細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界

1、第第3章章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第第1節(jié)節(jié) 細(xì)胞膜細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的邊界人教版必修人教版必修1本節(jié)聚集：本節(jié)聚集：1.1.細(xì)胞膜的主要成分是什么？細(xì)胞膜的主要成分是什么？2.2.怎樣獲得細(xì)胞膜？怎樣獲得細(xì)胞膜？3.3.細(xì)胞膜具有哪些功能？細(xì)胞膜具有哪些功能？在發(fā)育成熟過程中，哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在發(fā)育成熟過程中，哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的核逐漸退化，并從細(xì)胞中排出，能的核逐漸退化，并從細(xì)胞中排出，能攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。人的細(xì)攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。人的細(xì)胞只能存活天左右胞只能存活天左右相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)一、細(xì)胞膜的成分一、細(xì)胞膜的成分思考思考：如何從混合液中分離出純度較高如何從混合液中分離出

2、純度較高的細(xì)胞膜？的細(xì)胞膜？細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出，細(xì)胞膜和細(xì)細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出，細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣，可以采用胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣，可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的細(xì)胞膜。分開，得到較純的細(xì)胞膜。一、細(xì)胞膜的成分一、細(xì)胞膜的成分材料材料18591859年，歐文頓選用年，歐文頓選用500500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，

3、不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。物質(zhì)，也不容易穿過膜。你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？并你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？并說明理由。說明理由。動(dòng)動(dòng)腦筋動(dòng)動(dòng)腦筋細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)電鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗-亮-暗”結(jié)構(gòu)圖像你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)腦筋腦筋材料材料材料材料 科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解（提示：蛋現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只只對(duì)蛋白質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。分解起催化作用的物質(zhì)）。猜想：細(xì)胞膜的組成成分中還含有其它物質(zhì)細(xì)

4、胞膜的組成成分中還含有其它物質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的主要成分脂質(zhì)（磷脂最豐富）脂質(zhì)（磷脂最豐富） 大約占大約占50%蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 大約占大約占40%糖類糖類 大約占大約占2%10%作用作用:磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分分,決定細(xì)胞膜的形態(tài)決定細(xì)胞膜的形態(tài)作用作用:細(xì)胞膜功能的主要承擔(dān)者細(xì)胞膜功能的主要承擔(dān)者,決定細(xì)胞膜的功能決定細(xì)胞膜的功能作用作用:與膜上蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合與膜上蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂成糖蛋白或糖脂 閱讀課本第閱讀課本第4141頁(yè)的小字頁(yè)的小字“與生與生活的聯(lián)系活的聯(lián)系”及旁欄及旁欄“腫瘤醫(yī)院檢驗(yàn)?zāi)[瘤醫(yī)院

5、檢驗(yàn)報(bào)告單報(bào)告單”，學(xué)習(xí)查看血液檢驗(yàn)報(bào)告，學(xué)習(xí)查看血液檢驗(yàn)報(bào)告單中與細(xì)胞膜成分改變有關(guān)的物質(zhì)單中與細(xì)胞膜成分改變有關(guān)的物質(zhì)的正常指標(biāo)。的正常指標(biāo)。 用涼水洗青菜，水不變綠；煮青用涼水洗青菜，水不變綠；煮青菜湯，湯卻是綠色的，這與細(xì)胞膜菜湯，湯卻是綠色的，這與細(xì)胞膜的功能有何關(guān)系？的功能有何關(guān)系？光學(xué)顯微鏡下的動(dòng)物細(xì)胞光學(xué)顯微鏡下的動(dòng)物細(xì)胞氣泡：里面只有空里面只有空氣，所以比較氣，所以比較光亮光亮，并且氣泡并且氣泡邊緣的顏邊緣的顏色較深色較深。 細(xì)胞：細(xì)胞：含有細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞含有細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，比氣泡顏核等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，比氣泡顏色色暗淡暗淡。 科學(xué)家在電子顯微鏡誕生之后，用它科學(xué)家在電子顯微

6、鏡誕生之后，用它清晰地觀察到了細(xì)胞膜；但在此之前，已清晰地觀察到了細(xì)胞膜；但在此之前，已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了。展開你的想經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了。展開你的想象，盡量多的提出在光學(xué)顯微鏡下可以證象，盡量多的提出在光學(xué)顯微鏡下可以證明細(xì)胞膜存在的方法。明細(xì)胞膜存在的方法。F用顯微注射器將伊紅（一種紅色的染料用顯微注射器將伊紅（一種紅色的染料 ）注入草履蟲內(nèi)，伊）注入草履蟲內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞探測(cè)手段探測(cè)手段 依據(jù)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)主要有：進(jìn)入活細(xì)胞的依據(jù)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)主要有：進(jìn)入活細(xì)胞的物質(zhì)要通過一道選擇性的屏障，并不是所有物質(zhì)要通過一道選

7、擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進(jìn)入細(xì)胞；用顯微注射器將一種的物質(zhì)都能進(jìn)入細(xì)胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞；在擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞；在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細(xì)胞表面時(shí)，光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細(xì)胞表面時(shí)，細(xì)胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細(xì)細(xì)胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細(xì)胞會(huì)死亡。胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細(xì)胞會(huì)死亡。剛才我們討論后知道，科學(xué)家用顯微剛才我們討論后知道

8、，科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)形蟲體內(nèi), ,伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞, ,卻不能逸出細(xì)胞。卻不能逸出細(xì)胞。伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說明了什么？此實(shí)驗(yàn)說明了什么？動(dòng)動(dòng)腦筋細(xì)胞作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，它有邊界細(xì)胞作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，它有邊界瑞典皇家科學(xué)院將瑞典皇家科學(xué)院將20032003年度諾貝爾化學(xué)年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研究細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)家彼獎(jiǎng)授予兩名研究細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)家彼得得阿格里（阿格里（Peter AgrePeter Agre）和羅德里）和羅德里克克麥克金農(nóng)（麥克金農(nóng)（Roderic

9、k MacKinnonRoderick MacKinnon），），以表彰兩人在細(xì)胞膜通道研究領(lǐng)域所取以表彰兩人在細(xì)胞膜通道研究領(lǐng)域所取得的卓越成績(jī)。瑞典皇家科學(xué)院表示，得的卓越成績(jī)。瑞典皇家科學(xué)院表示，兩人在人類細(xì)胞鹽、水運(yùn)輸方面的發(fā)現(xiàn)兩人在人類細(xì)胞鹽、水運(yùn)輸方面的發(fā)現(xiàn)對(duì)于對(duì)于“理解許多疾病至關(guān)重要理解許多疾病至關(guān)重要”。 瑞典皇家科學(xué)院的評(píng)價(jià)是，瑞典皇家科學(xué)院的評(píng)價(jià)是，“這一決定這一決定性發(fā)現(xiàn)為整個(gè)水通道的生物化學(xué)、生理性發(fā)現(xiàn)為整個(gè)水通道的生物化學(xué)、生理學(xué)和遺傳學(xué)研究打開了大門。學(xué)和遺傳學(xué)研究打開了大門?！卑⒏窭锇⒏窭锖望溈私疝r(nóng)將分享價(jià)值和麥克金農(nóng)將分享價(jià)值130萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金?？?/p>

10、學(xué)成就科學(xué)成就請(qǐng)從下面細(xì)胞中選出符合研究細(xì)胞膜的細(xì)請(qǐng)從下面細(xì)胞中選出符合研究細(xì)胞膜的細(xì)胞，并說明理由胞，并說明理由哺乳動(dòng)物成哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞熟的紅細(xì)胞高等動(dòng)物細(xì)胞高等動(dòng)物細(xì)胞高等植物細(xì)胞高等植物細(xì)胞細(xì)菌細(xì)菌二、制備細(xì)胞膜 哺乳動(dòng)物成熟的紅哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核和其它眾多的細(xì)胞和其它眾多的細(xì)胞器，可以避免細(xì)胞器，可以避免細(xì)胞膜與其它膜結(jié)構(gòu)混膜與其它膜結(jié)構(gòu)混在一起。在一起。 正常形態(tài)的紅細(xì)胞正常形態(tài)的紅細(xì)胞吸水后脹破的紅細(xì)胞吸水后脹破的紅細(xì)胞實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞吸水漲破哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞吸水漲破體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法目的要求：體驗(yàn)

11、用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方目的要求：體驗(yàn)用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法和過程。法和過程。材料用具：豬的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液、蒸餾水、滴材料用具：豬的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液、蒸餾水、滴 管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡方法步驟：制臨時(shí)裝片、先低倍鏡后高倍鏡觀察方法步驟：制臨時(shí)裝片、先低倍鏡后高倍鏡觀察當(dāng)將紅細(xì)胞放在清水中細(xì)胞會(huì)當(dāng)將紅細(xì)胞放在清水中細(xì)胞會(huì) 吸水脹破吸水脹破再用再用差速離心法差速離心法就可得到較純的細(xì)胞膜就可得到較純的細(xì)胞膜制備細(xì)胞膜的過程制備細(xì)胞膜的過程 與外界環(huán)境分隔與外界環(huán)境分隔控制物質(zhì)運(yùn)輸控制物質(zhì)運(yùn)輸識(shí)別信號(hào)識(shí)別信號(hào)細(xì)胞通訊細(xì)胞通訊信息信息

12、交流交流三、細(xì)胞膜的功能三、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開原始地球環(huán)境膜的出現(xiàn)是生命膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)起源過程中至關(guān)重要的階段。重要的階段。三、細(xì)胞膜的功能三、細(xì)胞膜的功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞2.2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)廢物廢物分泌物分泌物病菌、病毒病菌、病毒控制的相對(duì)性控制的相對(duì)性-有選擇地允許物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。有選擇地允許物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。三、細(xì)胞膜的功能三、細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流通過細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)通過細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)(如激素如激素)建建立的細(xì)胞交流立的細(xì)胞交流細(xì)胞分泌的化學(xué)

13、物質(zhì)（如激素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如激素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。易發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞 靶細(xì)胞靶細(xì)胞 與膜結(jié)合的與膜結(jié)合的 信號(hào)分子信號(hào)分子 相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。例如：精子和卵個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。例如：精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合相鄰兩個(gè)細(xì)胞相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，之間形成通道，攜帶信息的物攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植例如，高

14、等植物細(xì)胞之間通物細(xì)胞之間通過過胞間連絲胞間連絲相相互連接，也有互連接，也有信息交流的作信息交流的作用用胞間連絲切片（黑棗）胞間連絲切片（黑棗）1 1、在下列幾組化學(xué)元素中，構(gòu)成細(xì)胞膜所必需的基、在下列幾組化學(xué)元素中，構(gòu)成細(xì)胞膜所必需的基本元素是本元素是 （ ） A. CA. C、H H、O B. CO B. C、H H、O O、P P C. C C. C、H H、O O、N D. CN D. C、H H、O O、N N、P P課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2.2.構(gòu)成玉米細(xì)胞的細(xì)胞膜的主要化學(xué)成分是（構(gòu)成玉米細(xì)胞的細(xì)胞膜的主要化學(xué)成分是（ ） A A、蛋白質(zhì)和磷酸、蛋白質(zhì)和磷酸 B B、蛋白質(zhì)和脂肪、蛋白

15、質(zhì)和脂肪 C C、氨基酸和磷脂、氨基酸和磷脂 D D、蛋白質(zhì)和磷脂、蛋白質(zhì)和磷脂3.3.動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞細(xì)胞膜的功能差異較大，其主要?jiǎng)游锛?xì)胞與植物細(xì)胞細(xì)胞膜的功能差異較大，其主要原因是構(gòu)成細(xì)胞膜的成分中原因是構(gòu)成細(xì)胞膜的成分中 A A、脂質(zhì)不同、脂質(zhì)不同 B B、磷脂不同、磷脂不同 C C、蛋白質(zhì)不同、蛋白質(zhì)不同 D D、水不同、水不同4.4.下列有關(guān)細(xì)胞膜功能的敘述中下列有關(guān)細(xì)胞膜功能的敘述中, ,錯(cuò)誤的是錯(cuò)誤的是( )( )A.A.將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開 B.B.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 C.C.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 D.D.可以為生命活動(dòng)提供能可以為生命活動(dòng)提供能量量5.5.高等植物細(xì)胞之間的信息交流高等植物細(xì)胞之間的信息交流 主要通過的途徑主要通過的途徑是是( )( ) A. A.胞隙連接胞隙連接 B.B.吞噬吞噬 C.C.內(nèi)吞內(nèi)吞 D.D.胞間連絲胞間連絲7.