生物-《细胞膜——系统边界》课件(新人教版必修1)

1、第一节细胞膜第一节细胞膜系统的边界系统的边界 思考：思考：你知道怎样你知道怎样区分显微镜区分显微镜视野中的视野中的气气泡与细胞泡与细胞吗？吗？能看见细胞能看见细胞膜吗？膜吗？ 气泡是光亮的，里面只有空气，周边是气泡是光亮的，里面只有空气，周边是黑色的。黑色的。 细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞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。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胞膜，但是能够观察

2、到细胞与外界环境之间是有界限的。间是有界限的。 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；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 科学家在电子显微镜诞生之后，用它清晰地观科学家在电子显微镜诞生之后，用它清晰地观察到了细胞膜；察到了细胞膜；但在此之前，已经能够确定细胞但在此之前，已经能够确定细胞膜的存在了膜的存在了。展开你的想象，尽量多的提出。展开你的想象，尽量多的提出在光在光学显微镜下可以证明细胞膜存在的方法。（学显微镜下可以证明细胞膜存在的方法。（ ？）？） 依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道依据的实

3、验事实主要有：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；用显微注选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；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；在光学显微镜下看到，到整个细胞，却不能很快逸出细胞；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。结构受损面过

4、大，细胞会死亡。刚才我们讨论后知道，科学家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？此实验说明了什么？此实验说明了什么？细胞作为一个完整的系统，它有边界，有细胞作为一个完整的系统，它有边界，有膜包被膜包被 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

5、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相关知识相关知识在发育成熟过程中，哺乳动物红细在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞中排出，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出空间。为能携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细胞只能存活天左右。人的红细胞只能存活天左右。 实验原理：实验原理： 1.1.人和哺乳动物成熟红细胞没有人和哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器细胞核和众多的细胞器 2. 2.哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破。吸水胀破。实验：体验制备细胞膜的方法实验：体验制备细胞膜的方法正常形态的红细胞正常

6、形态的红细胞吸水后胀破的红细胞吸水后胀破的红细胞思考思考：如何从混合液中分离出纯如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？度较高的细胞膜？ 细胞破裂后细胞内物质流出，细胞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，膜和细胞质中的其他结构质量不一样，可以采用可以采用差速离心法差速离心法和和密度梯度离心密度梯度离心法法将细胞膜与其他物质分开，得到较将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。纯的细胞膜。1.选材：猪的新鲜红细胞稀释液（选材：猪的新鲜红细胞稀释液（生理盐水生理盐水）2.制作装片制作装片：3.观察：低倍到高观察：低倍到高倍4.滴清水：引流滴清水：引流5.观察：观察：6.分

7、析结果：分析结果：凹陷消失，体积增大，细胞破裂，凹陷消失，体积增大，细胞破裂，内容物流出内容物流出 获得细胞膜。获得细胞膜。 实验方法步骤：实验方法步骤：脂质（约脂质（约50%50%）蛋白质（约蛋白质（约40%40%）糖类（约糖类（约2%-10%2%-10%）细胞膜的主要成分脂质脂质 大约占大约占50% （磷脂最丰富（磷脂最丰富,动物动物细胞中还含有少量的胆固醇细胞中还含有少量的胆固醇）蛋白质蛋白质 大约占大约占40% 糖类糖类 大约占大约占2%10%（细胞膜功能复杂程度和（细胞膜功能复杂程度和蛋白质种类数蛋白质种类数量量有关）有关）（二）（二）细胞膜结构及其特点细胞膜结构及其特点：1.1.基

8、本骨架基本骨架：磷脂双分子层磷脂双分子层，每个磷脂分子都是亲水的头部向外，疏，每个磷脂分子都是亲水的头部向外，疏水的尾部向内，使脂溶性物质、小分子自由扩散通过膜。水的尾部向内，使脂溶性物质、小分子自由扩散通过膜。2.2.蛋白质分子蛋白质分子：以不同的方式：以不同的方式镶嵌、贯穿、覆盖镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层之间或在磷脂双分子层之间或表面，作为物质运输的载体使膜具有主动运输的功能，表面，作为物质运输的载体使膜具有主动运输的功能，3.3.糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等功能有关。糖被的存在，与细胞保护、润滑、识别等功能有关。细胞膜的以上这些生理功能的实现必定有一定的结构来完成，这就是细胞

9、膜细胞膜的以上这些生理功能的实现必定有一定的结构来完成，这就是细胞膜磷脂双分子层。磷脂双分子层。特点：流动性、选择透过性原始地球环境原始地球环境膜的出现是生膜的出现是生命起源过程中命起源过程中至关重要的阶至关重要的阶段。段。营养物质营养物质废物废物分泌物分泌物病毒，病菌病毒，病菌控制的相对性控制的相对性体现了细胞膜的选择透过性体现了细胞膜的选择透过性 在多细胞生物体在多细胞生物体内，各个细胞都内，各个细胞都不不是孤立是孤立存在的，他存在的，他们之间必须保持功们之间必须保持功能的能的协调协调，才能维，才能维持正常的生命活动。持正常的生命活动。(1)、物质传递：物质传递：通过细胞分泌的通过细胞分泌

10、的化学物质（激素）化学物质（激素）建立的细胞交流建立的细胞交流(如胰岛素对血糖的调节如胰岛素对血糖的调节) 。内分泌细胞内分泌细胞血管血管激素激素靶细胞靶细胞靶细胞靶细胞易发出信号的细胞发出信号的细胞 靶细胞靶细胞 与膜结合的与膜结合的 信号分子信号分子 （2）接触接触传递传递：相邻两个细胞的细胞膜接触，信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结合的识别和结合（3）通道通道传递传递：相：相邻两个细胞之间邻两个细胞之间形成形成通道，通道，携带信息的物携带信息的物质通过通道进入另一质通过通道进入另一个细胞

11、。例如，高等个细胞。例如，高等植物细胞之间通过植物细胞之间通过胞胞间连丝间连丝相互连接，也相互连接，也有信息交流的作用有信息交流的作用胞间连丝切片（黑枣）胞间连丝切片（黑枣）小结：细胞间进行信息交流的方式小结：细胞间进行信息交流的方式1、物质传递物质传递：化学物质（如激素）：化学物质（如激素）2、接触、接触传递传递：细胞膜上的相互识别的物质：细胞膜上的相互识别的物质3、通道、通道传递传递：植物细胞的胞间连丝：植物细胞的胞间连丝材料材料6 用凉水洗青菜，水不变绿；煮用凉水洗青菜，水不变绿；煮青菜汤时，汤却是绿色的，这与细青菜汤时，汤却是绿色的，这与细胞膜的功能改变有关。胞膜的功能改变有关。化学成

12、分：纤维素和果胶化学成分：纤维素和果胶功能：支持和保护功能：支持和保护细胞壁具有全透性细胞壁具有全透性若用植若用植物细胞物细胞制备细制备细胞膜，胞膜，应该怎应该怎么处理？么处理？细胞膜的功能细胞膜的功能将细胞与外界环境分开，保证将细胞与外界环境分开，保证细胞内部环境的相对稳定细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞之间的信息交流进行细胞之间的信息交流细胞膜的结构细胞膜的结构决定决定小结：小结：细胞膜的功能细胞膜的功能1下列哪一项不属于细胞膜的功能？下列哪一项不属于细胞膜的功能？ A控制物质进出细胞控制物质进出细胞 B将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到细胞外将胰岛细胞形成的胰岛

13、素，分泌到细胞外 C提高细胞内化学反应的速率提高细胞内化学反应的速率 D作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定2科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究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：细胞膜的组成，是因为： A.哺乳动物红细胞容易得到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、线粒体哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构膜等膜结构 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.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到容易观察到基础训练基础训练3、下列生理现

14、象中，没有涉及到细胞间信息交下列生理现象中，没有涉及到细胞间信息交流的是：流的是： ？【】？【】 A. 精子与卵细胞的结合。精子与卵细胞的结合。 B.干细胞表面的糖蛋白结合胰岛素。干细胞表面的糖蛋白结合胰岛素。 C.吞噬细胞吞噬细菌。吞噬细胞吞噬细菌。 D. 氨基酸脱水缩合。氨基酸脱水缩合。4、 下列最易通过细胞膜的物质是【下列最易通过细胞膜的物质是【 】 A. 淀粉淀粉 B.糖类糖类 C.蛋白质蛋白质 D.脂肪脂肪酸酸DD 例题解析：例题解析： 例题例题1.最能代表细胞膜基本化学成分的一组化最能代表细胞膜基本化学成分的一组化学元素是（学元素是（ ） C、H、O、N B. C、H、O、N、P

15、C. C、H、O、P D. C、H、O、Mg、Fe 例题例题2.细胞膜的功能是（细胞膜的功能是（ ） A.保护和支持作用保护和支持作用 B.保护和分泌作用保护和分泌作用A.C.保护和吸收保护和吸收 D.保护和物质交换保护和物质交换作用作用BD1、试验中制备比较纯净的细胞膜时，一般不用植物细、试验中制备比较纯净的细胞膜时，一般不用植物细胞，其原因是（胞，其原因是（ ） 1植物细胞液种的有机酸会溶解细胞膜植物细胞液种的有机酸会溶解细胞膜 2光学显微光学显微镜下观察植物细胞，看不到细胞膜镜下观察植物细胞，看不到细胞膜 3植物细胞的细植物细胞的细胞膜较薄胞膜较薄 4植物细胞有细胞壁，提取膜的过程比较困

16、植物细胞有细胞壁，提取膜的过程比较困难难 5植物细胞内有其他膜结构的干扰植物细胞内有其他膜结构的干扰 A 1、4 B2、3 C2、5 D4、5 训练：训练：2、1895年，年，Overton 在研究各种未受精卵细胞在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有这表明组成细胞膜的主要成分中有_。3、1925年，年， Grendel用丙酮提取红细胞的脂质，用丙酮提取红细胞的脂质，并将它在空气并将它在空气水界面展开时，这个单层分子的水界面展开时

17、，这个单层分子的面积是原来的面积是原来的2倍。由此可以认为细倍。由此可以认为细胞膜由胞膜由_组成。组成。4 4 、下列有关细胞膜的叙述中，不正确的是（、下列有关细胞膜的叙述中，不正确的是（ ）。）。 A. A. 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B. B. 不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同 C. C. 组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富 D. D. 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关 5 5、下列各项中，在细胞膜行使功能时起主要

18、作用的是、下列各项中，在细胞膜行使功能时起主要作用的是 （ ）A A磷脂磷脂 B B蛋白质蛋白质 C C糖类糖类 D D胆固醇胆固醇B BB B6 6 、细胞、细胞 膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解，不正确的是（一功能的理解，不正确的是（ ） A. A. 细胞需要的物质可以进出细胞细胞需要的物质可以进出细胞 B. B. 细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞 C. C. 细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外 D. D. 由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等不能进入细由于细胞