细胞膜——系统的边界.ppt

生活中边界,第1节 细胞膜系统的边界,本节聚集： 1、细胞膜的主要成分是什么？ 2、怎样获得细胞膜？ 3、细胞膜具有哪些功能？,气泡是光亮的，里面只有空气。 细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。 光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。,问题探讨,讨论: 1、你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞膜吗？,依据的实验事实主要有： 1、进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；,讨论:2、光学显微镜下不能看见细胞膜,请推测科学家是怎样在使用电镜看到细胞膜之前就已确定它的存在了呢？,2、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，却不能很快逸出细胞；,3、在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。,体验制备细胞膜的方法,实 验,实验材料：,原因：哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和其它众多的细胞器，可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。,实验原理：渗透作用,水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。,哺乳动物成熟的红细胞,请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明理由,哺乳动物成熟的红细胞,高等动物细胞,高等植物细胞,细菌,等渗状态,吸水状态,失水状态,方法步骤：制临时装片高倍镜观察滴蒸馏水再观察,人正常红细胞,人部分红细胞已涨破,讨论：如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？,离心,材料1,1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。,你从以上实验中能得出什么结论？并说明理由。,动动脑筋,细胞膜的组成成分中含有脂质( ),1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关,且溶解度越大越容易通过.,磷脂,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,动动脑筋,材料2,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）。,细胞膜的组成成分中还含有蛋白质,你从以上实验中能得出什么结论？,蛋白质,40%,脂质(磷脂),50%,糖类,2%-10%,基本骨架,受体、载体蛋白、通道蛋白 、结构稳定蛋白,识别,功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。,细胞膜的成分发生改变，会不会使细胞发生改变呢？,？,糖类,细胞膜结构示意图,二、细胞膜的功能,1、将细胞与外界环境分隔开,细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。,二、细胞膜的功能,2、控制物质进出细胞,科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？,拓展题,活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力。,二、细胞膜的功能,3、进行细胞间的信息交流,细胞间信息交流的方式多种多样,二、细胞膜的功能,3、进行细胞间的信息交流,细胞间信息交流的方式多种多样,细胞 细胞,二、细胞膜的功能,3、进行细胞间的信息交流,细胞间信息交流的方式多种多样,细胞 通道 细胞,成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护,细胞壁,细胞壁是全通透性的,火山爆发形成原始大气,原始海洋景观图,单糖,核苷酸,氨基酸,时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验： 结论：,细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！,资料二,用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。,脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？,磷脂是由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。,两层脂质分子是怎样排列的呢？,A,C,B,连续两层排列,膜中脂质分子排列为连续两层,时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜由“暗亮暗”的三层结构构成。 提出假说：,资料三,蛋白质位于脂双层的什么位置呢？,(暗亮暗),生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构,“蛋白质脂质蛋白质”三明治模型,“静态”结构模型有什么不足？,对蛋白质脂质蛋白质三层结构的补充,变形虫在吞噬草履虫,蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。,有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？,细胞融合,37,40min,1970年，科学家荧光标记技术做了如下实验：,细胞膜具有流动性,实验证明：,人细胞,小鼠细胞,杂交细胞,资料四,磷脂双分子为基本支架；,1972年，桑格和 尼克森，提出：流动镶嵌模型,蛋白质分子有的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，有的横跨整个磷脂双分子层；,磷脂双分子层与大多数蛋白质分子都可以运动，具有流动性。,流动镶嵌模型的主要内容：,1）生物膜以 基本支架； 2）蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有： ； 3）生物膜具有一定的 。,磷脂双分子层,镶嵌在表层、嵌入双分子层、横跨双分子层,流动性,概念图,生物膜,结构特点,功能特点,结构组成,结构探究历程,决定,流动性,选择透过性,磷脂双分子层,蛋白质分子,小结：,一、细胞膜的成分,脂质（磷脂）,蛋白质,糖类,二、细胞膜的功能,1、将细胞与外界环境分隔开,2、控制物质进出细胞,3、进行细胞间的信息交流,体验制备细胞膜的方法,1.在哺乳动物的受精过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够（ ） A、保障细胞内部环境的相对稳定 B、控制物质进出细胞 C、卵细胞摄入所需要的精子 D、进行细胞间的信息交流,D,随堂检测,2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,B,3、红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素。将红萝卜切成小块放到水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是（ ） A、细胞壁在加温后受到破坏 B、水温升高，花青素的溶解度加大 C、加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能 D、加温使花青素分子的活性加大而容