系统的边界-公开课.

1、 科学家用显微注射器将一种叫做伊红的科学家用显微注射器将一种叫做伊红的 物质（染色剂）注入变形虫体内物质（染色剂）注入变形虫体内, ,伊红很快扩散到伊红很快扩散到 整个细胞整个细胞, ,却不能逸出细胞。却不能逸出细胞。 材料材料 伊红为什么不会逸出伊红为什么不会逸出 细胞？细胞？ 此实验说明了什此实验说明了什 么？么？ 动动 动动 脑脑 筋筋 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。 一、找到细胞的边界一、找到细胞的边界 细胞膜细胞膜 请从下面细胞中选出最符合研究细胞膜的请从下面细胞中选出最符合研究细胞膜的 细胞，并说明理由。细胞，并说明理由。 高等动物细胞高等动物

2、细胞 高等植物细胞高等植物细胞 哺乳动物成熟哺乳动物成熟 的红细胞的红细胞 细菌细菌 在发育成熟过程中，在发育成熟过程中，哺乳动物哺乳动物红红 细胞的核逐渐退化，并从细胞中细胞的核逐渐退化，并从细胞中 排出，为能携带氧的血红蛋白腾排出，为能携带氧的血红蛋白腾 出空间。因此哺乳动物的红细胞出空间。因此哺乳动物的红细胞 的结构简单，缺少其他膜结构的的结构简单，缺少其他膜结构的 干扰干扰适合做这个实验。适合做这个实验。 为什么要选用哺乳动物红为什么要选用哺乳动物红 细胞？细胞？ 下列哪些动物是哺乳动物呢？下列哪些动物是哺乳动物呢？ 低渗溶液低渗溶液 等渗溶液等渗溶液 细胞吸细胞吸 水膨胀水膨胀 细胞

3、失细胞失 水皱缩水皱缩 正常红正常红 细胞细胞 高渗溶液高渗溶液 原理：原理： 制作装片制作装片滴红细胞稀释液滴红细胞稀释液 观察观察 观察观察 滴蒸馏水滴蒸馏水 （引流法处理）（引流法处理） （低（低高）高） 结果结果 （生理盐水）（生理盐水） 人正常红细胞的光镜照片人正常红细胞的光镜照片人部分红细胞已涨破的光镜照片人部分红细胞已涨破的光镜照片 实验结果：实验结果： 离心分离离心分离 获得较纯的细胞膜获得较纯的细胞膜 如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后， 还需要什么方法才能获得较纯的细胞膜？还需要什么方法才能获得较纯的细胞膜？ 提取红细胞提取红细胞 使

4、红细胞吸水破裂使红细胞吸水破裂 回到回到153153年前年前 重温细胞膜成分的探索历程重温细胞膜成分的探索历程 1 1、18591859年，欧文顿选用年，欧文顿选用500500多种化多种化 学物质对动物细胞膜的通透性进行了学物质对动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，也不容易穿过膜易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。 细胞膜的组成成分有脂质细胞膜的组成成分有脂质 细胞膜的成分细胞膜的成分 资料一资料一 2 2、科学家对细胞膜化学成分深层分、科学家对细胞膜化学成

5、分深层分 析发现，析发现，细胞膜会被蛋白酶分解细胞膜会被蛋白酶分解（提（提 示：示：蛋白酶蛋白酶是生物体内普遍存在的是生物体内普遍存在的只只 对对蛋白质分解起催化作用的物质）。蛋白质分解起催化作用的物质）。 细胞膜的组成成分有蛋白质细胞膜的组成成分有蛋白质 细胞膜的成分细胞膜的成分 资料二资料二 细胞膜的成分细胞膜的成分 脂质脂质（主要是磷脂）：（主要是磷脂）： 约占约占50%50% 蛋白质蛋白质：约占：约占40%40% 糖类糖类：2%2%10%10% 细胞膜的成分细胞膜的成分 小结小结 补充知识补充知识 1.细胞膜上的糖类和蛋白质结合形细胞膜上的糖类和蛋白质结合形 成糖蛋白具有信息识别的作用

6、。成糖蛋白具有信息识别的作用。 2.蛋白质对细胞的功能起重要的作蛋白质对细胞的功能起重要的作 用，用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质功能越复杂的细胞膜，蛋白质 的种类和数量越多的种类和数量越多,（比如载体蛋（比如载体蛋 白、受体等）因为蛋白质是生命活白、受体等）因为蛋白质是生命活 动的主要承担者。动的主要承担者。 细胞膜的成分细胞膜的成分 肿瘤的血液检验报告单肿瘤的血液检验报告单 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有 的产生的产生甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）、癌胚抗原（癌胚抗原（CEACEA）等物质。等物质。 与生活的联系 自然的法则一般都

7、是结构决定功能，自然的法则一般都是结构决定功能， 那么具有以上结构的细胞膜又有那些那么具有以上结构的细胞膜又有那些 功能呢？功能呢？ 三、细胞膜的功能三、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境隔开。将细胞与外界环境隔开。 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用科研上鉴别死细胞和活细胞，常用 “染色排除法染色排除法”。例如，用台盼蓝染。例如，用台盼蓝染 色，色，死的动物细胞会被染成蓝色死的动物细胞会被染成蓝色，而，而 活的动物细胞不着色活的动物细胞不着色，从而判断细胞，从而判断细胞 是否死亡。你能解释是否死亡。你能解释“染色排除法染色排除法” 的原理吗？的原理吗？ 动脑筋动脑筋 活细胞的细胞膜具有控制物质进

8、出细胞活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞 的能力的能力，染色剂无法进入细胞内，所以，染色剂无法进入细胞内，所以 活细胞不会被染色；当活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细细胞死亡后，细 胞膜随之失去控制物质进出的能力胞膜随之失去控制物质进出的能力，染，染 色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据 细胞是否被染色来判断细胞是否具有活细胞是否被染色来判断细胞是否具有活 力。力。 2.控制物质进出细胞，但细胞膜控制物质进出细胞，但细胞膜 的这种控制作用是的这种控制作用是相对的相对的 (选择透过性选择透过性) 3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 进进 行行 细细 胞胞

9、 间间 的的 信信 息息 交交 流流 （1 1）细胞分泌）细胞分泌化学物质化学物质（如激素）通（如激素）通 过膜表面的受体传递信息过膜表面的受体传递信息 进进 行行 细细 胞胞 间间 的的 信信 息息 交交 流流 （2 2）相邻两个细胞的相邻两个细胞的 细胞膜接触，信息从一细胞膜接触，信息从一 个细胞传递给另一个细个细胞传递给另一个细 胞。例如：精子和卵细胞。例如：精子和卵细 胞的识别和结合胞的识别和结合 （3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质 通过通道进入另一个细胞。高等植物细胞之间通过 胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。 进进 行行 细细 胞胞 间间 的的 信信 息息 交交 流

10、流 细胞壁细胞壁 主要成分：主要成分：纤维素纤维素和和果胶果胶 主要功能：主要功能：支持和保护支持和保护 细菌细胞壁成分为细菌细胞壁成分为肽聚糖肽聚糖 1. 1.细胞膜的成分细胞膜的成分 小小 结结 细胞膜主要由细胞膜主要由脂质脂质（磷脂）和（磷脂）和蛋白质蛋白质组成组成 2.2.细胞膜的功能细胞膜的功能 （1 1）将细胞与外界环境分隔开）将细胞与外界环境分隔开 （2 2）控制物质进出细胞）控制物质进出细胞 （3 3）进行细胞间的信息交流）进行细胞间的信息交流 蛋白质对细胞膜的功能有重要的作用，功蛋白质对细胞膜的功能有重要的作用，功 能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量能越复杂的细胞膜，蛋白质

11、的种类和数量 约多。约多。 课堂练习课堂练习 1.1.科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的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：（组成，是因为：（ ） A.A.哺乳动物红细胞容易得到哺乳动物红细胞容易得到 B.B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结 构构 C.C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破哺乳动物红细胞在水中容易涨破 D.D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察 到到 B 2.2.细胞膜功能的复杂程度，主要取决于细胞膜功能的复杂程度，主要取决于 膜上的（膜上的（ ） 、磷脂含量、磷脂含量 、蛋白质的种类和数量、蛋白质的种类和数量 、糖的种类、糖的种类 、水含量、水含量 B 3.3.处理污水时，人们设计出一种膜结构，处理污水时，人们设计出一种膜结构， 有选择地将有毒金属离子阻挡在膜的一侧，有选择地将有毒金属离子阻挡在膜的一侧， 以降低有毒金属离子对水的污染，这是试以降低有毒金属离子对水的污染，这是试 图模拟细胞膜的图模拟细胞膜的 （ ） A A、通信功能、通