生物:3.2《细胞的类型和结构》学案(1)(苏教版必修1)
生物:3.2《细胞的类型和结构》学案(1)(苏教版必修1)第3页

3-2-4 原核细胞与真核细胞的比较

原核细胞 真核细胞 大小   较小   较大 细胞核 没有核膜没有成型的细胞核,遗传物质集中在核区 有成形的真正的细胞核,有核膜核仁 细胞器   有分散的核糖体,无其它细胞器   有复杂细胞器 细胞壁   不含纤维素主要成分是肽聚糖   主要成分是纤维素和果胶 细胞分裂   无有丝分裂   能进行有丝分裂 转录和翻译   出现在同一时间与地点 转录在核内,翻译在细胞质内,转录在前翻译在后 举例   细菌、蓝藻等   真菌绝大多数动植物的细胞

3-2-5 细胞膜与信道

  包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇,有用的物质不断被运进来,废物被不断运出去。早在100多年前,人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多"城门",它们只允许特定的分子或离子出入。2003年诺贝尔化学奖表彰的就是有关这些"城门"的研究成果。

  瑞典皇家科学家10月8日宣布,将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,分别表彰他们发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。

  生物体的主要组成部分是水溶液,水溶液占人体重量的70%。生物体内的水溶液主要由水分子和各种离子组成。它们在细胞膜通道中进进出出以实现细胞的多种功能。

  20世纪50年代中期,科学家发现,细胞膜中存在着一种只允许水分子出入的水通道。因为水对于生命至关重要,所以水通道是细胞膜的一种重要通道。尽管科学家发现存在水通道,但水通道到底是什么却一直是个谜。

  20世纪80年代中期,美国科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白,经过反复研究,他发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。为了验证自己的发现,阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验,结果前者能够吸水,后者不能。为进一步验证,他又制造了两种人造细胞膜,一种含有水通道蛋白,一种则不含这种蛋白。他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物,然后放在水中,结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀,第二种则没有变化。这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能,就是水通道。

  2000年,阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰度立体照片。照片揭示了只允许水分子通过的蛋白的特殊结构。

水通道的发现开辟了一个新的研究领域。目前,科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物、植物和微生物中,它的种类很多,仅人体就有11种。它具有十分重要的功能,比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用。通常一个成年人每天要产生170升的原尿,这些原尿经肾脏