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第六章 细胞间的信息传递 第一节细胞通讯（一） 上海市南洋中学 李梅 教学目标： 知识与技能： 理解细胞通讯的几种方式。 理解胞间连丝的结构和功能。 知道化学信号通讯的特性与种类以及三种通讯方式的共同点。 过程与方法： 通过观察植物细胞的胞间连丝，认识植物细胞连接的结构基础。 通过对比，明白激素与受体的不同结合形式及其作用方式。 情感态度与价值观： 树立结构与功能相适应的观点。 教学重点： 胞间连丝的结构和功能。 激素与受体的结合形式及其作用方式。 教学难点： 激素与受体的结合形式及其作用方式。 教学方法：实验法与讲授法相结合、谈话法 教学流程： 教学过程：一、细胞通讯的意义和概念 意义：多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞社会，这种社会性的维持不仅依赖于细胞的物质代谢与能量代谢，还依赖于细胞通讯与信号传递，从而以不同的方式协调他们的行为，诸如细胞生长﹑分裂﹑分化以及各种生理功能。生命与非生命物质最显著的区别在于生命是一个完整的自然的信息处理系统。一方面生物信息系统的存在使有机体得以适应其内外部环境的变化，维持个体的生存；另一方面信息物质如核酸和蛋白质信息在不同世代间传递维持了种族的延续。生命现象是信息在同一或不同时空传递的现象，生命的进化实质上就是信息系统的进化。 2、细胞通讯的概念：细胞通讯（cell communication）指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长和分裂是必需的。 二、细胞通讯有三种方式： 让学生观察下面的图（比较法），总结细胞通讯的三种方式。 细胞通讯的分子基础 细胞间通讯的方式 细胞间隙连接(gap junction)：连接蛋白，直接通讯，可共享小分子物质（1500D） 膜表面分子接触通讯(Contact-dependent signaling) ：蛋白、糖蛋白、糖脂，直接通讯 化学信号通讯(chemical signaling )：以化学信号为介质，间接通讯 ｛1）细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互间通讯，这是多细胞生物包括动物和植物的最普遍采用的通讯方式； 2）细胞间接触性依赖的通讯（contact-dependent signaling），细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞； 3）细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现。 （一）膜表面分子接触通讯 每个细胞都有众多的分子分布于膜的外表面。这些分子或为蛋白质，或为糖蛋白。这些表面分子作为细胞的触角，可以与相邻细胞的膜表面分子特异性地相互识别和相互作用，以达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯(Contact signaling by plasmamembranebound molecules)。膜表面分子接触通讯也属于细胞间的直接通讯，最为典型的例子是T淋巴细胞与B淋巴细胞的相互作用。 细胞间接触性依赖的通讯，细胞间直接接触，它不需要分泌的化学信号分子的释放，代之以通过与质膜结合的信号分子与其相接触的耙细胞质膜上的受体分子相结合，影响其他细胞。这种通讯方式在胚胎发育过程中对组织内相邻细胞的分化具有重要作用。在胚胎发育过程中，神经系统来源于胚胎上皮细胞层。将发育为神经系统的上皮细胞层，最初相邻细胞之间是彼此相同的，在发育过程中，单个细胞通过独立分化成为神经元，而与其相邻的饿细胞则受到抑制保持非神经细胞状态。这是因为将分化形成神经元的细胞通过膜结合的抑制信号分子（成为Delta, ﹠）与其相接触的相邻细胞的膜受体结合，从而阻止它们也分化为神经元细胞。控制这一过程的信号是通过细胞间接触而传递的。这类信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白，在脊椎动物和无脊椎动物的各种其他组织中，控制细胞分化的过程，也是靠基本相同的分子所介导的相同的机制来实现的。在接触依赖性信号传递失败的突变体中，有些类型的细胞会过量发生。 （二）间隙连接 实验：观察植物细胞的胞间连丝 实验材料：新鲜的红辣椒或青辣椒果实，柿种子胚乳细胞胞间连丝永久封片 实验器材：数码（或光学）显微镜、培养皿、刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、水 实验步骤：1、用刀片在辣椒果实的表面划出1厘米*1厘米的小方块，再用镊子撕下这小块表皮，表面朝下，放在载玻片中央。 2、用镊子轻轻刮去果肉，滴上一滴水，盖上盖玻片，制成临时装片。 3、先后用低、高倍镜观察。细胞壁略带黄色，而胞间连丝呈浅灰色。然后观察柿种子胚乳细胞胞间连丝永久封片，进行比较。 得出结论，引出胞间连丝的概念。 多细胞植物是一个统一的整体，细胞虽有细胞壁包围着，互相分隔，但是他们的细胞壁之间有纹孔，细胞内的细胞质形成原生质丝，与相邻的细胞沟通，相互交换物质和信息，这种植