细胞膜-系统的边界

1、回忆高中阶段已学的与细胞膜有关的知识回忆高中阶段已学的与细胞膜有关的知识 盐酸盐酸能够改变能够改变细胞膜的通透性细胞膜的通透性，加速染色，加速染色剂剂进入细胞进入细胞，同时使染色体中的，同时使染色体中的DNA与蛋与蛋白质分离，有利于白质分离，有利于DNA与染色剂结合与染色剂结合（1 1）用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，）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，却伊红很快扩散到整个细胞，却；（2 2）在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，）在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，；（3 3）用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如）用微

2、针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果果。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；物质都能进入细胞；光学显微镜下，光学显微镜下，看不清看不清细胞膜结构，直至细胞膜结构，直至1950s1950s，电子显微镜发展电子显微镜发展P66P66怎样获得比较纯净的细胞膜呢？怎样获得比较纯净的细胞膜呢？请大家阅读课本请大家阅读课本40页页41页的实验：体验制备页的实验：体验制备细胞膜的方法，完成下面几个问题的思考。细胞膜的方法，完成下面几个问题的思考。 1、实验原理实验原理 2、如何选材、如何选材 3、实验操作、实验操作

3、 4、实验现象、实验现象把细胞放在清水中，水会进入细胞，把细把细胞放在清水中，水会进入细胞，把细胞涨破，细胞内的物质流出来胞涨破，细胞内的物质流出来渗透作用渗透作用根据实验原理，请从下面细胞中选出最符根据实验原理，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。合研究细胞膜的细胞，并说明理由。 高等动物细胞高等动物细胞高等植物细胞高等植物细胞哺乳动物成熟的红哺乳动物成熟的红细胞（双凹形）细胞（双凹形）细菌细菌 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的哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器细胞器在发育成熟过程中，在发育成熟过程中，哺乳动物哺乳动物红

4、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。出空间。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？生理盐水生理盐水高浓度盐水高浓度盐水蒸馏水蒸馏水渗透渗透作用作用P60下列哪些动物的成熟红细胞可作为实验材下列哪些动物的成熟红细胞可作为实验材料呢？料呢？怎样获得比较纯净的细胞膜呢？怎样获得比较纯净的细胞膜呢？请大家阅读课本请大家阅读课本40页页41页的实验：体验制备页的实验：体验制备细胞膜的方法，完成下面几个问题的思考。细胞膜的方法，完成下面几个问题的思考。 1、实验原理、实验原理 2、如何选材、如何选材 3

5、、实验步骤、实验步骤 4、实验现象、实验现象高倍镜下观察到高倍镜下观察到:凹陷消失，细胞体积增凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物流出大，很快细胞破裂，内容物流出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：1 1、取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，其目的是：、取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，其目的是：2 2、注意事项、注意事项操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。滴蒸馏水时应缓慢，边滴边用吸水纸吸引，同时用显微滴蒸馏水时应缓慢，边滴边用吸水纸吸引，同时

6、用显微镜观察红细胞的镜观察红细胞的形态变化形态变化。3 3、如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方、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？法才能获得较纯的细胞膜？ 使红细胞分散开。使红细胞分散开。使红细胞暂时维持原有的形态。使红细胞暂时维持原有的形态。红细胞破裂后，还必须经过红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤离心、过滤才能成功。才能成功。回到回到15153 3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、1919世纪末世纪末，欧文顿选用，欧文顿选用500500多多种化学物质对动物细胞膜的通透性种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了

7、上万次的研究。发现凡是易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，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，也反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜不容易穿过膜。原理：相似相溶原理：相似相溶细胞膜的成分细胞膜的成分资料一资料一结论：细胞膜的组成成分有脂质结论：细胞膜的组成成分有脂质2 2、科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，、科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细细胞膜会被蛋白酶分解胞膜会被蛋白酶分解（提示：（提示：蛋白酶蛋白酶是生物体是生物体内普遍存在的内普遍存在的只对只对蛋白质分解起催化作用的物蛋白质分解起催化作用的物质）。质）。结论：结论：细胞膜的组

8、成成分有蛋白质细胞膜的组成成分有蛋白质资料二资料二 细胞膜的成分细胞膜的成分 脂质脂质：约占约占50%50% 蛋白质蛋白质：约占：约占40%40% 糖类糖类：2%10%2%10%细胞膜的成分细胞膜的成分如何验证细胞膜成分中是否有糖类？如何验证细胞膜成分中是否有糖类？成分成分红细胞膜红细胞膜 肝细胞膜肝细胞膜 心肌细胞膜心肌细胞膜磷脂磷脂55%55%40%40%24%24%蛋白质蛋白质约约40%40%约约59%59%75%75%糖类糖类5%5%微量微量微量微量 仔细比较下面表格中不同细胞的膜成仔细比较下面表格中不同细胞的膜成分，你能得出什么结论？分，你能得出什么结论？细胞膜的成分细胞膜的成分肿瘤

9、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。自然的法则一般都是结构决定功能，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

10、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

11、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细胞壁细胞壁主要成分：主要成分：纤维素纤维素和

12、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（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流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

13、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B3.3.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