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第二節(jié)細(xì)胞膜和細(xì)胞壁一、細(xì)胞膜有選擇透性質(zhì)膜有允許某種物質(zhì)透過(guò)的特性,稱為質(zhì)膜對(duì)該物質(zhì)的透性。某些物質(zhì)分子能透過(guò)質(zhì)膜,也有些物質(zhì)分子不可透過(guò)質(zhì)膜,因此,質(zhì)膜對(duì)物質(zhì)具有選擇透性。質(zhì)膜為什么會(huì)具有選擇透性呢?資料1、19世紀(jì)末,歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)。
非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)對(duì)膜的化學(xué)成分提出假說(shuō):膜是由脂質(zhì)組成的結(jié)論:細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不同,可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜。?實(shí)驗(yàn)1:科學(xué)家將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái),然后用蛋白酶處理。(已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:細(xì)胞膜被破壞實(shí)驗(yàn)結(jié)論:膜的組成成分含有蛋白質(zhì)。質(zhì)膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成膜的脂質(zhì)中磷脂含量最多應(yīng)用化學(xué)手段分析表明:
問(wèn)題2、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機(jī)結(jié)合構(gòu)成膜的呢?繪圖活動(dòng):將磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層,磷脂分子的頭尾將如何排布?空氣
水資料2、1925年,荷蘭兩位科學(xué)家Gorter和Grendel,用丙酮從紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì),在空氣—水界面上鋪展成單分子層,測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍。這說(shuō)明了什么問(wèn)題?磷脂分子為雙分子層---脂雙層。細(xì)胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層。這兩層磷脂分子會(huì)是怎么樣的排布呢?嘗試畫出細(xì)胞膜中的磷脂分子的排布模型思考動(dòng)手:ABCD說(shuō)明:1、在有水的環(huán)境中,脂雙層會(huì)自發(fā)地形成。2、脂雙層中的兩層并不是完全相同。3、脂肪酸分子的尾部可以搖擺,使整個(gè)磷脂分子能發(fā)生側(cè)向滑動(dòng),質(zhì)膜具有一定的流動(dòng)性。4、“剛性”膽固醇使細(xì)胞膜變得“堅(jiān)實(shí)”。
磷脂分子這種兩性分子只有形成雙層結(jié)構(gòu)才能穩(wěn)定。且是像C選項(xiàng)的排布。資料3、1959年,羅伯特森利用電鏡,獲得了清晰的細(xì)胞膜照片,顯示暗—明—暗的三層結(jié)構(gòu)。小資料(關(guān)于電鏡成像)
電子束照射大分子物質(zhì)散射度高,黑暗;照射小分子物質(zhì),散射度低,光亮。提出靜止的三明治模型觀點(diǎn):蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)(單位膜)
標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開(kāi),升溫后暴露斷裂面。蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱的。冰凍蝕刻電子顯微法
問(wèn)題4、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細(xì)胞膜中的位置是靜止不動(dòng)的嗎?1972年,桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上,提出了細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型。
膜中各種組分都在不斷地移動(dòng),像流體一樣,而且又有各種蛋白質(zhì)分子鑲嵌在質(zhì)膜中。故這種模型叫質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型(細(xì)胞膜模型)。細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型糖脂
在細(xì)胞膜的外表,有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白,叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂。細(xì)胞壁1、植物、真菌和細(xì)菌等生物細(xì)胞的最外層是細(xì)胞壁。動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁。纖維素殼多糖肽聚糖2、細(xì)胞壁的功能聯(lián)系生活:
原因:青霉素抑制細(xì)菌合成肽聚糖。因?yàn)椴荒芎铣杉?xì)胞壁物質(zhì),細(xì)菌就不能生長(zhǎng)和繁殖,所以青霉素能殺菌。(1)、保護(hù)作用(2)、支持作用事例1、青霉素為什么能殺菌?事例2、參天大樹(shù)之所以能挺立?原因:靠死細(xì)胞的細(xì)胞壁支撐。(3)、全透性2、人體某些白細(xì)胞能進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)、穿出小血管壁,吞噬侵入人體內(nèi)的病菌,這個(gè)過(guò)程的完成依靠細(xì)胞膜的()。
A.選擇透過(guò)性B.保護(hù)作用
C.流動(dòng)性D.自由擴(kuò)散小試身手1、據(jù)研究發(fā)現(xiàn),膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
A、細(xì)胞膜具有一定流動(dòng)性
B、細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性
C、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架
D、細(xì)胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子5、有兩位科學(xué)家在1970年做了下列實(shí)驗(yàn):(1)、用紅色熒光染料標(biāo)記人細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì);(2)、用綠色熒光染料標(biāo)記鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì);(3)、把人細(xì)胞和鼠細(xì)胞融合,融合的細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光,另一半發(fā)綠色熒光。然后把此細(xì)胞在37oC下培養(yǎng)40min,再檢查,兩種顏色均勻分布在整個(gè)雜交細(xì)胞的表面。兩種顏色均勻分布是由于___________________________________________的結(jié)果,這一實(shí)驗(yàn)證明
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