生物细胞膜——系统的边界新人教必修

1、你知道怎样你知道怎样 区分显微镜区分显微镜 视野中的气视野中的气 泡与细胞吗？泡与细胞吗？ 能看见细胞能看见细胞 膜吗？膜吗？ 细胞膜的存在如何证实？ 显微镜操作 变形虫体内注入伊红变形虫体内注入伊红, ,伊伊 红很快扩散到整个细胞红很快扩散到整个细胞, , 却不能逸出细胞。却不能逸出细胞。 伊红为什么不会逸出细胞？伊红为什么不会逸出细胞？ 说明了什么？说明了什么？ 细胞作为一个完整的系统，它有边界细胞作为一个完整的系统，它有边界 1950s，电子显微镜发展 请从下面细胞中选出符合研究细胞膜请从下面细胞中选出符合研究细胞膜 的细胞，并说明理由的细胞，并说明理由 哺乳动物成哺乳动物成 熟的红细胞

2、熟的红细胞高等动物细胞高等动物细胞 高等植物细胞高等植物细胞 细菌细菌 最好用哪种生物最好用哪种生物 材料，为什么？材料，为什么？ 动物细胞没有细胞壁动物细胞没有细胞壁 哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多 的细胞器的细胞器 正常形态的红细胞正常形态的红细胞皱缩的红细胞皱缩的红细胞 思考思考：如何从混合液中分离出纯度较高的细如何从混合液中分离出纯度较高的细 胞膜？胞膜？ 实验原理：实验原理：哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破 细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质 中的其他结构质量不一样，可以采

3、用不同转速中的其他结构质量不一样，可以采用不同转速 离心离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较 纯的细胞膜。纯的细胞膜。 1895年，英国的细胞生理学 Oerton，植物细 胞通透性研究 结论：疏水的化合物进入细胞比亲水的化合物快， 认为在细胞表面有类脂层，并推测其中含有胆固 醇、卵磷脂和脂肪油。 （一）（一）细胞膜的化学成分（多用动物细胞研究）细胞膜的化学成分（多用动物细胞研究） 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类中的溶解度有关。 你能给出什么结论呢？ 细胞膜的组成成分中有脂质 19251925年，美

4、国生化学家年，美国生化学家E.Gorter和和F.grendel发发 现，用有机溶剂抽提红细胞膜中的脂类物质，现，用有机溶剂抽提红细胞膜中的脂类物质， 在水面形成单分子层，聚拢后测得总面积是在水面形成单分子层，聚拢后测得总面积是 红细胞膜面积的红细胞膜面积的2 2倍。倍。 又会有什么结论呢？又会有什么结论呢？ 脂质分子在细胞膜中是双层双层的 深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。 通过表面张力的试验发现，细胞的表面通过表面张力的试验发现，细胞的表面 张力比水与油之间的表面张力要小得多。有张力比水与油之间的表面张力要小得多。有 人在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋

5、白质，人在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋白质， 结果表面张力就降低了很多。结果表面张力就降低了很多。 ？ 细胞膜成分中有蛋白质 化学成分化学成分质量分数质量分数 磷脂磷脂约约50% 蛋白质蛋白质约约40 % 糖类糖类210 % （二）（二）细胞膜结构及其特点细胞膜结构及其特点： 基本骨架基本骨架：磷脂双分子层磷脂双分子层，每个磷脂分子都，每个磷脂分子都 是头部向外，尾部向内是头部向外，尾部向内 蛋白质分子蛋白质分子：以不同的方式：以不同的方式镶嵌镶嵌oror贯穿贯穿在磷在磷 脂双分子层之间，脂双分子层之间， or or 覆盖覆盖于磷脂于磷脂 双分子表面双分子表面 多糖 蛋白质 糖蛋白 与细胞识

6、别有关 （三）（三） 细胞膜的功能细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 无机小分子 有机小分子 有机大分子 “团聚体” 化学进化化学进化 细胞进化细胞进化 细胞膜的出现 火山爆发、光 照和闪电 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？ 活的细胞能够控制物质进入细胞，也就是细胞 膜具有控制物质进出细胞的功能。 易 发出信号的细胞发出信号的细胞 靶细胞靶细胞 与膜结合

7、的与膜结合的 信号分子信号分子 相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传 递给另一个细胞。例如：精子和卵细胞的识别和递给另一个细胞。例如：精子和卵细胞的识别和 结合结合 相邻两个细胞之相邻两个细胞之 间形成通道，携间形成通道，携 带信息的物质通带信息的物质通 过通道进入另一过通道进入另一 个细胞。例如，个细胞。例如， 高等植物细胞之高等植物细胞之 间通过间通过胞间连丝胞间连丝 相互连接，也有相互连接，也有 信息交流的作用信息交流的作用 胞间连丝切片（黑枣）胞间连丝切片（黑枣） 细胞壁是什么细胞具有的结构？ 主要化学成分是什么？ 对植物细胞有何作用？

8、细胞壁 成分：成分： 纤维素、果胶纤维素、果胶 功能：功能： 保护、支持保护、支持 1、构成细胞膜的主要成分是（、构成细胞膜的主要成分是（ ） A 蛋白质和糖类蛋白质和糖类 B 蛋白质和糖脂蛋白质和糖脂 C 糖类和磷脂糖类和磷脂 D 磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质 课课 堂堂 练练 习习 2、细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面（、细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面（ ） A 细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞 B 细胞产生的代谢废物可以排出细胞细胞产生的代谢废物可以排出细胞 C 细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞细胞内的核酸等重要成分不会流出

9、细胞 D 环境中的一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞环境中的一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞 D ABC 3、细胞膜由（、细胞膜由（ ）等组成，下列说法正确）等组成，下列说法正确 的是（的是（ ） A 脂质丰富的细胞膜功能复杂脂质丰富的细胞膜功能复杂 B 蛋白质种类和数量多的细膜功能复杂蛋白质种类和数量多的细膜功能复杂 C 糖类的多少决定说细胞膜功能的复杂程度糖类的多少决定说细胞膜功能的复杂程度 D 糖类含量达糖类含量达50%，对细胞膜的功能起决定性作用，对细胞膜的功能起决定性作用 脂质、蛋白质和糖类 B 丽藻细胞液丽藻细胞液 所含的离子浓度所含的离子浓度 远远高于丽藻所远远高于丽藻

10、所 生长的池水，为生长的池水，为 什么丽藻还能从什么丽藻还能从 周围环境吸收离周围环境吸收离 子呢？子呢？ 人的红细胞中人的红细胞中K K+ +浓度比血浓度比血 浆高浆高3030倍，倍，NaNa+ +浓度只有浓度只有 血浆的血浆的1/61/6 红细胞具有不断逆着 浓度差积累K+，运出 Na+的能力 *细胞需要的小分子、离子可以通过。细胞需要的小分子、离子可以通过。 细胞不需要的小分子、离子不能通过；细胞不需要的小分子、离子不能通过； 大分子和颗粒性物质不能通过大分子和颗粒性物质不能通过 细胞膜是选择透过性膜细胞膜是选择透过性膜 （功能特点）（功能特点） 膜上有水通道蛋白、离子通道蛋白。 （诺贝

11、尔奖） 对比对比 比较三种物质运输方式的异同：比较三种物质运输方式的异同： 项项 目目自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输 运输方向运输方向 是否需要是否需要 载体蛋白载体蛋白 是否消耗是否消耗 细胞内的细胞内的 能量能量 代表例子代表例子 顺浓度梯度顺浓度梯度 顺顺浓度梯度浓度梯度 逆浓度梯度逆浓度梯度 不需要不需要 需要需要需要需要 不消耗不消耗不消耗不消耗需要需要 O2、水、水、 CO2、乙醇、乙醇、 甘油等通过甘油等通过 细胞膜细胞膜 葡萄糖通过葡萄糖通过 红细胞红细胞 葡萄糖、氨基葡萄糖、氨基 酸通过小肠上酸通过小肠上 皮细胞膜；离皮细胞膜；离 子通过细胞膜子通过细胞膜

12、大分子和颗粒性物质不能通过自由扩散和主大分子和颗粒性物质不能通过自由扩散和主 动运输进入细胞动运输进入细胞, ,那么变形虫细胞是如何获那么变形虫细胞是如何获 取食物中的大分子和颗粒性物质的呢？取食物中的大分子和颗粒性物质的呢？ 胞吞：胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜， 从细胞外进入细胞内的过程。（如果进入的从细胞外进入细胞内的过程。（如果进入的 是固态物质，称为吞噬；如果进入的是液态是固态物质，称为吞噬；如果进入的是液态 物质，称为胞饮。）物质，称为胞饮。） 胞吐：胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞物质以囊泡的形式通过细胞 膜，从细胞内排到细胞外的过程。膜，从细

13、胞内排到细胞外的过程。 细 胞 膜 成分：磷脂、蛋白质、糖类 结构 基本骨架：磷脂双分子层 蛋白质（载体）、 多糖（识别） 结构特性：一定的流动性 功能 控制物质进出 自由扩散 协助扩散 主动运输 功能特性：选择透过性 大分子和颗粒性物质 不能通过 1950s，电子显微镜发展 正常形态的红细胞正常形态的红细胞皱缩的红细胞皱缩的红细胞 思考思考：如何从混合液中分离出纯度较高的细如何从混合液中分离出纯度较高的细 胞膜？胞膜？ 19251925年，美国生化学家年，美国生化学家E.Gorter和和F.grendel发发 现，用有机溶剂抽提红细胞膜中的脂类物质，现，用有机溶剂抽提红细胞膜中的脂类物质，

14、在水面形成单分子层，聚拢后测得总面积是在水面形成单分子层，聚拢后测得总面积是 红细胞膜面积的红细胞膜面积的2 2倍。倍。 又会有什么结论呢？又会有什么结论呢？ 脂质分子在细胞膜中是双层双层的 1、构成细胞膜的主要成分是（、构成细胞膜的主要成分是（ ） A 蛋白质和糖类蛋白质和糖类 B 蛋白质和糖脂蛋白质和糖脂 C 糖类和磷脂糖类和磷脂 D 磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质 课课 堂堂 练练 习习 2、细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面（、细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面（ ） A 细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞 B 细胞产生的代谢废物可以排出细胞细胞产生的代谢废物可以排出细胞 C 细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞细胞内的核