青岛市教研活动公开课-细胞膜-系统边界〉

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。细胞作为一个完整的系统，它有边界科学实验

伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？第一页，共32页。细胞膜——系统的边界第三章细胞的基本结构第二页，共32页。学习目标1、简述细胞膜的成分和功能。2、进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验细胞膜的制备方法。3、认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。我们要学什么重点重难点难点第三页，共32页。1、实验选材：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。高等动物细胞高等植物细胞哺乳动物成熟的红细胞细菌细胞膜的成分一、体验制备细胞膜的方法第四页，共32页。哺乳动物成熟的红细胞细胞膜的成分一、体验制备细胞膜的方法

选择哺乳动物成熟的红细胞。

原因：没有细胞壁，没有细胞核和众多的细胞器。1、实验选材：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。第五页，共32页。等渗状态正常形态的红细胞吸水后胀破的红细胞2、实验原理：细胞膜的成分第六页，共32页。离心分离获得细胞膜细胞膜的成分3、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？提取红细胞使红细胞吸水破裂离心法第七页，共32页。回到152年前………重温细胞膜成分的探索历程第八页，共32页。1、①1859年，欧文顿选用500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。细胞膜的组成成分有脂质细胞膜的成分重温细胞膜成分的探索历程②1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关,且溶解度越大越容易通过。探究一第九页，共32页。2、1917年欧文·朗缪尔将提取的膜质铺展在水盘的水面上，发现脂在水面上形成一薄层，单脂层亲水的头朝向水面，疏水的尾背离水面。于是他提出：磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，结构既有疏水基团（尾部），又有亲水基团（头部）。磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。细胞膜的成分探究二组成细胞膜的脂质为双层1925年荷兰科学家Gorter和Grendel，用丙酮从人的活细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。第十页，共32页。第十一页，共32页。第十二页，共32页。3、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（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。细胞膜的组成成分中还含有蛋白质4、科学家发现哺乳动物受精过程实际是精子与卵细胞相互识别的过程，识别之后精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合。研究结果显示这个识别过程与细胞膜表面上的糖类有关。组成细胞膜的成分中含有糖类细胞膜的成分探究三探究四第十三页，共32页。细胞膜的成分

脂质（主要是磷脂）：50%蛋白质：约占40%糖类：2%—10%细胞膜的成分小结第十四页，共32页。细胞膜的成分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，有的产生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等物质。谈癌色变第十五页，共32页。不同细胞其膜上含有的蛋白质种类和数量一样吗？细胞膜的成分蛋白质脂质糖类变形虫细胞膜54424大鼠肝细胞膜61352.9人红细胞膜49438辩一辩

功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多。注：表中数据均为质量分数%第十六页，共32页。1、下列有关细胞膜的叙述中，不正确的是（）。A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B.不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关练一练第十七页，共32页。2、科学家在进行细胞膜化学成分分析时，采用哺乳动物或人的红细胞作为实验材科。将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象，一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗掉，即可得到纯净的细胞膜（又称血影）。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气和水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？

红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是

，这种物质的特性是

，因而使红细胞具有

的功能。(3)“血影”的化学组成是脂质、

、

。其中的脂质主要是指

。(4)选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结论？为什么？(5)使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力()A．核酸酶B．龙胆紫C．糖水解酶D．双缩脲试剂血红蛋白运输氧磷脂蛋白质糖类吸水涨破在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分离不可以。若选用鸡的红细胞，则磷脂形成的单分子层面积大大超过膜面积的2倍。因为鸡的红细胞内含有多种具膜细胞器，且各种细胞器的膜与细胞膜在成分上基本一致。C练一练第十八页，共32页。

第一个实验：用冷水浸泡花瓣，观察颜色的变化。第二个实验：用开水浸泡花瓣，观察颜色的变化。细胞膜的功能你能根据实验现象推测细胞膜的功能吗？细胞膜控制物质进出细胞。实验第十九页，共32页。控制物质进出细胞细胞膜的功能——允许对细胞有利的物质（如营养物质）进入，不允许有害物质进入。——允许细胞分泌物（如抗体、激素）排出。——允许细胞代谢产生的废物排出。第二十页，共32页。细胞膜的控制作用是绝对的吗？环境中的一些对细胞有害的物质可能进入。有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。所以，细胞膜的控制作用是相对的。细胞膜的功能想一想第二十一页，共32页。将细胞与外界环境隔开

——形成一种屏障，保证细胞内部环境的相对稳定。

细胞内细胞外细胞的生存外环境细胞膜的功能第二十二页，共32页。识图讨论：细胞间的信息交流与膜有关吗？多细胞生物体内细胞间要进行物质、能量的交换及信息交流。细胞间信息交流的三种方式第二十三页，共32页。（1）通过细胞分泌的化学物质间接传递信息。多细胞生物体内细胞间要进行物质、能量的交换及信息交流。细胞间信息交流的三种方式第二十四页，共32页。靶细胞发出信号的细胞与膜结合的信号分子受体细胞间信息交流的三种方式（2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息。

科学家很早就发现雌蕊柱头上落下多种的花粉，但柱头只接受来自同一物种的花粉。第二十五页，共32页。胞间连丝细胞间信息交流的三种方式（3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息（如胞间连丝）第二十六页，共32页。小结细胞膜的功能细胞膜的功能(3)进行细胞间的信息交流(2)控制物质进出细胞(1)将细胞与外界环境隔开

第二十七页，共32页。2．下列哪一项不属于细胞膜的功能？（）A、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C、作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定D、提高细胞内化学反应的速率练一练1、红苋菜细胞的液泡中含有呈紫红色的花青素。将红苋菜的叶片切成小块后放入水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随着水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是（）。A、细胞壁在加温后受到破坏B、水温升高，花青素的溶解度加大C、加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能D、加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜第二十八页，共32页。四、植物细胞的细胞壁：

成分：功能：特点：细菌细胞壁成分也是纤维素和果胶吗?不是,成分为肽聚糖纤维素和果胶支持和保护全通透性第二十九页，共32页。

系统的边界课堂小结原理选材

细胞膜的制备

脂类 细胞膜的成分 蛋白质 糖类 屏障作用