第一节细胞膜——系统的边界

1、第一节细胞膜系统的边界教学目标：2. 细胞膜的成分3. 对生物膜结构的探索历程4. 生物膜的流动镶嵌模型教学重点难点：1. 制备细胞膜的方法2. 生物膜的流动镶嵌模型引课：前面使用高倍显微镜观察细胞时，可以看到细胞与细胞之间是有“界限”，但在光学显微镜下很难看清细胞膜，只有用电子显微镜才可看清，科学家是如何确定细胞膜的存在？这节课我们来学习细胞的基本结构一一细胞膜一、制备细胞膜的方法要想研究细胞膜，首先要获得纯净的细胞膜。下面是制备细胞膜的常见方法和步骤，阅读教材P4041内容，完成填空，并结合该过程回答下面的问题。选材：猪（或牛、羊、人）的新鲜的血液加上适量的生理盐水制作装片：用滴管吸取一滴

2、红细胞稀释液滴在载玻片上，盖上 观察：用显微镜观察红细胞形态， 滴清水：在盖玻片的一侧滴一滴 观察：持续观察细胞的变化制成红细胞稀释液盖玻片，制成临时装片先用低倍镜，再用高倍镜蒸馏水，在另一侧用_吸水纸_吸引（引流法）问题1. 实验材料选取哺乳动物成熟的红细胞的原因是什么？ 动物细胞没有细胞壁，省去了去除细胞壁的麻烦，而且易吸水涨破。 人和其他哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，能得到较纯净的细胞 红细胞数量大，材料易得。试验成功的关键：材料选择问题2.稀释，红细胞在这种溶液中会维持正常形态，用两面凹的圆饼状。滴加蒸馏水后，高倍镜下持续观察会发现破裂 7 内容物 流岀。取得的动物血液要

3、生理盐水显微镜可观察到红细胞为以下变化： 凹陷消失7体积增大 T细胞实验原理：渗透作用实验方法：吸水胀破，引流法问题3.而是在试管中进行的，那么要想获得如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，比较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还需要用什么方法才能获得较纯净的细胞膜？ 还必须经过离心、过滤才能获得较纯净的细胞膜。自身前后对照。上述实验虽没直接设置对照组，但滴清水前的观察与之后的观察可形成 归纳：1. 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，细胞只具有细胞膜这一种生物膜，是制备细胞膜的理想材料，另外哺乳动物成熟的红细胞不能分裂，寿命较短。但是要注意，两栖类、鸟类的红细胞是有细胞核的。2. 实验注

4、意事项(1) 取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是： 使红细胞分散开，不易凝集成块。 使红细胞暂时维持原有的形态。(2) 操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。(3) 滴蒸馏水时应缓慢，边滴边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。二、细胞膜的成分P41内许多有关细胞膜化学组成的资料，都来自对哺乳动物红细胞膜的研究。请阅读教材 容，结合下表中猪的几种细胞的细胞膜组成成分分析，回答问题：蛋白质脂质糖类红细胞膜42%53%5%肌细胞膜36%60%4%小肠绒毛上皮细胞膜50%44%6%主要成分含量细胞膜的种类糖类1. 细胞膜主要由脂质和蛋白质 组成，此外，还含有少量的2. 脂质

5、中 磷脂最丰富，胆固醇 的含量较少。3. 不同细胞的细胞膜各种成分的含量4. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质 行使功能时起重要作用。O的种类和数量越多，说明不同蛋白质在纟田胞膜/脂磺纽股內质月楚与细片包旳功能有关形辰棘十总自和衆弓月旨但含量不同归纳：不同细胞膜的成分种类基本相同，细胞膜的成分和含量会发生改变，如生活联系中的表格说明问题：各成分之间如何形成细胞膜？三、对生物膜结构的探索历程请阅读教材P6567内容，结合下列材料进行分析：1、从生理功能入手的科学研究(1) .19世纪末，欧文顿用 500多种化学物质对植物细胞进行通透性实验，发现凡是可以溶 于脂质的物质更容易通过细胞膜。结论：膜是由 脂

6、质组成的。根据相似相溶原理，苯(脂溶性)和Na+ (非脂溶性)中，苯更容易通过细胞膜。(2) .20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的 主要成分是 脂质 和 蛋白质 。(3) .科学家通过研究发现磷脂分子的结构如图所示。2倍。两层。(4) .1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气 单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的2、静态结构模型的提出水界面上铺展成J _ 1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，罗伯特森提出所有的生物膜都由_蛋白质-脂质-蛋白质 三层结

7、构构成。结论：生物膜为静态的统一结构。该模型缺点：认为生物膜是一个 静态 结构,无法解释细胞生长、变形虫运动、摄食等现象。3、新技术带来新模型(1) .1970年，弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细 胞融合，发现荧光均匀分布，结果如下图。绿色荧光 染料标扌 的膜蛋白I鼠细胞红色荧光 染料标i己 的膜哥口g人细胞37 弋：40 min结论：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白 的可以运动的，即细胞膜具有一定的流动性 。问题：在人一鼠细胞融合的实验中，将温度维持在么变化？两种荧光不能均匀分布，或者需要更长的时间才能分布均匀，因为温度降低减慢了蛋白质运动的速度。(温度影响流动性

8、)(2).1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据基础上提出四、生物膜的流动镶嵌模型 目前，细胞膜的流动镶嵌模型已被大多数人所接受， 读教材P68内容，结合该图探究下列问题。质分子大多数不是静止的，而是0 C,与37 C相比，实验现象有什流动镶 模型。如图就是流动镶嵌模型的示意图，阅mmj 鼬1/1/1/UH 删纠1. 流动镶嵌模型的基本内容(1) 4J磷脂双分子层 构成了细胞膜的基本支架，它是轻油般的流体，具有蛋白质分子有的镶 在磷脂双分子层表面(如图中2J)，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中(如图中6J)，有的 贯穿于整个磷脂双分子层(如图中_5_)。大多数 蛋白质分子也是可以运动 的。

9、糖类有的和蛋白质结合构成 3J 糖蛋白，有的和脂质结合构成丄糖脂 。2. 在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质 与_糖类_结合形成的叫糖被，它与细胞表面的识别有密切关系,另外，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有3. 图中A、B两侧， A 侧是细胞膜的外表面,保护和润滑 作用。糖蛋白流动性。糖蛋白B_侧是细胞膜的内表面。4ii1k犁彳11驴侶T昭1 (SK买睫起 11析林空 1企CM?庶I濡争槟亟r沁”古it缶很型IIHit兀丿直俎 曲8中M月诉/亘疔于躺卜歹町第込站8网姙#WJ月包jm _R人机亦砲|乘林r定九碎五、膜的结构特点：(1) 流动性：磷脂和蛋白质是可以运动的。(2) 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。如糖被只存在于外表面。(3) 不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，六、课堂练习：1、判断下列关于细胞膜成分的说法的正误。(1)功能越复杂的细胞膜，它的脂质成分越复杂功能越复杂的细胞膜，它的糖脂越多(3) 癌细胞的细胞膜成分没有发生改变(4) 在组成细