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1、第一讲 细胞膜和细胞核 闺哥2022/7/151细胞膜的制备（1）在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞排出，（无细胞器，包括核糖体也没有，无氧呼吸供能），为能携带氧的血红蛋白腾出空间（体现结构与功能相适应）。人的红细胞能存活120天。（2）步骤：取少量红细胞（生理盐水）稀释液，制成临时装片，先低后高倍镜下观察1（正常形态，圆饼状），盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸小心吸引（引流法），观察2细胞的变化（凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出）（注意有两次观察）（3）进一步获得较纯净细胞膜的方法？离心、过滤。 （纯净的红细胞膜又称血影，红细胞在低渗溶液中发生溶
2、血现象）2生物膜结构的探索历程(6个实验)实验一：1859年，欧文顿，凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜。提出假说（需要验证和完善）：细胞膜是由脂质组成（相似相溶原理）实验二：20世纪初，科学家对化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。(生活实例：“洗衣粉会伤手”) 结论：膜的主要成分为脂质和蛋白质由实验一二得出：细胞膜主要成分：脂质（磷脂（最丰富）、胆固醇（动）、糖脂）50%，和蛋白质 40%。少量糖类（多糖）2-10% 注意:（1）细胞膜上的蛋白质的种类和数量与细胞膜的功能密切相关。（功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。）（2）糖类主要以糖蛋白和糖脂形式存在细胞膜的外侧。细胞器
3、膜不含糖类（为什么？）(3)细胞的不同时期，细胞膜的成分和含量会发生变化。（4）细胞癌变时，细胞膜成分发生改变，主要是糖蛋白（数量）减少（种类不一定减少），产生甲胎蛋白AFP，癌胚抗原CEA等物质。（5）鉴定细胞膜中的蛋白质的方法：双缩脲试剂或蛋白酶 鉴定细胞膜中的脂质的方法：溶脂剂 鉴定细胞膜中的糖类的方法：用水解糖类的酶处理后加斐林试剂 实验三：1925年，荷兰的两位科学家用丙酮从人的红细胞膜中脂质提取出来，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表面积的2倍。（解释）结论：细胞膜中的脂质分子必然排列成2层实验四：1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜的结构：(暗亮暗)提出
4、：膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成。是静态的对称的结构（“三夹板”“三明治”式结构） 受到质疑实验五： 1970年 人鼠细胞杂交实验：（荧光标记，37，温度会影响分子的运动）（思考：诱导动物细胞融合的方法？放射性同位素标记可否？）实验证明：膜具有一定的流动性（膜的结构特点）（注意：此实验只是证明蛋白质有一定的流动性）注意：生物膜的流动性（结构特点）是生物膜的选择透过性（功能特性）的基础实验六：1972年桑格和尼克森在前人研究的基础上提出流动镶嵌模型（属于物理模型）（亚显微结构）基本内容：（1）、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。（2）、
5、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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。小结1：细胞膜的几个特征：（1）、镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质（如受体蛋白，载体蛋白，酶蛋白等）构成的。（2）、流动性：蛋白质和磷脂分子都可以流动，与物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等有关。（3）、不对称性：膜两侧分子性质和结构不同（4）、蛋白质极性：多肽链的极性区突向膜表面，非极性部分埋在磷脂双分子层内部，故蛋白质分子与水和脂溶性分子均具有亲和性。小结2：关于细胞膜上的蛋白质分子 （不对称不均匀分布） （1）分布：镶在表面 嵌入里
6、面 贯穿（2）功能：载体运输，构成膜的结构，受体蛋白接受信息，酶催化，胞间连丝 （注意：通道蛋白参与协助扩散（不变形），载体蛋白参与主动运输（会变形）小结3：关于细胞膜上的糖类（判断细胞膜的内侧和外侧）（1）糖蛋白（物质名称）或糖被（结构名称）：保护、润滑、识别（有利或有害）、免疫、血型决定（2）、糖脂：识别等 3细胞膜的三大功能（1）将细胞与外界环境分隔开。膜的出现产生了原始的细胞，并成为一个相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。（2）控制物质进出细胞。（控制的相对性）（体现了细胞膜的选择透过性（功能特性）保证了细胞正常代谢活动的进行 。（注意：决定细胞膜选择透过性主要与蛋白质有关，
7、与磷脂也有关（相似相溶原理）应用:红墨水测定种子发芽率。判断种子胚、胚乳是否成活。莲出淤泥而不染（3）进行细胞间的信息交流 （注意细胞间的信息交流不属于生态系统的信息交流）化学物质（间接）传递：激素，神经递质。如垂体对甲状腺的控制（血液运输或体液运输）（注意神经递质可以体液运输，但不可血液运输）接触传递或直接接触：细胞细胞 如：精子和卵细胞的识别和结合，效应T细胞与靶细胞接触等 （思考：病毒侵染细胞属不属于？） 通道传递：如，高等植物细胞之间通过胞间连丝，作用：物质运输和信息传递注意：(1)细胞膜其他的功能: 保护细胞、参与细胞的运动、分泌等(2)细胞间的信息交流大多数与细胞膜的结构和功能有关
8、。(3)细胞膜上的受体不是细胞间信息交流所必需的结构。如：胞间连丝，性激素的膜内受体（注意：糖蛋白是受体，受体本质可答糖蛋白，受体还有些是蛋白质）(4)信号分子与靶细胞的特异性受体（答具体的受体）识别与结合具有专一性4、植物细胞的细胞壁主要成分：纤维素和果胶 （1）可酶解法除去细胞壁得到原生质体 （2）果胶属于多糖，由多种单糖缩合而成（3）植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关（合成半纤维素），有水生成主要功能：支持和保护 特点：全透性，无生命活性，伸缩性小（所以不是植物细胞的系统边界）细胞膜作为系统的边界能控制物质进出，使细胞内环境稳定，有利于物质能量代谢和细胞生长发育，真核和原核细胞都有细胞
9、膜，没有细胞膜则无细胞。考点二 细胞核的结构和功能一、分布（细胞核不一定位于细胞中央，“核”指核心地位或功能）光镜下最易见到的就是细胞核除高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞、血小板等少数细胞外，真核细胞都有细胞核。绝大部分有个细胞核，少数细胞含有多个核，如横纹肌细胞、肝细胞、双小核草履虫等二、细胞核功能实验探究(1)黑白美西螈核移植实验美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。因为细胞核中有DNA，DNA是遗传物质。DNA上有许多基因，通过指导蛋白质的合成，控制生物的性状（此处指肤色）。（遗传） （回顾：克隆羊多利）(2)蝾螈受精卵横缢实验细胞分裂需要遗传物质的复制和相关蛋白质的合成，没有细
10、胞核，这些生命活动都不能进行。分化和分裂等生命活动（代谢）与细胞核有关。（但不能说与细胞质无关）(3)变形虫切割实验细胞核是细胞生命活动的控制中心。（代谢） 思考：细胞核与细胞质的关系？相互依存、缺一不可，细胞质为细胞核提供营养物质和能量，无细胞核则不能合成新的蛋白质。（也可说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动）（可解释哺乳动物成熟红细胞、精子寿命短）(4)伞藻嫁接与核移植实验选材优点：大型单细胞生物，（无分化），伞帽形态差异明显，不同伞帽间易嫁接嫁接实验中若出现中间类型，原因：细胞质中含有少量原细胞核转录的mRNA，它能够指导合成少量原蛋白质，嫁接核能指导合成新的蛋白质，因而嫁接后长
11、成中间类型。（可体现核质关系：细胞质中的各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物体性状的主要是细胞核。）生物体形态结构的建成主要与细胞核有关（遗传）结论：细胞核控制着细胞的遗传和代谢。三、细胞核的结构与功能1、核膜：双层膜（4层磷脂分子），不连续，其上有核孔，把核内物质与细胞质分开。核内外膜附有多种酶，具选择透过性，水、无机盐等小分子物质跨核膜运输。核外膜附有核糖体，与内质网膜相连（加强了细胞核与细胞质在生命活动过程中的联系）。有丝分裂过程中核膜、核仁周期性地消失和重建，（染色体和染色质有周期性变化，但没有消失） 核膜在分裂前期裂解为许多小囊泡（消失），末期重建。2、核孔：蛋白质、RN
12、A等大分子进出的通道，有些小分子也可，穿过0层膜，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。具选择透过性（注意DNA不能），耗能 3、染色质：主要由DNA和蛋白质组成（仅存在于细胞核中，拟核、细胞质中的遗传物质是裸露的DNA分子。）DNA是遗传物质（遗传信息的载体），染色体（质）是遗传物质的主要载体。特点：容易被碱性染料（如醋酸洋红，不是指pH，指着色基团为阳离子）染成深色的物质。存在形式：染色质和染色体是细胞中同一物质在细胞不同时期的两种形态。分裂间期：染色质（利于DNA的复制和转录 ）分裂期：染色体（利于遗传物质的平均分配）4、核仁：与某种RNA（rRNA）的合成及核糖体的形成有关。（了解：核
13、仁由rRNA、rDNA和核糖核蛋白组成，核糖体大小亚基在核仁中合成，再通过核孔进入细胞质组装成核糖体。核仁不是遗传物质储存的场所），折光性强，电镜下明亮。（非洲爪蛙细胞有2个核仁）代谢旺盛，蛋白质合成多的细胞，核孔数目多，核仁体积大。5、核基质=核液+核骨架（本质：蛋白质）细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是遗传物质（DNA）储存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。 （细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。）模型建构模型方法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的模型的形式：物理模型、概念模型、数学模型物理模型：以实物或图画（不是照片）形式直观的表达认识对象的特征的模型。科学性、准确性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。答案第3页，总4页