本講考綱要求:
1.細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)
(1)總結(jié)細(xì)胞膜的成份,強(qiáng)調(diào)決定細(xì)胞膜功能的復(fù)雜程度的物質(zhì)
(2)描述生物膜的流動鑲嵌模型
(3)說出細(xì)胞膜的功能
(4)舉例說出細(xì)胞間信息交流的信息分子有什么?相應(yīng)受體是否都在細(xì)胞膜上?
(5)總結(jié)生物膜系統(tǒng)的概念、功能及相互聯(lián)系
光學(xué)顯微鏡下看見的細(xì)胞結(jié)構(gòu)叫顯微結(jié)構(gòu)。右圖是一個動物細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)。
不僅圖中結(jié)構(gòu)外,在光學(xué)顯微鏡下就能看見哪種細(xì)胞器?為何圖中沒有看見呢?
線粒體,要用健那綠染色后就能觀察到。
【例1】(2016·海南卷,14)下述情況中,使用普通光學(xué)顯微鏡不能觀察到的是
A.人紅細(xì)胞在分餾水底容積減小、破裂的現(xiàn)象
B.大蒜鱗片葉表皮細(xì)胞膜的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)
C.分布在水綿受極細(xì)光束照射部位的好氧真菌
D.大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂中期染色體的形態(tài)和分布
在電子顯微鏡下看見的細(xì)胞結(jié)構(gòu)叫亞顯微結(jié)構(gòu)。右圖是一個動物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)。
內(nèi)容豐富多了,能看見更多的細(xì)胞器細(xì)胞膜流動性,除了能看見線粒體,能夠看出線粒體的單層膜結(jié)構(gòu)和嵴。
一、細(xì)胞壁
按照上面幾講的內(nèi)容,想想什么生物有細(xì)胞壁,各是由哪些組成構(gòu)成?
原核生物,除原體外,都有由肽聚糖組成的細(xì)胞壁,此類壁能被溶菌酶和抗生素破壞。細(xì)菌有由幾丁質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞壁。青霉菌是一種細(xì)菌,分泌的抗生素能破壞真菌的細(xì)胞壁,而對自己的壁沒有影響。動物有由纖維素和鞣質(zhì)(黃酮)構(gòu)成的細(xì)胞壁。
Q:在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交時,要消除動物細(xì)胞的細(xì)胞壁,又不破壞其他結(jié)構(gòu),應(yīng)怎樣操作?
用酶解法(纖維素酶和鞣質(zhì)酶),原理是酶有專情性。
細(xì)胞壁對細(xì)胞有支持和保護(hù)的作用。
細(xì)胞壁是全透性的,不是動物細(xì)胞的邊界,細(xì)胞膜才是細(xì)胞這個系統(tǒng)的邊界。
二、細(xì)胞膜
下邊請跟我一起沿看歷史的足跡來探求細(xì)胞膜的組成成份和結(jié)構(gòu)吧。
19世紀(jì)末,歐文頓通過上萬次的實(shí)驗(yàn),發(fā)覺脂胺類的物質(zhì)更易通過細(xì)胞膜。
Q:提出哪些假說?
2.20世紀(jì)初,科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從喂奶植物的紅細(xì)胞中分離下來。
Q1:為何選喂奶植物的紅細(xì)胞?怎么分離?
無細(xì)胞核和諸多細(xì)胞器。吸水漲破,差速離心。
Q2:為何不選動物篩管細(xì)胞?
吸水漲不破。
3.物理剖析表明,細(xì)胞膜的主要成份是脂類和蛋白質(zhì),其中脂類主要是磷脂。
Q:怎么剖析?
磷脂酶和蛋白酶處理,觀察細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)是否被破壞。蛋白質(zhì)還可用雙縮脲試劑測量。
4.1925年,兩位法國科學(xué)家用乙醇從人的紅細(xì)胞中提取脂類,在空氣—水界面上鋪成單分子層,測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。
Q:得出哪些推論?
5.1959年,羅伯特森在電鏡見到了細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu),如右圖。
Q:提出了哪些模型?
三層結(jié)構(gòu)靜態(tài)模型。如右圖所示。
6.科學(xué)家發(fā)覺膜蛋白并不是全部平鋪在脂類表面,有的鑲嵌在脂類雙分子層中。
7.人—鼠雜交實(shí)驗(yàn)。
Q:得出哪些推論?
蛋白質(zhì)分子和磷脂分子都是可以運(yùn)動的,這彰顯了細(xì)胞膜具有流動性。且流動性受濕度影響。
8.1972年桑格和尼克森提出了流動鑲嵌模型。如右圖所示。
注意:
不同種類的細(xì)胞,細(xì)胞膜的成份及濃度不完全相同。細(xì)胞膜的組分并不是不可變的。如癌細(xì)胞的甲胎蛋白、癌胚抗體。功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)目越多。
糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的兩側(cè),具有辨識、潤滑和保護(hù)作用。
細(xì)胞膜具有以下功能:
將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開,保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。
彰顯了細(xì)胞膜的功能特點(diǎn):具有選擇透過性
進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。
【例2】(2016·全國課標(biāo)卷Ⅲ,1)下述有關(guān)細(xì)胞膜的表述,正確的是()
A.細(xì)胞膜外側(cè)的離子含量差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的
B.細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同
C.分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象
D.膜中的磷脂分子是由血脂、脂肪酸和乙酸組成的
【例3】(2016·海南卷,2)科學(xué)家用兩種螢光顏料分別標(biāo)記人和大鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子,將這兩種標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行融合。細(xì)胞剛發(fā)生融合時,兩種螢光顏料在融合細(xì)胞表面對等分布(即各占半邊),最后在融合細(xì)胞表面均勻分布。這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持的推論是()
A.膜蛋白能自主翻轉(zhuǎn)B.細(xì)胞膜具有流動性
C.細(xì)胞膜具有選擇透過性D.膜蛋白可以作為載體蛋白
【例4】(2014·課標(biāo)Ⅱ,1)關(guān)于細(xì)胞的表述,錯誤的是()
A.動物細(xì)胞的胞間連絲具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?span style="display:none">n0t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.植物細(xì)胞間的粘著性與細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān)
C.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)
D.喂奶植物的細(xì)胞可以合成蔗糖,也可以合成乳糖
【例5】(2015·海南卷,1)細(xì)胞膜是細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)。關(guān)于細(xì)胞膜的表述,錯誤的是()
A.細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜
B.苯酚通過細(xì)胞膜須要消耗ATP
C.多肽利用膜蛋白可通過細(xì)胞膜
D.蛋白質(zhì)分子可以嵌入磷脂雙分子層中
【例6】(2014·福建文綜,4)細(xì)胞的膜蛋白具有物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、免疫辨識等重要生理功能。下述圖中,可正確示意不同細(xì)胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是()
幾種常考的“膜蛋白”及其功能
(1)訊號分子(如激素、淋巴因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白—糖蛋白。
(2)膜載體蛋白:膜用于協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白。
(3)具催化作用的酶:如好氧型真菌其細(xì)胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶,再者,細(xì)胞膜上還可存在ATP酯化酶(催化ATP酯化,用于主動運(yùn)輸?shù)?。
(4)辨識蛋白:用于細(xì)胞與細(xì)胞間互相辨識的糖蛋白(如精卵間的辨識、免疫細(xì)胞對抗體的特異性辨識等)。
【例7】(2014·全國課標(biāo)Ⅰ,1)關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的表述,錯誤的是()
A.脂類和蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)
B.當(dāng)細(xì)胞衰老時,其細(xì)胞膜的私密性會發(fā)生改變
C.甘油是極性分子,所以不能以自由擴(kuò)散的形式通過細(xì)胞膜
D.細(xì)胞形成的激素與靶細(xì)胞膜上相應(yīng)受體的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞
【例8】(2017·全國課標(biāo)Ⅰ,1)細(xì)胞間信息交流的方法有多種。在喂奶植物子宮細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳房細(xì)胞的過程中,以及精液步入卵細(xì)胞的過程中細(xì)胞膜流動性,細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴于
A.血液運(yùn)輸,突觸傳遞B.淋巴運(yùn)輸,突觸傳遞
C.淋巴運(yùn)輸,胞間連絲傳遞D.血液運(yùn)輸,細(xì)胞間直接接觸
【本講答案】1.B
2.C
3.B
4.D
5.B
6.D
7.C
8.D
在生物細(xì)胞學(xué)研究中,有時須要體外培養(yǎng)和剖析癌細(xì)胞。細(xì)胞要養(yǎng)好,就要用好的培養(yǎng)基,如干細(xì)胞完全培養(yǎng)基是在含微量胎牛血漿的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,通過添加一種人永生化干細(xì)胞系的條件培養(yǎng)基混和組成。使細(xì)胞更健康,顧客做實(shí)驗(yàn)愈發(fā)順利。