第一節(jié)細胞膜11月16日

1、第一節(jié) 細胞膜系統(tǒng)的邊界 教學(xué)目標：1制備細胞膜的方法2.細胞膜的成分3.對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程4.生物膜的流動鑲嵌模型教學(xué)重點難點：1.制備細胞膜的方法2.生物膜的流動鑲嵌模型引課：前面使用高倍顯微鏡觀察細胞時，可以看到細胞與細胞之間是有“界限”，但在光學(xué)顯微鏡下很難看清細胞膜，只有用電子顯微鏡才可看清，科學(xué)家是如何確定細胞膜的存在？這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)細胞的基本結(jié)構(gòu)細胞膜一、制備細胞膜的方法 要想研究細胞膜，首先要獲得純凈的細胞膜。下面是制備細胞膜的常見方法和步驟，閱讀教材P4041內(nèi)容，完成填空，并結(jié)合該過程回答下面的問題。 選材：豬(或牛、羊、人)的新鮮的血液加上適量的 生理鹽水 制成紅細

2、胞稀釋液 制作裝片：用滴管吸取一滴紅細胞稀釋液滴在載玻片上，蓋上 蓋玻片，制成臨時裝片 觀察：用顯微鏡觀察紅細胞形態(tài)，先用 低 倍鏡，再用 高 倍鏡 滴清水：在蓋玻片的一側(cè)滴一滴 蒸餾水 ，在另一側(cè)用_吸水紙_ 吸引(引流法) 觀察：持續(xù)觀察細胞的變化 問題1.實驗材料選取哺乳動物成熟的紅細胞的原因是什么？ 動物細胞沒有細胞壁，省去了去除細胞壁的麻煩，而且易吸水漲破。 人和其他哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器，能得到較純凈的細胞 紅細胞數(shù)量大，材料易得。 試驗成功的關(guān)鍵：材料選擇問題2.取得的動物血液要 生理鹽水 稀釋，紅細胞在這種溶液中會維持正常形態(tài)，用顯微鏡可觀察到紅細胞為 兩面

3、凹的圓餅狀 。滴加蒸餾水后，高倍鏡下持續(xù)觀察會發(fā)現(xiàn)以下變化： 凹陷 消失體積 增大 細胞 破裂 內(nèi)容物 流出。 實驗原理：滲透作用實驗方法：吸水脹破，引流法問題3.如果該實驗過程不是在載物臺上的載玻片上操作，而是在試管中進行的，那么要想獲得比較純凈的細胞膜，紅細胞破裂后，還需要用什么方法才能獲得較純凈的細胞膜？ 還必須經(jīng)過離心、過濾才能獲得較純凈的細胞膜。 上述實驗雖沒直接設(shè)置對照組，但滴清水前的觀察與之后的觀察可形成自身前后對照。 歸納：1.哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器，細胞只具有細胞膜這一種生物膜，是制備細胞膜的理想材料，另外哺乳動物成熟的紅細胞不能分裂，壽命較短。但是要注意，兩

4、棲類、鳥類的紅細胞是有細胞核的。 2.實驗注意事項 (1)取得紅細胞后應(yīng)先用適量的生理鹽水稀釋，目的是： 使紅細胞分散開，不易凝集成塊。 使紅細胞暫時維持原有的形態(tài)。 (2)操作時載物臺應(yīng)保持水平，否則易使蒸餾水流走。 (3)滴蒸餾水時應(yīng)緩慢，邊滴邊用吸水紙吸引，同時用顯微鏡觀察紅細胞的形態(tài)變化。 二、細胞膜的成分 許多有關(guān)細胞膜化學(xué)組成的資料，都來自對哺乳動物紅細胞膜的研究。請閱讀教材P41內(nèi)容，結(jié)合下表中豬的幾種細胞的細胞膜組成成分分析，回答問題： 細胞膜的種類 主要成分含量 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 糖類 紅細胞膜 42% 53% 5% 肌細胞膜 36% 60% 4% 小腸絨毛上皮細胞膜 50% 4

5、4% 6% 1.細胞膜主要由脂質(zhì)和 蛋白質(zhì) 組成，此外，還含有少量的 糖類 。 2.脂質(zhì)中 磷脂 最豐富， 膽固醇 的含量較少。 3.不同細胞的細胞膜各種成分的含量 不同 。 4.功能越復(fù)雜的細胞膜， 蛋白質(zhì) 的種類和數(shù)量越多，說明 蛋白質(zhì) 在細胞膜行使功能時起重要作用。 歸納：不同細胞膜的成分種類基本相同，但含量不同細胞膜的成分和含量會發(fā)生改變，如生活聯(lián)系中的表格說明問題：各成分之間如何形成細胞膜？三、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 請閱讀教材P6567內(nèi)容，結(jié)合下列材料進行分析： 1、從生理功能入手的科學(xué)研究 (1).19世紀末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞進行通透性實驗，發(fā)現(xiàn)凡是可以溶于

6、脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜。 結(jié)論：膜是由 脂質(zhì) 組成的。根據(jù)相似相溶原理，苯(脂溶性)和Na(非脂溶性)中，苯 更容易通過細胞膜。 (2).20世紀初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來?；瘜W(xué)分析表明，膜的主要成分是 脂質(zhì) 和 蛋白質(zhì) 。(3).科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)磷脂分子的結(jié)構(gòu)如圖所示。 (4).1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。 結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的 兩 層。 2、靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型的提出 1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜 清晰的暗亮暗的三層結(jié)構(gòu)，羅伯特森提出所有的

7、生物膜都由_蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì) 三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 結(jié)論：生物膜為 靜 態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。 該模型缺點：認為生物膜是一個 靜態(tài) 結(jié)構(gòu)，無法解釋細胞生長、變形蟲運動、攝食等現(xiàn)象。 3、新技術(shù)帶來新模型 (1).1970年，弗雷和埃迪登分別用綠色和紅色熒光染料標記兩種細胞的蛋白質(zhì)，并將兩細胞融合，發(fā)現(xiàn)熒光均勻分布，結(jié)果如下圖。 結(jié)論：構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)不是靜止的，而是 的可以運動的，即細胞膜 具有一定的流動性 。問題：在人鼠細胞融合的實驗中，將溫度維持在0 ，與37 相比，實驗現(xiàn)象有什么變化？ 兩種熒光不能均勻分布，或者需要更長的時間才能分布均勻，因為溫度降低減慢了蛋白質(zhì)運動的速度。

8、（溫度影響流動性） (2).1972年桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據(jù)基礎(chǔ)上提出 流動鑲 模型。 四、生物膜的流動鑲嵌模型 目前，細胞膜的流動鑲嵌模型已被大多數(shù)人所接受，如圖就是流動鑲嵌模型的示意圖，閱讀教材P68內(nèi)容，結(jié)合該圖探究下列問題。 1.流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 (1) 4 磷脂雙分子層 構(gòu)成了細胞膜的基本支架，它是輕油般的流體，具有 流動性。 (2)蛋白質(zhì)分子有的 鑲 在磷脂雙分子層表面(如圖中 2 )，有的部分或全部嵌入 磷脂雙分子層中(如圖中 6 )，有的 貫穿于整個磷脂雙分子層(如圖中 5 )。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以 運動 的。 (3)糖類有的和蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成 3 糖蛋白 ，

9、有的和脂質(zhì)結(jié)合構(gòu)成 1 糖脂 。 2.在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的 蛋白質(zhì) 與_糖類_結(jié)合形成的 糖蛋白 ，叫糖被，它與細胞表面的 識別 有密切關(guān)系，另外，消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有 保護和潤滑 作用。 3.圖中A、B兩側(cè)， A 側(cè)是細胞膜的外表面， B 側(cè)是細胞膜的內(nèi)表面。 五、膜的結(jié)構(gòu)特點:(1)流動性：磷脂和蛋白質(zhì)是可以運動的。(2)鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)是由磷脂雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的。(3)不對稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同，如糖被只存在于外表面。 六、課堂練習(xí)：1、判斷下列關(guān)于細胞膜成分的說法的正誤。 (1)功能越復(fù)雜的細胞膜，它的脂質(zhì)成分越復(fù)雜() (2)功能越復(fù)雜的細胞膜，它的糖脂越多() (3)癌細胞的細胞膜成分沒有發(fā)生改變() (4)在組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最為豐