细胞膜与细胞壁
破除细胞壁和细胞膜的方法及原理
破除细胞壁和细胞膜的方法及原理
细胞壁和细胞膜是细胞的重要组成部分，它们分别保护和维持细胞的形态和功能。
在生物学研究中，破除细胞壁和细胞膜是必要的，以便对细胞内部的结构和分子进行研究。
以下是破除细胞壁和细胞膜的几种常见方法及其原理。
1. 酶解法
酶解法是一种破坏细胞壁的方法，通常用于植物细胞。
这种方法利用细胞壁特有的一些酶来分解细胞壁的化学键。
常用的酶包括纤维素酶、果胶酶和半乳糖酶等。
酶解法可将细胞壁破坏到不同程度，使细胞内容物裸露出来。
2. 胶体破碎法
胶体破碎法是将细胞悬液通过高压、高速等手段使其受到剪切力，从而破开细胞壁和细胞膜。
这种方法同样适用于植物细胞和动物细胞。
胶体破碎法通常需要较高的技术要求和设备，但能够得到相对完整的细胞质。
3. 高渗溶液法
高渗溶液法是利用渗透压的差异来破坏细胞膜。
将细胞置于高渗溶液中，水分子会从低渗溶液向高渗溶液转移，使细胞膜扩张、破裂。
这种方法适用于动物细胞和一些无细胞壁的微生物，但需要注意高渗溶液的种类和浓度，以避免对细胞内结构的影响。
4. 超声波破碎法
超声波破碎法是利用超声波在液体中的高频振荡来破坏细胞壁
和细胞膜。
这种方法适用于动物细胞和一些无细胞壁的微生物。
超声波能够将细胞壁和细胞膜上的结构振动破坏，从而使细胞内容物裸露出来。
总之，破除细胞壁和细胞膜是生物学研究中常见的操作，不同的方法选择需要根据细胞类型和研究目的来确定。
同时，操作时需要注意对细胞内结构和分子的影响，以保证实验结果的可靠性。
细胞膜,细胞壁,细胞核的功能
细胞膜,细胞壁,细胞核的功能
细胞膜,细胞壁,细胞核是构成细胞的重要组成部分，它们各自
具有不同的功能，共同维持着细胞的结构和功能。
下面我们来分别
介绍它们的功能。
细胞膜是细胞的外围薄膜，它具有选择性通透性，能够控制物
质的进出。
细胞膜通过脂质双层结构和蛋白质通道，保持细胞内外
环境的稳定。
它能够让必需的营养物质进入细胞，同时排出代谢产
物和有害物质，从而维持细胞内外环境的平衡。
细胞壁是植物细胞和细菌细胞的特有结构，它的主要功能是提
供支持和保护。
细胞壁由纤维素和其他多糖组成，具有较高的机械
强度，能够保持细胞的形状，防止细胞在环境中受到压力和变形。
此外，细胞壁还能够防止有害物质的侵入，保护细胞免受外界的伤害。
细胞核是细胞的控制中心，其中包含着遗传物质DNA和RNA，
具有指挥细胞生长、分裂和代谢的重要功能。
细胞核通过核孔和细
胞质中的细胞器进行信息交流和物质传递，调控细胞内各种生物化
学反应的进行。
此外，细胞核还负责细胞的遗传信息的传递和维护，
保证后代细胞的遗传稳定性。
细胞膜、细胞壁和细胞核各自具有重要的功能，它们共同协作，维持着细胞的正常生理活动。
正是由于它们的存在和协同作用，才
使得细胞能够有效地生存、生长和繁殖。
植物细胞的结构层次细胞壁细胞膜和细胞质
植物细胞的结构层次细胞壁细胞膜和细胞质植物细胞的结构层次：细胞壁、细胞膜和细胞质植物细胞是构成植物组织和器官的基本单位，具有复杂的结构层次。
它们由细胞壁、细胞膜和细胞质等多个组成部分构成。
本文将详细介绍植物细胞的结构层次，包括细胞壁的组成与功能、细胞膜的结构与作用以及细胞质的组成和功能。
一、细胞壁细胞壁是植物细胞最外层的一层坚硬的外壳，由纤维素、半纤维素以及其他多糖类物质组成。
细胞壁的主要功能是提供植物细胞的支持和保护作用，使细胞能够保持形状并抵抗外界环境的压力。
此外，细胞壁还参与物质的运输和细胞间的相互连接，起到了桥梁的作用。
二、细胞膜细胞膜是细胞壁内部的一层薄膜，由脂质和蛋白质组成。
它是植物细胞与外界环境之间的界面，起着选择性渗透、物质交换和细胞内外环境的交互作用。
细胞膜具有双层磷脂质结构，其中的脂质分子互相排列，形成一个不透水的屏障，同时通过蛋白质通道控制物质的进出。
三、细胞质细胞质是细胞膜包围的细胞内液体，其中包含有各种细胞器、细胞骨架、有机物质和一定量的水。
细胞质是植物细胞内各种生物化学反应和细胞活动的场所，维持着细胞内的生命现象。
它通过胶体溶胶状态的结构，使多种细胞器件和细胞器能够在其中自由运动和发挥作用。
总结：植物细胞的结构层次包括细胞壁、细胞膜和细胞质，它们共同构成了植物细胞的基本组成部分。
细胞壁提供了细胞的支持和保护，细胞膜调控了物质的进出和细胞内外环境的交互作用，细胞质则是细胞内生命活动的场所。
这些组成部分的合作与互相作用，保证了植物细胞正常的生长发育和生命活动。
2.2细胞膜和细胞壁
1972，桑格 新的观察和实验证据的基础 和尼克森 上，提出分子结构模型。
流动镶嵌模型
在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到 哪些启示?
一股科学进步的动力:求知与探索 一项科学发展的保障:多领域技术的进步
一种科学研究的方法:建模的基本方法 根据现象 和已有知 识提出假 说或模型 用观察和实验 对假说或模型 进行检验、修 正和补充
B：根据磷脂分子的结构特 点，展开你的想像力，尝试 画出磷脂分子在水—空气界 面中的排布方式？
若将磷脂分子 置于水中呢？
空气 水
中央无水 ，形成磷 脂“颗粒 ”
水
水
推 理
资料卡片3：E.Gorter 和 F.Grendel 对质膜的研究 时间：1925年 人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel 实验： 用有机溶剂提取了人类红细胞质膜的脂质 成分，将其铺展在水面，聚拢后测出膜脂展开的总 面积是红细胞表面积的 两倍 。 结论： 细胞膜中的磷脂是双层的
40分钟后
370C
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图
鼠细胞
结论： 细胞膜具有流动性（蛋白质）
细胞膜的结构特性：一定的流动性
磷脂双分子层尾部可以摆动。 磷脂分子的运动，比膜蛋白的运动更容易。
磷脂分子间夹杂着胆固醇，使细胞膜具有刚性。
资料卡片7：
时间：1972年
人物：桑格和尼克森（S. J. Singer & G. Nicolson ）
2.控制物质进出细胞
----有选择地允许物质进出细胞。
3.细胞识别、免疫、进行细胞间的信息交流 营养物质
废物
分泌物 控制的相对性 病菌、病毒
概念图小结
生物膜
结构特点
《细胞膜和细胞壁》 导学案
《细胞膜和细胞壁》导学案一、学习目标1、理解细胞膜和细胞壁的结构和功能。
2、掌握细胞膜的流动镶嵌模型。
3、了解细胞壁的成分和作用。
4、能够比较细胞膜和细胞壁的异同。
二、学习重难点1、重点（1）细胞膜的结构和功能。
（2）细胞膜的流动镶嵌模型。
2、难点（1）理解细胞膜的流动性和选择透过性。
（2）解释细胞膜控制物质进出细胞的机制。
三、知识梳理（一）细胞膜1、细胞膜的成分细胞膜主要由脂质（约 50%）、蛋白质（约 40%）和少量糖类（约2% 10%）组成。
脂质中以磷脂最为丰富，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架。
蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。
糖类与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞的识别、信息交流等功能有关。
2、细胞膜的结构（1）流动镶嵌模型1972 年，辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型。
该模型认为，细胞膜是由流动的脂质双分子层构成膜的基本骨架，蛋白质分子有的镶嵌在脂质双分子层表面，有的部分或全部嵌入脂质双分子层中，有的横跨整个脂质双分子层。
细胞膜具有流动性，膜中的蛋白质和脂质分子也能运动。
（2）细胞膜的流动性细胞膜的流动性是指构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。
例如，磷脂分子可以侧向自由移动，也可以翻转运动；大多数蛋白质分子可以在膜上移动。
细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要意义。
（3）细胞膜的选择透过性细胞膜具有选择透过性，是指细胞膜能够控制物质进出细胞，细胞需要的营养物质可以进入细胞，细胞不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞，细胞产生的废物可以排出细胞。
细胞膜的选择透过性与膜上的载体蛋白和通道蛋白有关。
3、细胞膜的功能（1）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。
（2）控制物质进出细胞，使细胞能够有选择地从外界环境吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
细胞膜与细胞壁教案
细胞膜与细胞壁教案【课题】细胞膜与细胞壁【课型】新授课【教学时间】第1课时【教学⽬标】⼀、知识⽬标：1、概述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容；2、举例说出细胞膜的选择透性；3、说出膜组成成分的⽣理作⽤。
⼆、能⼒⽬标：1、能熟练地把对照的⽅法运⽤到探究实验的设计中；2、依据科学实验史料建构⽣物学知识的能⼒。
三、情感、态度和价值观⽬标：1、通过本节课的学习体会建⽴模型是解决问题的科学⽅法之⼀；2、理解⽣命活动的物质基础和结构基础，建⽴起⽣命活动的物质性观点。
【教学重点】细胞膜的结构【教学难点】质膜的流动镶嵌模型【教学准备】多媒体课件【教学过程】⼀、导⼊科学家⽤显微注射器将⼀种叫做伊红的物质注⼊变形⾍体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。
[提问]为什么伊红不会溢出细胞？这个实验说明了什么？[学⽣思考]可能存在细胞壁……[总结]细胞作为⼀个完整的系统，它有边界是细胞膜。
⼆、实验探究课本28页⼩活动(PPT显⽰内容)[提问]该实验结果是什么？[学⽣回答]煮熟的⽟⽶种⼦胚染上很深的红⾊，未煮的⽟⽶种⼦胚只染上很浅的红⾊。
[提问]这样的实验现象说明了什么？[学⽣回答]细胞膜具有选择透过性。
三、细胞膜1、细胞膜结构质膜为什么会有选择透过性？这与细胞膜的结构有关，那么接下来让我们⼀起跟随着科学家们对⽣物膜结构的探索历程，来看看细胞膜的结构到底是怎样的呢。
⾸先是资料卡⽚1，1885年，欧⽂顿(E.Overton)⽤500多种化学物质对植物细胞的通透性进⾏上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不⼀样的：发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜⼗分困难。
通过以上的资料，我们可以看出E.Overton的推测是质膜是由脂质组成的。
质膜中的脂质主要是磷脂分⼦，那接下来就通过资料卡⽚2来看看磷脂分⼦的结构特点。
A：磷脂分⼦是⼀种由⽢油、脂肪酸和磷酸所组成的分⼦，磷酸“头”部是亲⽔的，脂肪酸“尾”部是疏⽔的。
浙科生物必修1第二章 2.2细胞膜与细胞壁
膜中各组分的作用
• 脂双层是膜结构的基础 • 膜蛋白有许多功能：
1.控制物质出入 2.可作催化剂 3.作为细胞标志物
所以认为质膜在细胞控制和细胞通讯方 面都有重要作用。
三.细胞壁：
成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护
概念图小结
生物膜
结构特点
功能特点
③ 流动性
④选择透过性
① 磷脂双分子层 ②蛋白质分子 决定
蛋白质在膜中的分布是不对称的 蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
人细胞
荧光标记 诱导 蛋白质 融合
40分钟后
370C
鼠细胞
实验结论: 细胞膜具有流动性
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷 脂具有流动性
2、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表 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。（这 体现了膜结构内外的不对称性）。大多 数蛋白质分子可以运动。
非脂溶性物质
脂溶性物质
对膜的化学成分提出假说: 膜是由脂质组成的
资料探究
资料二 科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，
细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生 物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作 用的物质）。
你从以上实验中能推测出什么结论？
细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
应用化学手段分析表明：
膜的主要成分是脂质和蛋白质 组成膜的脂质中磷脂含量最多
得出结论：细胞膜由双层脂质分子组成
尝试画出细胞膜中 双层磷脂分子的排布
蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？
推测:? ? ? ? ? ?
小资料(关于电镜成像)
电子束照射大分子物质散射度高，黑 暗；照射小分子物质，散射度低，光亮。
“蛋白质-脂质-蛋白质”三层的统一结构模式图
细胞膜和细胞壁
1、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一 生理过程的完成依赖于细胞膜的 A 、保护作用 B、 一定的流动性 C 、全透性 D、信息交流
2、下列物质中最容易通过细胞膜进入细 胞的是 A、葡萄糖
B、蛋白质
C、甘油 D、无机盐离子
概念图
生物膜
结构特点
功能特点
③ 流动性
④选择透过性 决定
① 磷脂双分子层
1.质膜：细胞膜又叫质膜
2.透性：质膜有允许某种物质透过的特性，称为 质膜对该物质的透性。
质膜为什么会有选择透性，我们知道 结构与功能是相统一的，因此需要从 它的结构谈起。
二、质膜的结构模型
对Байду номын сангаас物膜结构的探索历程:
细胞膜的组成成分是什么呢？
时间：19世纪末（1895年）
实验：欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的 通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是 不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容 易通过细胞膜。
②蛋白质分子
结构组成
结构探究历程
得出结论： 细胞膜中的脂质分子排列为 连续的两层
尝试细胞画出膜中的 磷脂分子的排布模型
蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？
推测:? ? ? ? ? ?
“蛋白质-脂质-蛋白质”三层的统一结构模式图
静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三 层结构是否能体现膜的功能?
标本用干冰等冰冻。后用冷刀 断开，升温后暴露断裂面。
（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解） 实验现象：细胞膜被破坏 得出结论：……
应用化学手段分析表明：
膜的主要成分是脂质和蛋白质 组成膜的脂质中磷脂含量最多
脂质和蛋白质是怎样有机结合 构成膜的呢？
破除细胞壁和细胞膜的方法及原理
破除细胞壁和细胞膜的方法及原理
破除细胞壁和细胞膜的方法及原理：
1. 高渗透压溶液法
原理：高渗透压溶液法基于细胞内外质量浓度不同的原理，将高浓度的溶液添加到细胞中，使细胞外溶液浓度大于细胞内溶液浓度，细胞内部的水分子会向细胞外移动，导致细胞膜破裂。
方法：将细胞样品放入含有浓度较高的葡萄糖或盐溶液中，静置一段时间，使细胞膜破裂，释放细胞内部物质。
2. 超声波破碎法
原理：超声波破碎法是利用超声波的高能量使溶液中的气泡迸发破裂，产生冲击波，使细胞膜破裂。
方法：将细胞样品放入含有缓冲液的管中，用超声波振荡装置处理一定时间，使细胞膜破裂，释放细胞内部物质。
3. 高压破碎法
原理：高压破碎法利用高压破碎器产生高压力，使细胞膜破裂。
方法：将细胞样品放入高压破碎器中，加入缓冲液，产生高压力使细胞膜破裂，释放细胞内部物质。
4. 酶解法
原理：酶解法采用特定的酶，针对细胞壁进行酶解，使细胞膜破裂。
方法：将细胞样品放入含有适量特定酶的缓冲液中，酶可在较短时间内酶解细胞壁，使细胞膜破裂，释放细胞内部物质。
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第3章细胞的基本结构
【高考要点】：
1、细胞的结构：
（1）细胞膜系统的结构和功能；（2）主要细胞器的结构和功能（3）细胞核的结构和功能
2、观察线粒体与叶绿体
【命题规律】：多以动植物细胞亚显微结构模式图为载体进行多角度考察。
考点1 细胞膜与细胞壁
【知识整理】
一、细胞膜
（一）、细胞膜的成分：主要是（约占细胞膜总量的的50%）和
（约占细胞膜总量的的40%），还有少量的。
2、细胞膜的结构
（1）外表面：蛋白质和糖类结合形成
（2）基本骨架：由构成，具有流动性。
（3）蛋白质：不同程度地嵌入、贯穿或者附着在中。
大多数蛋白质分子是。
（4）结构特点：细胞膜具有。
3、细胞膜的制备方法：
(1)原理：A、动物细胞没有__________，因此选择动物细胞制备细胞膜更容易。
B、细胞内的物质是有一定的，如果把细胞放在清水里，细胞，把细胞涨破，细胞内的物质流出来。
C、细胞核和许多也有膜，这些膜会与细胞膜混在一起。
人和其他哺乳动物细胞中没有。
用这样的红细胞作实验材料，可避免其它膜和细胞膜混在一起。
(2）方法步骤：（制作临时装片、先低倍后高倍观察）
在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片的一侧滴一滴，同时在另一侧用吸水纸小心吸引，注意不要把细胞吸跑。
上述操作均在
上进行，并细胞的变化。
可以看到近水的部分红细胞发生变化：消失，细胞体积_______，很快细胞，内容物_______。
(3)如果在试管中进行上述实验,细胞破裂后,细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构不一样，可以采用将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。
（3）过程：选材→→→→→
【针对性练习】
1、科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为：
A．哺乳动物红细胞容易得到
B．哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构
C．哺乳动物红细胞在水中容易涨破
D．哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到
2、对细胞膜的成分进行鉴定
（1）将制得的膜成分进行处理后，加入双缩脲试剂，如果产生________反应，就可以证明细胞膜中含有___________________。
（2）研究发现，脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质透过细胞膜十分困难，这表明组成细胞膜的主要成分中有________________。
（3）上述实验表明，组成细胞膜的主要成分有__________________。
（4）如果要证明细胞膜中是否有糖类，可加入试剂并加热，若出现
，则证明细胞膜中有糖类。
（二）细胞膜的功能：
1、。
细胞膜保障了细胞__________的相对稳定。
2、。
你知道的物质进出细胞的方式有。
3、在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持______ __，才能使生物体健康地生存。
这种协调性的实现不仅依赖于的交换，也有赖于_________ _____。
4、细胞膜的功能还有。
【针对性练习】
1、水溶性染色剂（PI）能与核酸结合而使细胞核着色，可应用于细胞死活的鉴别。
细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被着色。
利用PI鉴别细胞的基本原理是
A、死细胞与活细胞的核酸结构不同
B、死细胞与活细胞的核酸含量不同
C、活细胞能分解染色剂PI
D、活细胞的细胞膜能阻止PI的进入
2、细胞之间能依靠细胞膜进行信息交流，下列具体事例与之不符的是
A．激素与细胞膜表面受体结合 B.相邻细胞的细胞膜的接触
C．植物细胞的胞间连丝 D.核酸不能通过细胞膜
二、细胞壁
1、化学成分：植物细胞壁成分主要是和。
2、功能：对植物细胞有和作用。
【知识拓展】
1、构成细胞膜的化学元素有等。
2、糖类在细胞膜上是以糖脂和的形式存在，且只能在膜外侧，
据此可判断细胞膜的内外侧。
3、各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，其的
种类和数量越多。
4、正常细胞癌变后，细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，可作为细胞是否癌变的指标之
一。
5、流动镶嵌模型：
磷脂（）膜基本支架
蛋白质
膜结构特点
【针对性练习】细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。
下列相关叙述不正确的是
A.细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用
B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异
D.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面蛋白质
【知识应用】。
1、用红墨水可以用来验证种子胚细胞的死活的原因：活细胞的细胞膜具有
性，是不允许红墨水中的色素大分子物质进入细胞内部的。
但若细胞死亡，细胞膜失去了
性，红墨水中的色素大分子物质就可以大量进入细胞内部，使胚细胞成红色。
2、青霉素抑菌的原理是：能抑制细菌合成肽聚糖，由于不能合成细胞壁，细菌不能生长和繁殖。
3、植物和藻类的细胞壁主要由组成，真菌细胞壁的成分是壳多糖（几丁质），细
菌细胞壁的成分是。
4、哪些酶能够水解细胞膜和细胞壁？
细胞膜。
细胞壁。
【针对性练习】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
5、根据什么分布可以判断细胞膜的内外侧？分布在细胞膜的外侧。
【反馈练习】：
1、从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林试剂或
班氏试剂并加热，出现砖红色。
该成分是
A.糖脂
B.磷脂
C.糖蛋白
D.脂蛋白
2、为获得纯净的细胞膜用于研究其结构与功能。
请完成下列实验设计并分析有关问题。
(1)选用成熟红细胞作为该实验材料的理由是。
(2)将选取的上述材料放入中，一段时间后细胞将破裂。
(3)经过(2)的实验步骤后，可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜（）
A.静置
B.加热
C.离心
D.过滤
①依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点
是。
②化学物质组成的主要区别有。