细胞壁和细胞膜（课堂PPT）

1、1细细 胞胞杨雪峰2细胞结构的生物细胞结构的生物:非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原核细胞组成的原核生物真核细胞组成的真核生物真核细胞组成的真核生物(植物、动物、真菌植物、动物、真菌)病毒病毒真核细胞组成的真核生物真核细胞组成的真核生物3细胞器细胞质基质细胞壁 细胞质细胞核细胞膜内质网液泡高尔基体核糖体线粒体溶酶体叶绿体植物细胞结构4细胞膜细胞质细胞核细胞器细胞质基质内质网中心体高尔基体核糖体线粒体溶酶体动物细胞结构5一、细胞壁一、细胞壁 植物细胞特有植物细胞特有 成分成分:纤维素和果胶纤维素和果胶 作用作用:对维持细胞的形状、保护细胞内部结对维持细胞的形状、保护细胞内

2、部结构有重要作用。构有重要作用。 是细胞中没有生命性的物质，具有是细胞中没有生命性的物质，具有全透性全透性。 去除细胞壁用去除细胞壁用纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶去壁后的细胞称之为去壁后的细胞称之为原生质体原生质体6二、细胞膜细胞膜的成分有：细胞膜的成分有：磷脂、蛋白质、多糖、胆固醇磷脂、蛋白质、多糖、胆固醇其主要成分是：其主要成分是： 磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质细胞膜的基本骨架：细胞膜的基本骨架： 磷脂双分子层磷脂双分子层多糖是位于细胞膜的外表面还是内表面？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？它们的作用分别是什么？细胞膜的结构特点：细胞膜的结构特点：一定的流动性一定的

3、流动性细胞膜的功能特点：细胞膜的功能特点： 选择透过性选择透过性7细胞膜结构（）磷脂分子细胞膜结构（）磷脂分子亲水端亲水端疏水端疏水端8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！年，科学家成功将一层磷脂分子铺在了水面上！9如果将这些磷脂分子如果将这些磷脂分子全部放入水中，它们全部放入水中，它们又会怎样排列呢？又会怎样排列呢？10水水水水水水11磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架12（）蛋白质于整个磷脂分（）蛋白质于整个磷脂分子层中子层中附着附着镶嵌镶嵌贯穿贯穿13诱导融合40分钟后.人细胞鼠细胞荧光标记的蛋白质1970年，Frye

4、和Edidin的人-鼠细胞融合实验14磷脂分子的运动磷脂分子的运动细胞膜具有半流动性细胞膜具有半流动性结构特点：结构特点：蛋白质可以在磷脂双分子中进行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横向移动或自身旋转运动15意义：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；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；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利于膜载体蛋白完成主动运输实例：实例：变形虫捕食和运动时伪足的形

5、成；变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞吞噬细菌白细胞吞噬细菌细胞的胞吞和胞吐细胞的胞吞和胞吐受精时细胞的融合过程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细胞杂交时的细胞融合红细胞通过狭窄毛细血管的变形红细胞通过狭窄毛细血管的变形精细胞形成精子的变形精细胞形成精子的变形酵母菌的出芽生殖酵母菌的出芽生殖人鼠细胞的杂交实验人鼠细胞的杂交实验质壁分离和质壁分离复原实验质壁分离和质壁分离复原实验16细胞膜细胞膜的成分有：细胞膜的成分有：磷脂、蛋白质、多糖、胆固醇磷脂、蛋白质、多糖、胆固醇其主要成分是：其主要成分是： 磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质细

6、胞膜的基本骨架：细胞膜的基本骨架： 磷脂双分子层磷脂双分子层多糖是位于细胞膜的外表面还是内表面？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？它们的作用分别是什么？外表面外表面细胞膜的结构特点：细胞膜的结构特点：一定的流动性一定的流动性细胞膜的功能特点：细胞膜的功能特点：17（3）多糖：多糖：糖脂和糖蛋白糖脂和糖蛋白（糖被）（糖被）的多糖链分布在膜的外表面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。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不同细胞的糖蛋白各有其特异性糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂外侧内侧18（）胆固醇 插在磷脂分子之间

7、 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1920物质通过细胞膜的方式物质通过细胞膜的方式物质出 入细胞的方式 被动运输主动运输自由扩散协助扩散运输方向是否需要载体是否需要能量图例举例曲线表示（一定浓度范围内）小分子的物质或离子小分子的物质或离子21主动运输的意义：主动运输的意义：是物质进出是物质进出活细胞活细胞的主要方式，它普遍存在于的主要方式，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，各类生物的细胞中，能够

8、保证细胞按照生命活动的需要，主动地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。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的载体的种类载体的种类和数量不同和数量不同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。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，如率，如02浓度、温度等。浓度、温度等。影响主动运输的因素：影响主动运输的因素：细胞膜的功能特点：细胞膜的功能特点：选择透过性膜选择透过性膜22自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散被动运输被动运输主动

9、运输主动运输23胞吞和胞吐（大分子物质和颗粒性物质） 胞吞胞吞（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（注意：它们不是跨膜运输，但都需要能量（ATP）24细胞膜结构功能胆固醇糖脂保护特点特点承担功能细胞

10、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25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 提问提问:红细胞放在蒸红细胞放在蒸馏水中会发生什么馏水中会发生什么现象现象?放在高浓度盐溶液放在高浓度盐溶液中又会发生什么现中又会发生什么现象象?当外界溶液的浓度当外界溶液的浓度细胞质的浓度时细胞质的浓度时, 细胞失水细胞失水当外界溶液的浓度当外界溶液的浓度=细胞质的浓度时细胞质的浓度时, 水分进出细胞处于动态

11、平衡水分进出细胞处于动态平衡26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原生质层(具有选择透过性具有选择透过性相当于半透膜相当于半透膜)细胞核细胞核细胞液细胞液(具有一定浓度具有一定浓度)27质壁分离 质质:原生质层原生质层 壁壁:细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜二者之间的细胞质二者之间的细胞质当外界溶液浓度当外界溶液浓度大于大于细胞液浓度时细胞液浓度时,细胞失水细胞失水,质壁分离质壁分离当外界溶液浓度当外界溶液浓度小于小于细胞液浓度时细胞液浓度时,细胞吸水细胞吸水,质壁分离复原质壁分离复原28原生质与原生质层原生质与原生质层细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜二者之间的细胞质二

12、者之间的细胞质细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核原生质体原生质体29实验：探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系实验：探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系原理：原理：1、成熟的植物细胞是一个渗透系统（有半透膜，膜两边、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）存在浓度差） 2、原生质层的收缩性比细胞壁的收缩性大、原生质层的收缩性比细胞壁的收缩性大3、细胞液浓度、细胞液浓度 外界溶液浓度外界溶液浓度 质壁分离复原（细胞吸水）质壁分离复原（细胞吸水）操作：临时装片的制作、操作：临时装片的制作、引流法、细胞测量、引流法、细胞测量、显微观察显微观察实验目的实验目的:1.初步学

13、会观察植物细胞质壁分离及复原的方法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理解植物细胞发生渗透作用的原理30方法步骤方法步骤:制作洋葱鳞叶表皮临时装片制作洋葱鳞叶表皮临时装片高倍显微镜下观察高倍显微镜下观察0.3g/Ml蔗糖溶液蔗糖溶液吸水纸吸引吸水纸吸引(引流法引流法)(临时装片临时装片)高倍显微镜下观察高倍显微镜下观察有一个紫色的中央大液泡有一个紫色的中央大液泡原生质层紧贴细胞壁原生质层紧贴细胞壁中央液泡逐渐变小中央液泡逐渐变小(紫色加深紫色加深)原生质层与细胞壁逐渐分离原生质层与细胞壁逐渐分离(临时装片临时装片)吸水纸吸水纸引流引流清水清水高倍显微镜下观

14、察高倍显微镜下观察中央液泡逐渐胀大中央液泡逐渐胀大原生质层逐渐贴近细胞壁原生质层逐渐贴近细胞壁31实验结果实验结果:1.成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用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当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水细胞失水,质壁分离质壁分离; 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水细胞吸水,质壁分离质壁分离 复原复原不同的外界溶液浓度，细胞质壁分离的程度不同不同的外界溶液浓度，细胞质壁分离的程度不同323334测量并计算B/A (%)值样品样品不同浓度蔗糖溶液条件下植物细胞质壁分离程度不同浓度蔗糖溶液条件下植

15、物细胞质壁分离程度10%蔗糖溶液蔗糖溶液20%蔗糖溶液蔗糖溶液30%蔗糖溶液蔗糖溶液BAB/A(%)BAB/A(%)BAB/A(%)132350.91424290.51225340.735243440.97720240.83328380.736334350.97135380.92128360.777B/A (%)平均值平均值0.9540.7550.749A:细胞长度细胞长度B:原生质层长度原生质层长度35溶液浓度与溶液浓度与B/A （% ）值的相关曲线）值的相关曲线30%30%20%20%10%10%7 8 9 10溶液浓度溶液浓度B/A %B/A %思考：思考：B/A的比值大小说明了什么的比

16、值大小说明了什么?A:细胞长度细胞长度B:原生质层长度原生质层长度36 不同浓度溶液引发的质壁分离程度不同，溶液浓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度越大，质壁分离程度也越大,B/A越小越小.什么样的植物细胞才能发生质壁分离？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。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，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，同一浓度条件下，

17、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生命力弱的质壁分离程度小37质壁分离与质壁分离实验的应用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可以用于测定细胞液的浓度: 如如:将洋葱鳞片叶表皮细胞放在将洋葱鳞片叶表皮细胞放在0.45mol/L的蔗糖液中的蔗糖液中,细胞发生细胞发生质壁分离质壁分离,放在放在0.35mol/L的蔗糖液中的蔗糖液中,细胞有胀大趋势细胞有胀大趋势,放在放在0.4mol/L的蔗糖液中的蔗糖液中,细胞似乎不发生什么变化细胞似乎不发生什么变化,那么那么,该洋葱鳞片叶表皮细胞该洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液约为多少呢的细胞液约为多少呢?2.可以用于判

18、断细胞的死活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质壁分离和复原实验可以发生在某一种溶液中,如如KNO3溶液溶液, 葡萄糖溶液葡萄糖溶液6.动物细胞能发生渗透作用动物细胞能发生渗透作用,但因无细胞壁但因无细胞壁,故动物细胞不会发生故动物细胞不会发生质壁分离现象质壁分离现象.要得到细胞膜要得到细胞膜,要将哺乳动物的红细胞置于清水中要将哺乳动物的红细胞置于清水中.38半透膜选择透过性膜不同点概念某些物质可以透过,而另一些物质不能透过的半透性膜.指水分子能自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜。通过依据取决于分子的大小，半透膜就像是一个“小筛子”取决于是否为细胞所需，即便是小分子，只要不是细胞所要选择吸收的物质也不能通过。相同点水分子自由通过，不允许大分子物质通过。39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