【原】【梳理与归纳】§3.1 细胞膜——系统的边界

植物细胞

动物细胞

一、细胞膜的成分及制备：

细胞是最基本的生命系统，其边界是细胞膜。

（一）细胞膜的成分

1、主要成分是脂质和蛋白质，另外还有少量的糖类。

2、细胞膜成分中含量最多的是脂质(含量最丰富的是磷脂,动物细胞膜还含有少量胆固醇)。

※磷脂分子及其性质※

(1)组成磷脂分子的元素有：  C、H、O、N、P。

若单层磷脂分子层水界面排列如下图，搅拌后的图。

单层磷脂分子层水界面排列

搅拌后形成脂质体

3、与细胞膜功能复杂程度有关的是蛋白质。

蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的细胞，蛋白质的种类和数量越多。

细胞在不同时期，细胞膜的成分及含量也会发生变化，如癌细胞的糖蛋白减少。

（二）细胞膜的制备

1、选材：哺乳动物成熟的红细胞。原因：没有细胞核及众多细胞器+

2、原理：红细胞放入清水中，水会进入红细胞，导致红细胞吸水胀破，使细胞内物质流出，从而得到细胞膜。

3、过程

（1）将红细胞稀释液制成临时装片。

（2）在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片一侧滴加蒸馏水，另一侧用吸水纸吸引（引流法）。

（3）红细胞凹陷消失，细胞体积增大，最后导致细胞破裂。

（4）利用差速离心法，获得较纯的细胞膜。

红细胞吸水涨破

离心机 

二、细胞膜的功能

（一）将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。

（二）控制物质进出细胞

（三）进行细胞间的信息交流

1、细胞间的信息交流，大多与细胞膜的糖蛋白有关。

2、细胞间信息交流的方式

(3)进行细胞间的信息交流

细胞识别和信息交流的物质基础是细胞膜上的糖蛋白。结构基础是特异性受体。

①动物细胞信息交流方式（2种）

a. 通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息。（信息分子如：激素，神经递质，淋巴因子，CO₂）

b. 相邻两个细胞间的细胞膜直接接触，如图

实例：受精过程

c.植物细胞间的识别主要是通过胞间连丝来实现。

如图

 

三、植物细胞壁的成分和作用

（一）化学成分：主要是纤维素和果胶。

（二）作用：对植物细胞有支持和保护作用。

【思考感悟】植物细胞等有细胞壁，在细胞最外层，为什么说细胞膜是边界呢？

由细胞膜的屏障功能所决定，细胞膜不仅有保护作用还具有选择透过性，而细胞壁是全透性的。

细菌细胞壁成分（肽聚糖）/ 真菌细胞壁成分（壳多糖，又叫几丁质）

原生质：细胞有生命的部分

〖生物膜的流动性镶嵌模型〗

一、生物膜的探索历程：

（一）19世纪末，欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜，提出膜是由脂质组成的。（二）20世纪初，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。

（三）1925年，荷兰科学家得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。

（四）20世纪40年代，科学家推测脂质两边各覆盖着蛋白质。

（五）1959年，罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。

（六）1970年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有流动性。

实验：采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。

上述实验现象可说明：细胞膜具有一定的流动性。

（七）1972年，桑格和尼克森提出的生物膜的流动镶嵌模型为大多数人所接受。

二、生物膜流动镶嵌模型：

（一）基本内容：

1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，其结构特点是具有流动性。

2、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子是可以运动的。

3、细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，也可以和脂质结合形成糖脂。

（三）结构特点：流动性：

1、原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。

2、表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。

3、影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。

4、流动性实例：

（1）质壁分离和复原实验；（2）变形虫捕食和运动时伪足的形成；（3）白细胞吞噬细菌；（4）胞吞与胞吐；（5）受精时细胞的融合过程；（6）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；（7）细胞杂交时的细胞融合（如人鼠细胞融合）。

（四）功能特点：选择透过性：

1、表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞对K^＋的吸收和对Na^＋的排出，肾小管的重吸收和分泌，小肠的吸收等。

2、原因：遗传性决定载体的种类和数量，从而也决定了选择性。

验证细胞膜的选择透过性的实验(红色玫瑰花瓣)

囡波湾生物

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