细胞壁和细胞膜

细胞 杨雪峰 细胞结构的生物 非细胞结构的生物 原核细胞组成的原核生物 真核细胞组成的真核生物 植物 动物 真菌 病毒 真核细胞组成的真核生物 植物细胞结构 动物细胞结构 一 细胞壁 植物细胞特有成分 纤维素和果胶作用 对维持细胞的形状 保护细胞内部结构有重要作用 是细胞中没有生命性的物质 具有全透性 去除细胞壁用纤维素酶和果胶酶去壁后的细胞称之为原生质体 二 细胞膜 细胞膜的成分有 磷脂 蛋白质 多糖 胆固醇 其主要成分是 磷脂和蛋白质 细胞膜的基本骨架 磷脂双分子层 多糖是位于细胞膜的外表面还是内表面 它们的作用分别是什么 细胞膜的结构特点 一定的流动性 细胞膜的功能特点 选择透过性 细胞膜结构 磷脂分子 亲水端 疏水端 水表面的单层磷脂分子怎样排列 1917年 科学家成功将一层磷脂分子铺在了水面上 如果将这些磷脂分子全部放入水中 它们又会怎样排列呢 水 水 水 磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架 蛋白质于整个磷脂分子层中 附着 镶嵌 贯穿 1970年 Frye和Edidin的人 鼠细胞融合实验 磷脂分子的运动 细胞膜具有半流动性 结构特点 蛋白质可以在磷脂双分子中进行横向移动或自身旋转运动 意义 细胞膜一定的流动性对于细胞完成各种生理功能是非常重要的 流动性能使细胞膜经受一定程度的变形不致破裂 或使膜中各种成分按需要调整其组合方式 利于膜载体蛋白完成主动运输 实例 变形虫捕食和运动时伪足的形成 白细胞吞噬细菌 细胞的胞吞和胞吐 受精时细胞的融合过程 动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程 细胞杂交时的细胞融合 红细胞通过狭窄毛细血管的变形 精细胞形成精子的变形 酵母菌的出芽生殖 人 鼠细胞的杂交实验 质壁分离和质壁分离复原实验 细胞膜 细胞膜的成分有 磷脂 蛋白质 多糖 胆固醇 其主要成分是 磷脂和蛋白质 细胞膜的基本骨架 磷脂双分子层 多糖是位于细胞膜的外表面还是内表面 它们的作用分别是什么 外表面 细胞膜的结构特点 一定的流动性 细胞膜的功能特点 3 多糖 糖脂和糖蛋白 糖被 的多糖链分布在膜的外表面 与细胞识别 免疫反应 血型的决定等作用有关 不同细胞的糖蛋白各有其特异性 糖蛋白 糖脂 外侧 内侧 胆固醇 插在磷脂分子之间调节细胞膜的流动性 当温度降低时 胆固醇可以防止细胞膜的凝固 当细胞膜流动性过大时 胆固醇则可以减缓细胞膜的流动性 物质通过细胞膜的方式 小分子的物质或离子 主动运输的意义 是物质进出活细胞的主要方式 它普遍存在于各类生物的细胞中 能够保证细胞按照生命活动的需要 主动地选择性吸收所需要的营养物质 排出对细胞有害的物质 1 载体具有特异性 不同物质的载体不同 不同生物细胞膜上的载体的种类和数量不同2 凡是能影响细胞内产生能量的因素 都能影响主动运输的速率 如02浓度 温度等 影响主动运输的因素 细胞膜的功能特点 选择透过性膜 自由扩散 协助扩散 被动运输 主动运输 胞吞和胞吐 大分子物质和颗粒性物质 胞吞 内吞作用 大分子物质和颗粒性物质主要通过内吞作用进入细胞 这些物质附着在细胞膜上 由细胞膜内陷形成小囊 这些物质就被包入小囊内 然后小囊从细胞膜上分离下来形成小囊泡 进入细胞内部 例 变形虫吞噬食物等胞吐 外排作用 有些物质在细胞膜内被一层膜所包围 形成小泡 小泡逐渐移到细胞表面 小泡膜与细胞膜融合在一起 并且向细胞外张开 使内含物质排出细胞之外 例 神经调节中神经元之间神经递质的释放 注意 它们不是跨膜运输 但都需要能量 ATP 细胞膜 结构 功能 胆固醇 糖脂 保护 特点 特点 承担功能 细胞识别 半流动性 磷脂双分子层 蛋白质 糖蛋白 被动运输 主动运输 选择透过性 基本骨架 自由扩散 调节膜流动性 物质交换 能量 载体 协助扩散 信息交流 胞吞和胞吐 能量 细胞的吸水和失水 渗透 水分子通过细胞膜的扩散称为渗透 渗透作用必须具备两个条件 一是半透膜二是半透膜两侧具有浓度差动物细胞的吸水和失水 提问 红细胞放在蒸馏水中会发生什么现象 放在高浓度盐溶液中又会发生什么现象 当外界溶液的浓度 细胞质的浓度时 细胞吸水 当外界溶液的浓度 细胞质的浓度时 细胞失水 当外界溶液的浓度 细胞质的浓度时 水分进出细胞处于动态平衡 植物细胞的质壁分离和复原 成熟的植物细胞是一个渗透系统 原生质层 具有选择透过性相当于半透膜 细胞核 细胞液 具有一定浓度 质壁分离 质 原生质层壁 细胞壁 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 质壁分离当外界溶液浓度小于细胞液浓度时 细胞吸水 质壁分离复原 原生质与原生质层 原生质体 实验 探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系原理 1 成熟的植物细胞是一个渗透系统 有半透膜 膜两边存在浓度差 2 原生质层的收缩性比细胞壁的收缩性大3 细胞液浓度外界溶液浓度质壁分离复原 细胞吸水 操作 临时装片的制作 引流法 细胞测量 显微观察 实验目的 1 初步学会观察植物细胞质壁分离及复原的方法2 理解植物细胞发生渗透作用的原理 方法步骤 制作洋葱鳞叶表皮临时装片 实验结果 1 成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 2 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 质壁分离 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时 细胞吸水 质壁分离复原 不同的外界溶液浓度 细胞质壁分离的程度不同 测量并计算B A 值 A 细胞长度B 原生质层长度 溶液浓度与B A 值的相关曲线 30 20 10 78910 溶液浓度 B A 思考 B A的比值大小说明了什么 A 细胞长度B 原生质层长度 不同浓度溶液引发的质壁分离程度不同 溶液浓度越大 质壁分离程度也越大 B A越小 什么样的植物细胞才能发生质壁分离 具有中央大液泡的植物细胞 且新陈代谢旺盛的都会发生质壁分离 不同细胞在同一浓度条件下 细胞质壁分离程度是否相同 为什么 同一浓度条件下 生命活动旺盛的细胞质壁分离程度大 生命力弱的质壁分离程度小 质壁分离与质壁分离实验的应用 1 可以用于测定细胞液的浓度 如 将洋葱鳞片叶表皮细胞放在0 45mol L的蔗糖液中 细胞发生质壁分离 放在0 35mol L的蔗糖液中 细胞有胀大趋势 放在0 4mol L的蔗糖液中 细胞似乎不发生什么变化 那么 该洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液约为多少呢 2 可以用于判断细胞的死活 3 可以用于观察植物细胞的细胞膜 4 可以用于验证成熟的植物细胞是一个渗透系统或成熟植物细胞发生渗透作用 5 质壁分离和复原实验可以发生在某一种溶液中 如KNO3溶液 葡萄糖溶液 6 动物细胞能发生渗透作用 但因无细胞壁 故动物细胞不会发生质壁分离现象 要得到细胞膜 要将哺乳动物的红细胞置于清水中 细胞吸水和失水 未形成液泡的细胞 靠吸涨作用吸水液泡形成以后 细胞主要靠渗透作用吸水与渗透作用无关的代谢性吸水 渗透作用是水分子透过细胞膜进出细胞的基本过程 即水是从单位体积水分子多的一侧向水分子少的一侧 顺相对含量的梯度 运输的 吸胀吸水 当大分子的淀粉粒和蛋白质等处于凝胶状态时 这些大分子之间有大大小小的缝隙 水分子会迅速地以扩散作用或毛细管作用等形式进入凝胶内部 具有极性的水分子与亲水凝胶结合起来 使其膨胀 这种现象叫吸胀作用 原生质凝胶吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关 蛋白质 淀粉 纤维素的亲水性依次递减 大豆种子 含蛋白质多 比玉米种子 含蛋白质相对较少 的吸胀作用要大 根尖生长点 分生区 和干种子吸水是吸胀吸水 植物对水分的吸收和利用 根尖的成熟区 根毛区 渗透吸水 分生区 生长点 吸胀吸水通过茎的导管向上运输水分植物运输水分通过蒸腾作用 绝大多数水分通过气孔散失到大气中 只有极部分