细胞膜──系统的边界

1、第三章第三章 细胞的基本结构细胞的基本结构 科学家用显微注射器将科学家用显微注射器将一种叫做一种叫做伊红伊红的物质注入的物质注入变形虫体内变形虫体内, ,伊红伊红很快扩很快扩散到整个细胞散到整个细胞, ,却不能逸却不能逸出细胞。伊红为什么不会出细胞。伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了逸出细胞？此实验说明了什么？什么？细胞作为完整的系统，它有边界细胞作为完整的系统，它有边界细胞膜细胞膜材料分析：材料分析：第第1 1节节 细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界一、细胞壁一、细胞壁细胞壁是全通透的细胞壁是全通透的成分：纤维素和果胶成分：纤维素和果胶功能：支持和保护功能：支持和保护资料资料1 1：一般食草

2、动物如牛的胃中存在的微生物可以一般食草动物如牛的胃中存在的微生物可以合成纤维素酶，纤维素酶可以分解纤维素，并为其合成纤维素酶，纤维素酶可以分解纤维素，并为其提供能量。提供能量。资料资料2 2：果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清，对分解果胶具有良好的作用。及澄清，对分解果胶具有良好的作用。 二、制备细胞膜二、制备细胞膜为什么要用为什么要用哺乳动哺乳动物成熟红细胞物成熟红细胞作材作材料研究膜的组成料研究膜的组成? ?哺乳动物成熟红细胞内哺乳动物成熟红细胞内 无细胞壁无细胞壁 无细胞核无细胞核 无细胞器无细胞器1 1、选择材料：、选择材料：2 2、实验原理

3、：、实验原理：3 3、实验过程：、实验过程：猪（或牛、羊、人）成熟的红细胞猪（或牛、羊、人）成熟的红细胞红细胞吸水胀破红细胞吸水胀破如何在显微镜下观察红细胞从自如何在显微镜下观察红细胞从自然形态到吸水涨破然形态到吸水涨破? ?体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法3 3、实验过程：、实验过程：4 4、观察现象：、观察现象：体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法制作装片制作装片观察观察滴蒸馏水滴蒸馏水持续观察持续观察结果结果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 二、制备细胞膜二、制备细胞膜正常状态正常状态吸水状态吸水状态失水状态

4、失水状态思考思考：如何从混合液中分离出纯度较高如何从混合液中分离出纯度较高 的细胞膜？的细胞膜？ 细胞破裂后细胞内细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构质量胞质中的其他结构质量不一样，可以采用不一样，可以采用离心离心的方法将细胞膜与其他的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的物质分开，得到较纯的细胞膜。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 1859 1859年，欧文顿选用年，欧文顿选用500500多种化学物质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。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的物质

5、，也容易穿过膜，发现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，也不容易穿反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解过膜。并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解你从以上实验能得出什么结论？你从以上实验能得出什么结论？细胞膜的组成成分中含有细胞膜的组成成分中含有脂质脂质。材料分析材料分析 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。细胞膜的组成成分中还含有细胞膜的组成成分中还含有蛋白质蛋白质。材料分析材料分析你从以上实验能得出什么结论？你从以上实验能得出什么结论？三、细胞膜的成

6、分三、细胞膜的成分0 05 5101015152020252530303535404045455050脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类脂质（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%）0 05 5101015152020252530303535404045455050脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类百分含量%百分含量%磷脂最丰富磷脂最丰富与生活中的联系：与生活中的联系： 癌症癌症21 21世纪的世纪的“第一杀手第一杀手”烧烤食物烧烤食物油炸食物油炸食物霉变食物霉变食物吸吸 烟烟四、细胞膜的功能四、细胞膜的功能1、将细胞与外界坏境分隔开、将细胞与外

7、界坏境分隔开原始地球环境原始地球环境 膜的出现是生命膜的出现是生命起源过程中至关重要起源过程中至关重要的阶段。的阶段。2 2、控制物质进出细胞、控制物质进出细胞- -选择透过性选择透过性控制作用是相对的控制作用是相对的细胞细胞营养物质营养物质废物废物分泌物分泌物病菌、病毒病菌、病毒3 3、进行细胞间的信息交流、进行细胞间的信息交流 你知道蚂蚁之间是你知道蚂蚁之间是怎样交流的吗？怎样交流的吗？ 物质传递物质传递靶细胞：接受信号的细胞靶细胞：接受信号的细胞受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点膜接触传递膜接触传递发出信号的细胞发出信号的细胞 靶细胞靶细胞 与膜

8、结合的信号分子与膜结合的信号分子 相邻两个细胞的相邻两个细胞的细胞膜接触细胞膜接触，信息从一，信息从一个细胞传递给另一个细胞。个细胞传递给另一个细胞。膜接触传递膜接触传递精子和卵细胞之间的识别和结合精子和卵细胞之间的识别和结合通道传递通道传递：胞间连丝胞间连丝 细胞细胞 细胞细胞通道通道通道通道例如，高等植物细胞之间通过例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝胞间连丝相互连相互连接，也有信息交流的作用。接，也有信息交流的作用。l1.海洋或河流湖泊中存在着很海洋或河流湖泊中存在着很多不同生物种的精子和卵细胞，多不同生物种的精子和卵细胞，这些精子与卵细胞并没有发生这些精子与卵细胞并没有发生相互结合相互结

9、合,为什么为什么?l2.免疫细胞吞噬病毒或细菌，免疫细胞吞噬病毒或细菌，而正常情况下并不吞噬自身的而正常情况下并不吞噬自身的细胞，为什么细胞，为什么?四、细胞膜的功能四、细胞膜的功能将细胞与外界环境分开将细胞与外界环境分开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一、细胞膜的成分一、细胞膜的成分二、细胞膜的功能二、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-选择透过性选择透过性 3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 脂质脂质 50% 50% （最丰富的是磷脂最丰富的是磷脂）蛋白质蛋白质

10、 40% 40%（在细胞膜行使在细胞膜行使功能功能时起重要作用时起重要作用）糖类糖类 2%-10%2%-10% 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，用台盼蓝染色，。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动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。物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释你能解释“染色排除法染色排除法”的原理吗？的原理吗？ 思维拓展思维拓展 活细胞的细胞膜具有控制物质进活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力出的能力，染色剂无法进入细胞内，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；所以活细胞不会被染色；当细胞死亡当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力能力，染色剂进入细胞，细胞被染成，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细