二、细胞膜与细胞壁1、细胞膜的成分成分种类与含量位置与功能脂质磷脂分子和胆固醇约占50%(1)、磷脂分子:构成膜的基本骨架;(2)、胆固醇:与磷脂尾部一起存在于脂双层内部,维持膜的刚性蛋白质约占40%(1)镶、嵌或贯穿于脂双层;(2)功能越复杂的细胞,膜蛋白质的种类和数量越多糖类约占2%—10%(1)与蛋白质结合形成糖蛋白,完成细胞间信息传递工能;(2)部分与脂质结合形成糖脂细胞膜的制备方法:(1)实验材料:哺乳动物成熟的红细胞。提示:选材应遵循的原则:①无细胞壁;②无细胞核;③无众多的细胞器。(排除其他膜结构对实验的影响。鸟类、鱼类和两栖类动物的红细胞内有细胞核及一些细胞器,故不能选用)(2)操作步骤①制作临时装片:取一滴新鲜的猪(或牛、羊、人)的红细胞稀释液,滴在载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片。②操作和观察:在高倍镜下观察,待观察清晰时,在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸吸引,使红细胞浸浴在水中。(3)观察结果可看到近水的部分红细胞发生变化:凹陷消失细胞体积增大细胞破裂内容物流出。2、细胞膜的结构(流动镶嵌模型)(1)、外表面:蛋白质和糖类形成糖蛋白;(2)、基本骨架:有磷脂双分子层构成,具有流动性。细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架,排列时亲水性的头部排列在外,疏水性的尾部排列在内。磷脂分子是流动的,可以发生侧移、翻转等。(3)、蛋白质:不同程度地嵌入、贯穿或附着在磷脂双分子层。大多数蛋白质是可以运动的。(4)、糖蛋白:又称糖被,是由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的。根据糖被所在的位置可以判断细胞内外。(5)、其结构特点:①、镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。②、流动性:膜结构中的蛋白质分子和磷脂分子在膜中可做多种形式的运动。膜整体结构也具流动性。流动性具有重要的生理意义:物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等均与之有关。③、不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同。④、蛋白质极性:多肽链的极性区突向膜表面,非极性部分埋在磷脂分子层内部。故蛋白质分子与水溶性和脂溶性分子都具有亲和性。经典透析:【例1】下图是神经细胞的细胞膜结构模式图,正确的是:答案:A【例2】细胞膜上的蛋白质分子()A.在细胞膜内外侧对称分布B.是不能运动的C.与细胞膜的功能有关D.在细胞膜内侧与糖类结合形成糖蛋白答案:C【例3】人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是()A.蛋白质和多糖B.多糖和脂质C.脂质和核酸D.蛋白质和脂质答案:D【例4】是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质。有关说法错误..的是A.③构成细胞膜的基本骨架B.细胞膜结构特点是选择透过性C.细胞识别与物质①有关D.由②参加的物质运输不一定为主动转运答案:B【例5】下列过程与生物膜的流动性无关的是()A.浆细胞分泌抗体B.核糖体上合成的解旋酶进入细胞核C.植物细胞的质壁分离复原D.动物细胞的有丝分裂答案:B3、细胞膜的功能、(1)、将细胞与外界分隔开,保持了内部环境的相对稳定。①、无论是真核细胞还是原核细胞,都必定有一个由一定膜结构形成的界膜,不然的话就不会有细胞存在。②、细胞膜的出现使生命起源到了细胞的形式,也保证了细胞生命活动的正常进行。③、细胞膜的出现使各种生物大分子集中到一个相对稳定的微环境中,这样有利于细胞的物质和能量代谢,也有利于细胞的生长发育。(2)、控制物质进出细胞①、控制物质进出是指细胞选择吸收的物质可以进入,有毒的、不需要的物质不能进入。也正是细胞膜的控制物质进出的功能,使得细胞膜具有选择透过性的功能特点。然而,细胞膜的控制作用是有限的。②、具有控制物质进出功能的物质主要是细胞膜上的蛋白质。③、细胞的生存、生长和发育依赖于细胞内外的物质交流,细胞膜的存在使细胞内外的物质交流成为可能。(3)、进行细胞间的信息交流①、实行细胞间的信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。②、动物细胞间的信息交流的方式主要由两种:ⅰ、一些细胞分泌一些物质如激素,通过血液的传递作用运送到作用部位的细胞(靶细胞),被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别,引起靶细胞生理反应。ⅱ、相邻两个细胞的细胞膜直接接触,通过糖蛋白,将信息从一细胞传递给另一细胞。③、植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现。(4)、功能特性:选择透过性。经典透析:【例1】下列各项中,不属于细胞膜功能的是()A.控制某些分子和离子出入细胞B.细胞识别、细胞与环境之间物质交换C.是细胞具有相对稳定的内环境D.控制合成细胞内所需要的各种物质答案:D【例2】细胞之间依靠细胞膜进行信息交流,下列具体事例与之不符的是()A.细胞膜将细胞与环境分隔开B.相邻细胞的细胞膜接触C.激素与细胞膜表面受体结合D.植物细胞的胞间连丝答案:A【例3】对某动物细胞进行荧光标记实验,如下示意图所示,其基本过程:①用某种荧光材料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即有出现了斑点。上述实验不能..说明的是A.细胞膜具有流动性B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率答案:C【例4】将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气—水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。用下列细胞实验与此结果最相符的是()A.人的肝细胞B.蛙的红细胞C.洋葱鳞片叶表皮细胞D.大肠杆菌细胞答案:D4、细胞壁(1)、细胞壁的特性:全透性。(2)、植物细胞壁的合成:在细胞分裂末期,细胞壁的形成与高尔基体密切相关。(3)、细胞壁的主要成分:细胞壁并不是植物细胞所特有的结构,在不同种类的生物细胞中细胞壁的成分不同。例如,植物——纤维素和果胶;细菌——肽聚糖;霉菌——几丁质;酵母菌——葡萄糖和甘露聚糖。(4)、用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态,将这样细胞放置在清水中时,它会像红细胞一样吸水破裂。从这一事实中,可得出以下结论:细胞壁具有机械支持和保护作用,并能维持细胞正常的形态。(5)、植物细胞融合过程中原生质体的制备方法:一般采用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶除去植物细胞壁,从而得到原生质体。【小知识】青霉素的杀菌原理:青霉素是从青霉菌培养液中提取的一类抗生素,其作用原理是阻抑细菌细胞壁的合成,从而使细菌死亡。因此青霉素可作用于细菌、放线菌,而对真菌、病毒等无抑制作用。经典透析:【例1】能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是()A.淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶B.纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C.果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D.磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶答案:B