31细胞膜——系统的边界

1、 第一节细胞膜第一节细胞膜系统的边界系统的边界第三章第三章 细胞的基本结构细胞的基本结构动物细胞动物细胞 植物细胞植物细胞 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？气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有气泡是光亮的，里面只有空气。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。在显微镜下，通过调节焦距可以个立体的结构。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观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细

2、胞与外界环境之间是细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。有界限的。科学家在电子显微镜诞生之后，用它清晰地观察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；但在此之前，已经能够确定细胞膜到了细胞膜；但在此之前，已经能够确定细胞膜的存在了。展开你的想象，尽量多的提出在光学的存在了。展开你的想象，尽量多的提出在光学显微镜下可以证明细胞膜存在的方法。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选依据的实验事实主要有：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；用显微注择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；用显微注

3、射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩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；到，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；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。胞表面结构受损面过大，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

4、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？动动脑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 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哈哈！我知道了：哈哈！我知道了：动物细胞没有细胞壁，动物细胞没有细胞壁，因此选择动物细胞！因此选择动物细胞！科学家用哺乳动物红细胞作科学家用哺乳动物红细胞作为制备细胞膜的材料的原因是为制备细胞膜的材料的原因是哺乳动物成熟红细哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多

5、的细胞器！胞中没有细胞核和众多的细胞器！在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞中排出，为能的核逐渐退化，并从细胞中排出，为能携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细胞只能存活天左右胞只能存活天左右相关知识相关知识正常形态的红细胞正常形态的红细胞吸水后胀破的红细胞吸水后胀破的红细胞实验原理：实验原理：哺乳动物成熟的红细哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破胞吸水胀破思考思考：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？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

6、的其他结构质量不一样，可以采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的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较离心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。重重 温温科学家对细胞膜组成的科学家对细胞膜组成的探索历程探索历程材料材料1859年，欧文顿选用年，欧文顿选用500多种化学物质对动多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现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的物质，也容易穿过膜，反之，凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。你从以上实验能得出什么结论？并

7、你从以上实验能得出什么结论？并说明理由。说明理由。动动动动脑筋脑筋细胞膜的组成成分中含有脂质细胞膜的组成成分中含有脂质你从以上实验中能得出什么结论？你从以上实验中能得出什么结论？动动动动脑筋脑筋材料材料 科学家对细胞膜化学成分深层分科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的在的只只对蛋白质分解起催化作用的对蛋白质分解起催化作用的物质）。物质）。细胞膜的组成成分中还含有蛋白质细胞膜的组成成分中还含有蛋白质细胞膜的主要成分脂质（磷脂最丰富）脂质（磷脂最丰富） 大约占大约占50%蛋白质蛋白质 大

8、约占大约占40%糖类糖类 大约占大约占2%10%阅读课本第阅读课本第4141页的小字页的小字“与生活的联系与生活的联系”及旁栏及旁栏“肿瘤医院检验报告单肿瘤医院检验报告单”，学习查看血液检验报，学习查看血液检验报告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。 细胞膜及细胞内组成其他结构的膜，化学细胞膜及细胞内组成其他结构的膜，化学成分相似，基本结构大致相同，统称为生成分相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。近年来，人们对生物膜的研究不断物膜。近年来，人们对生物膜的研究不断深入，在许多方面取得了令人鼓舞的成绩。深入，在许多方面取得了令人鼓舞的成绩。人们尝

9、试模拟生物膜的功能，进行淡化海人们尝试模拟生物膜的功能，进行淡化海水，净化污水等工作；并从生物膜的结构水，净化污水等工作；并从生物膜的结构和功能入手，寻找培育抗寒、抗旱、耐盐和功能入手，寻找培育抗寒、抗旱、耐盐的农作物新途径；在医学上，人们模拟生的农作物新途径；在医学上，人们模拟生物膜的功能，找到了治疗尿毒症的新方法物膜的功能，找到了治疗尿毒症的新方法血液透析，挽救了许多尿毒症患者的血液透析，挽救了许多尿毒症患者的生命。生命。 用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜的功能有何关系？的功能有何关系？有人将细胞膜和纱

10、窗作类比，你觉得有人将细胞膜和纱窗作类比，你觉得合理吗？合理吗？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彩图二彩图二 胞间连丝切

11、片（黑枣）胞间连丝切片（黑枣） 【课堂小结】【课堂小结】 这节课我们通过亲自动手制备细胞膜，这节课我们通过亲自动手制备细胞膜，体验了实验材料的正确选择对于科学研体验了实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。所蕴涵的科学原理。 我们主要学习了细胞膜的化学成分和功我们主要学习了细胞膜的化学成分和功能，希望大家能够掌握好。能，希望大家能够掌握好。 另外，我们知道植物细胞在细胞膜的外另外，我们知道植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，通过刚才的阅读大面还有一层细胞壁，通过刚才的阅读大家也了解到，家也了解到，细胞壁的成分主要是纤维细胞壁的成分主要是纤维素和果胶。对植物细胞有支持和保护的素和果胶。对植物细胞有支持和保护的作用。作用。