要多D.有的細(xì)胞膜中不僅含有磷脂,還含有少量的膽固醇A例題練習(xí)2、下列有關(guān)細(xì)胞膜功能的敘述中，錯誤的是（

）A．將細(xì)胞與環(huán)境分開B．控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞C．進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流D．可合成能源物質(zhì)D本節(jié)