細胞膜系統(tǒng)的邊界課件

生命科學學院翟中和院士獲得“蔡元培獎”?！拔掖_信哪怕是一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧！”生命科學學院翟中和院士“我確信哪怕是一個最簡單的細胞，也比第三章細胞的基本結(jié)構(gòu)第三章細胞與外界環(huán)境的邊界是什么？細胞與外界環(huán)境的邊界是什么？科學家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),伊紅很快擴散到整個細胞,卻不能逸出細胞。細胞作為一個完整的系統(tǒng)，它有邊界！科學家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)第1節(jié)系統(tǒng)的邊界--細胞膜第1節(jié)閱讀課本P40頁實驗相關(guān)內(nèi)容，認真思考下列問題一、制備細胞膜●制備細胞膜選擇的最佳材料是什么？為什么選擇這種材料？哺乳動物成熟的紅細胞。原因：①無細胞壁，細胞容易吸水漲破。②無細胞核和眾多的細胞器，易制得純凈的細胞膜；閱讀課本P40頁實驗相關(guān)內(nèi)容，認真思考下列問題一、制備細胞實驗原理：哺乳動物成熟的紅細胞吸水脹破實驗原理：哺乳動物成熟的紅細胞吸水脹破將哺乳動物的紅細胞放在清水中。(2).20世紀初，科學家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來。

將哺乳動物的紅細胞放在清水中。(2).20世紀初，科學家第一人正常紅細胞的光鏡照片人部分紅細胞已漲破的光鏡照片細胞破碎后選擇什么方法提取到純凈細胞膜？人正常紅細胞的光鏡照片人部分紅細胞已漲破的光鏡照片細胞破碎后差速離心去除細胞內(nèi)其他物質(zhì)，獲得純凈細胞膜。差速離心去除細胞內(nèi)其他物質(zhì)，獲得純凈細胞膜。1．獲取較純的細胞膜的方法

(1)細胞的選?。杭毎胁荒苡衅渌?例如不能有核膜)，不能有細胞壁。要選取沒有細胞核、沒有細胞器、沒有細胞壁的細胞。通常選用哺乳動物成熟的紅細胞。(2)獲取細胞膜前要使細胞破裂，可以利用細胞吸水漲破的方法。(3)細胞漲破后，細胞膜與其他物質(zhì)混合在一起，分離的方法有：離心、過濾。重點難點1．獲取較純的細胞膜的方法 (1)細胞的選?。杭毎胁荒苡衅洹纠?】科學家在制備較純的細胞膜時，一般不選用植物細胞，其原因是()①植物細胞細胞液中的有機酸會溶解膜結(jié)構(gòu)②在光學顯微鏡下觀察，植物細胞看不到細胞膜③植物細胞的細胞膜較?、苤参锛毎屑毎冢崛〖毎さ倪^程比較繁瑣⑤植物細胞內(nèi)會有其他膜結(jié)構(gòu)干擾A．①④B．②③C．②⑤D．④⑤

[名師點撥]要制備較純的細胞膜，通常選用哺乳動物成熟的紅細胞，一是因為紅細胞采集方便，數(shù)量較多；二是因為成熟的紅細胞中無其他內(nèi)膜系統(tǒng)，比較純凈。而植物細胞有細胞壁，提取細胞膜的過程比較繁瑣，且細胞內(nèi)會有其他膜結(jié)構(gòu)干擾，得不到較純的細胞膜。

[答案]D【例1】科學家在制備較純的細胞膜時，一般不選用植物細胞，其

【變式訓練1】為獲得純凈的細胞膜用于研究其結(jié)構(gòu)與功能，請你完成下列實驗設(shè)計和分析有關(guān)問題：(1)應選取人體下列哪種細胞做實驗？()A．成熟紅細胞C．白細胞B．神經(jīng)細胞D．口腔上皮細胞

(2)將選取的上述材料放入________中，一段時間后細胞將破裂。

(3)細胞破裂后，可用下列哪一種方法獲得純凈的細胞膜？() 【變式訓練1】為獲得純凈的細胞膜用于研究其結(jié)構(gòu)與功(1)A．靜置C．離心B．加熱D．自然風干

[解析]由于細胞質(zhì)濃度比清水大，所以將細胞置于清水中，細胞將逐漸吸水漲大，直至破裂。細胞破裂后，可以用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細胞膜與其他物質(zhì)分開。

[答案](1)A(2)清水(3)CA．靜置B．加熱 [解析]由于細胞質(zhì)濃度比清水大，所以將細胞自學課本P41頁相關(guān)內(nèi)容，勾畫出細胞膜的成分和各成分的含量。然后結(jié)合以下問題對細胞膜的成分進行歸納總結(jié).細胞膜的主要成分是什么？含量較少的成分是什么？細胞膜中的脂質(zhì)主要是哪種脂質(zhì)成分？除此之外，還可能有哪種脂質(zhì)成分？細胞膜功能的復雜程度主要取決于膜的哪一種成分？二、細胞膜的成分自學課本P41頁相關(guān)內(nèi)容，勾畫出細胞膜的成分和各成分的含二、細胞膜的成分主要是脂質(zhì)(約50%)和蛋白質(zhì)(約40%)、含少量糖類(約2%-10%)動物細胞膜中還含有一定量的

。在組成細胞膜的脂質(zhì)中，______最豐富。膽固醇磷脂細胞膜的功能越復雜，________的種類和數(shù)量越多。蛋白質(zhì)二、細胞膜的成分主要是脂質(zhì)(約50%)和蛋白質(zhì)(約40%)、幾種常見細胞的細胞膜的成分及含量功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)種類和含量越高。幾種常見細胞的細胞膜的成分及含量功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)種配對練習)1．細胞膜是由什么組成的？(A．只是脂質(zhì)B．只是蛋白質(zhì)C．脂質(zhì)和糖類D．脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類[解析]細胞膜主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類組成。[答案]D配對練習)1．細胞膜是由什么組成的？([解析]細胞膜主要由脂2．細胞膜的主要成分——蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類(1)蛋白質(zhì)——最重要的成分

因為蛋白質(zhì)具有多種多樣的結(jié)構(gòu)，所以種類繁多。蛋白質(zhì)是細胞中承擔功能最多的化合物。功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。(2)脂質(zhì)和糖類①細胞膜上的脂質(zhì)主要是磷脂，另外膽固醇也是組成細胞膜的重要脂質(zhì)。②組成細胞膜的糖類是多糖，它們與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成糖蛋白，參與細胞膜的識別功能。③脂質(zhì)和糖類的結(jié)構(gòu)都不復雜，因此功能也不復雜。2．細胞膜的主要成分——蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類 因為蛋白質(zhì)具有多【例2】下列關(guān)于細胞膜的敘述中，不正確的是()

[名師點撥]本題主要考查細胞膜的成分和功能，蛋白質(zhì)在細胞行使功能時起重要作用，功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。

A．細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成B．不同功能的細胞，其細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同C．組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富D．癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細胞膜成分的改變有關(guān)[答案]B【例2】下列關(guān)于細胞膜的敘述中，不正確的是() A．細胞膜【變式訓練2】細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂，據(jù)此可推知，構(gòu)成細胞膜所必須的化學元素是()A．C、H、OC．C、H、O、PB．C、H、O、N、PD．C、N、O、P[解析]蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N，磷脂含有P。[答案]B【變式訓練2】細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂，據(jù)此可推知，三、細胞膜的功能

認真閱讀課本P42頁相關(guān)內(nèi)容，歸納總結(jié)細胞膜的三大主要功能!三、細胞膜的功能認真閱讀課本P42頁相關(guān)內(nèi)容，歸納總結(jié)細胞1.將細胞與外界環(huán)境分隔開

你怎樣理解“

膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段”無機小分子有機小分子有機大分子“團聚體”化學進化細胞進化細胞膜的出現(xiàn)火山爆發(fā)、光照和閃電使細胞成為一個相對獨立的系統(tǒng)，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定1.將細胞與外界環(huán)境分隔開你怎樣理解“膜的出現(xiàn)是生營養(yǎng)物質(zhì)無用的、有害的物質(zhì)細胞產(chǎn)生的分泌物、廢物

控制作用是相對的，例如：有些病毒、細菌也能侵入細胞，使生物體患病。2.控制物質(zhì)進出細胞營養(yǎng)物質(zhì)無用的、有害的物質(zhì)細胞產(chǎn)生的分泌物、廢物例如：O2、CO2、H2O、甘油、乙醇等例如：各種無機鹽離子，葡萄糖、氨基酸等小分子物質(zhì)例如：葡萄糖進入哺乳動物紅細胞直接穿過磷脂分子，順濃度梯度需要借助載體蛋白的幫助，順濃度梯度需要借助載體蛋白的幫助，且消耗能量逆著濃度梯度。例如：O2、CO2、H2O、甘油、乙醇等例如：各種無機鹽離子細胞膜控制物質(zhì)進出的方式和紗窗一樣嗎？

細胞膜對物質(zhì)的選擇透過性保證了細胞新陳代謝對物質(zhì)和能量的需求！細胞膜控制物質(zhì)進出的方式和紗窗一樣嗎？細胞膜對物質(zhì)內(nèi)分泌腺細胞激素血管受體靶細胞靶細胞3.進行細胞間的信息交流三個環(huán)節(jié)：一、受體識別信號分子；二、信號分子與受體結(jié)合三、引起靶細胞相應的生理活動的改變。

1）通過體液的作用來完成的間接交流，靶細胞即：激素體液內(nèi)分泌腺細胞激素血管受體靶細胞靶細胞3.進行細胞間的信息交流易即:細胞細胞2）通過相鄰細胞膜的直接接觸傳遞信息與膜結(jié)合的信號分子發(fā)出信號的細胞靶細胞細胞識別的分子基礎(chǔ)是細胞膜上的糖蛋白。

免疫系統(tǒng)如白細胞識別入侵細菌。雌蕊識別花粉，卵子識別精子進行受精；神經(jīng)細胞之間的信息傳遞；易即:細胞細胞2）通過相鄰細胞膜的直接接觸傳遞信息即:細胞細胞通道3）相鄰細胞間形成通道胞間連絲切片（黑棗）即:細胞細胞通道3）相鄰細胞間形成通道胞間連絲切片（黑棗）細胞間的信息交流使多細胞生物的各個細胞之間保持功能的協(xié)調(diào)，使生物體成為一個統(tǒng)一的整體。細胞膜上信號分子的識別：如精子卵細胞的識別并結(jié)合植物細胞間的通道：如胞間連絲動物細胞間的緊密結(jié)合：如粘著帶細胞間的信息交流使多細胞生物的各個細胞之間細胞膜上信號分子的（1）將細胞與外界環(huán)境分隔開（2）控制物質(zhì)進出細胞（3）進行細胞間的信息交流三、細胞膜的功能細胞膜的選擇透過性相對獨立，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定1）通過體液的作用來完成的間接交流靶細胞即：激素體液2）通過相鄰細胞膜的直接接觸傳遞信息3）相鄰細胞間形成通道即:細胞細胞通道即:細胞細胞（1）將細胞與外界環(huán)境分隔開（2）控制物質(zhì)進出細胞（3）錯誤認識：細胞間的信息交流就是糖蛋白的識別作用細胞膜上進行著信息交流錯誤認識：細胞間的信息交流就是糖蛋白的識別作用細胞膜上進行著細胞壁四、植物細胞壁1、成分：纖維素和果膠

2、功能：支持和保護細胞壁無生物活性，是全透性的膜。細菌細胞壁的成分為肽聚糖。細胞壁四、植物細胞壁1、成分：纖維素和果膠細胞壁無生物2．作為系統(tǒng)的邊界，細胞膜在細胞的生命活動中有多種功)能。圖3－1－1的模型主要表明了細胞膜的何種功能？(

圖3－1－1 A．將細胞與外界環(huán)境分開

B．控制物質(zhì)進出細胞2．作為系統(tǒng)的邊界，細胞膜在細胞的生命活動中有多種功)能。圖C．進行細胞間信息交流D．促進物質(zhì)的運輸

[解析]細胞膜的功能主要有三種：將細胞與外界環(huán)境分隔開；控制物質(zhì)進出細胞；進行細胞間的信息交流。而進行信息交流的方式有三種：題中所示方式是通過細胞分泌化學物質(zhì)傳遞給靶細胞，進行信息傳遞。[答案]CC．進行細胞間信息交流 [解析]細胞膜的功能主要有三種：將細生活中的事例、糖蒜食醋中的醋酸能將細胞殺死，使細胞膜失去選擇透過性，這樣，蔗糖等物質(zhì)就可以進入細胞內(nèi)。生活中的事例、糖蒜生活中還有很多與細胞膜功能密切相關(guān)的現(xiàn)象，只要我們認真觀察，就能發(fā)現(xiàn)生活中還有很多與細胞膜功能密切相關(guān)的現(xiàn)象，是誰，隔開了原始海洋的動蕩。是誰，奏鳴了生命的交響。是誰，為我日夜守邊防。是誰，為我傳信報安康。啊，偉大的細胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！贊美細胞膜是誰，隔開了原始海洋的動蕩。贊美細胞膜3．細胞間的信息交流

細胞與外界進行信息交流依賴于細胞膜上的糖蛋白，由于細胞內(nèi)的膜系統(tǒng)不進行細胞間的信息交流，因此細胞內(nèi)的膜含糖量很少。細胞間的信息交流主要有三種方式：

(1)通過化學物質(zhì)的傳遞進行交流：一些細胞釋放的物質(zhì)(如激素、代謝產(chǎn)物)通過傳遞運送到其他細胞(靶細胞)，被靶細胞膜上的糖蛋白識別，引起靶細胞產(chǎn)生相應反應。

(2)相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，細胞膜上的糖蛋白相互識別，將信息從一個細胞傳遞到另一個細胞。由于植物細胞都具有細胞壁，故植物細胞間的信息交流不能通過這種方式進行。

(3)某些高等植物細胞的細胞間可以長出胞間連絲，信息通過胞間連絲傳遞。3．細胞間的信息交流 細胞與外界進行信息交流依賴于細胞膜上的【例3】下列各項中，不屬于細胞膜功能的是()

[名師點撥]細胞膜的功能與物質(zhì)交換、細胞識別、分泌、排泄、免疫等有關(guān)，不具備控制合成細胞內(nèi)所需要的各種物質(zhì)的功能；而且細胞膜也保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。A．控制某些分子和離子進出細胞B．細胞識別、細胞與環(huán)境之間進行物質(zhì)交換C．保持細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定D．控制合成細胞內(nèi)所需要的各種物質(zhì)

[答案]D【例3】下列各項中，不屬于細胞膜功能的是() [名師點撥]【變式訓練3】細胞之間依靠細胞膜進行信息交流，下列具體事例與之不符的是()

[解析]細胞之間進行信息交流主要有三種方式：通過化學物質(zhì)(如激素等)的傳遞進行交流；相鄰兩個細