高中生物必修13-1細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界課件

第1節(jié)細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界本節(jié)聚集：1.細(xì)胞膜的主要成分是什么？2.細(xì)胞膜具有哪些功能？學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和功能2.進(jìn)行用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。3.認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。你知道怎樣區(qū)分顯微鏡視野中的氣泡與細(xì)胞嗎？能看見(jiàn)細(xì)胞膜嗎？氣泡是光亮的，里面只有空氣。細(xì)胞是一個(gè)具有細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而且是一個(gè)立體的結(jié)構(gòu)。在顯微鏡下，通過(guò)調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細(xì)胞的不同層面。光學(xué)顯微鏡下不能看見(jiàn)細(xì)胞膜，但是能夠觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境之間是有界限的。提示科學(xué)家在電子顯微鏡誕生之后，用它清晰地觀察到了細(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(kāi)你的想象，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。大膽推測(cè)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(guò)一道選擇性的屏障，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叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲(chóng)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)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(guò)大，細(xì)胞會(huì)死亡。剛才我們討論后知道，科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲(chóng)體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說(shuō)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

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(shuō)明理由哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞高等動(dòng)物細(xì)胞高等植物細(xì)胞細(xì)菌哈哈！我知道了：動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，因此選擇動(dòng)物細(xì)胞！科學(xué)家用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞作為制備細(xì)胞膜的材料的原因是哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器！在發(fā)育成熟過(guò)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，為能攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。人的紅細(xì)胞只能存活１２０天左右相關(guān)知識(shí)等滲狀態(tài)正常形態(tài)的紅細(xì)胞吸水后脹破的紅細(xì)胞實(shí)驗(yàn)原理：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞吸水脹破思考：如何從混合液中分離出純度較高的細(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)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)分開(kāi)，得到較純的細(xì)胞膜。重溫科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜組成的探索歷程材料①1859年，歐文頓選用500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)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過(guò)膜。你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？并說(shuō)明理由。動(dòng)動(dòng)腦筋細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？動(dòng)動(dòng)腦筋材料

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：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的主要成分脂質(zhì)（磷脂最豐富）大約占50%蛋白質(zhì)大約占40%糖類大約占2%—10%一.細(xì)胞膜的成分：脂質(zhì)(約50%)、蛋白質(zhì)(約40%)、糖類(約2%-10%)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)和磷脂分子具有一定的流動(dòng)性閱讀課本第41頁(yè)的小字“與生活的聯(lián)系”及旁欄“腫瘤醫(yī)院檢驗(yàn)報(bào)告單”，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)的正常指標(biāo)。聯(lián)系生活與生活中的聯(lián)系：癌細(xì)胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細(xì)胞膜成分的改變有關(guān)。癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，它有一些獨(dú)具的特征，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）能夠無(wú)限增殖。在適宜的條件下，癌細(xì)胞能夠無(wú)限增殖。在人的一生中，體細(xì)胞能夠分裂50～60次，而癌細(xì)胞卻不受限制，可以長(zhǎng)期增殖下去。（2）癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。例如，培養(yǎng)中的正常的成纖維細(xì)胞呈扁平梭形，當(dāng)這種細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞后就變成球形了。（3）癌細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化，由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細(xì)胞彼此之間的黏(nian)著性減小，導(dǎo)致癌細(xì)胞容易在有機(jī)體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。小知識(shí)

用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的，這與細(xì)胞膜的功能有何關(guān)系？思考有人將細(xì)胞膜和紗窗作類比，你覺(jué)得合理嗎？討論科學(xué)家做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培養(yǎng)液，將番茄和水稻分別放在上述培養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時(shí)間后，番茄培養(yǎng)液中的Ca2+、和Mg2+下降，水稻培養(yǎng)液中的Ca2+、和Mg2+濃度增加。Si4+的情況剛好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄幾乎不吸收Si4+

。

這一切說(shuō)明了什么？探究二：結(jié)構(gòu)和功能總是相適應(yīng)的。細(xì)胞膜是有特定功能的。二.細(xì)胞膜的功能：細(xì)胞膜與細(xì)胞的物質(zhì)交換、細(xì)胞識(shí)別、分泌、排泄、免疫等有密切關(guān)系。1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)----保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。主要功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞----有選擇地允許物質(zhì)通過(guò)擴(kuò)散、滲透和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞匠鋈爰?xì)胞。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。垂體對(duì)甲狀腺的控制神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)系易發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子相鄰兩個(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：精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用彩圖二胞間連絲切片（黑棗）三.細(xì)胞壁：主要成分：纖維素和果膠主要功能：支持和保護(hù)細(xì)胞壁是全透性的。1、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（）

A.C、H、OB.C、H、O、PC.C、H、O、ND.C、H、O、N、P2、科學(xué)家將一個(gè)細(xì)胞的的細(xì)胞膜中的磷脂成分抽提出來(lái)，并將它在空氣——水界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)這個(gè)單分子層的表面積，相當(dāng)于原來(lái)細(xì)胞膜表面積的兩倍。這說(shuō)明磷脂分子在細(xì)胞膜上的分布狀況是（）

A、單層排列B、均勻稀疏排列

C、雙層排列D、均勻緊密排列

課堂訓(xùn)練3.構(gòu)成玉米細(xì)胞的細(xì)胞膜的主要化學(xué)成分是（）

A、蛋白質(zhì)和磷酸B、蛋白質(zhì)和脂肪

C、氨基酸和磷脂D、蛋白質(zhì)和磷脂4.動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞細(xì)胞膜的功能差異較大，其主要原因是構(gòu)成細(xì)胞膜的成分中

A、脂質(zhì)不同B、磷脂不同

C、蛋白質(zhì)不同D、水不同5.下列有關(guān)細(xì)胞膜功能的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(kāi)B.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞C.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流D.可以為生命活動(dòng)提供能量6.細(xì)胞膜的生理特性是()A.主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子組成B.有保護(hù)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)C.一種半透膜D.是一種選擇透過(guò)性膜8.(2003.上海)下列細(xì)胞中,不能合成蛋白質(zhì)的是()A.胰腺細(xì)胞B.腸黏膜細(xì)胞

C.成熟紅細(xì)胞D.白細(xì)胞7.高等植物細(xì)胞之間的信息交流主要通過(guò)的途徑是()A.胞隙連接B.吞噬