系統(tǒng)的邊界-公開(kāi)課.

1、 科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)（染色劑）注入變形蟲(chóng)體內(nèi)物質(zhì)（染色劑）注入變形蟲(chóng)體內(nèi), ,伊紅很快擴(kuò)散到伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞整個(gè)細(xì)胞, ,卻不能逸出細(xì)胞。卻不能逸出細(xì)胞。材料材料伊紅為什么不會(huì)逸出伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？么？動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)腦腦筋筋細(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。一、找到細(xì)胞的邊界一、找到細(xì)胞的邊界 細(xì)胞膜細(xì)胞膜請(qǐng)從下面細(xì)胞中選出最符合研究細(xì)胞膜的請(qǐng)從下面細(xì)胞中選出最符合研究細(xì)胞膜的細(xì)胞，并說(shuō)明理由。細(xì)胞，并說(shuō)明理由。 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)胞哺

2、乳動(dòng)物成熟哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞的紅細(xì)胞細(xì)菌細(xì)菌在發(fā)育成熟過(guò)程中，在發(fā)育成熟過(guò)程中，哺乳動(dòng)物哺乳動(dòng)物紅紅細(xì)胞的核逐漸退化，并從細(xì)胞中細(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排出，為能攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。因此哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞出空間。因此哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺少其他膜結(jié)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺少其他膜結(jié)構(gòu)的干擾干擾適合做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。適合做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。為什么要選用哺乳動(dòng)物紅為什么要選用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞？細(xì)胞？下列哪些動(dòng)物是哺乳動(dòng)物呢？下列哪些動(dòng)物是哺乳動(dòng)物呢？低滲溶液低滲溶液等滲溶液等滲溶液細(xì)胞吸細(xì)胞吸水膨脹水膨脹細(xì)胞失細(xì)胞失水皺縮水皺縮正常紅正常紅細(xì)胞細(xì)胞 高滲溶液高滲溶液原理：原

3、理：制作裝片制作裝片滴紅細(xì)胞稀釋液滴紅細(xì)胞稀釋液觀察觀察觀察觀察滴蒸餾水滴蒸餾水（引流法處理）（引流法處理）（低（低高）高）結(jié)果結(jié)果（生理鹽水）（生理鹽水）人正常紅細(xì)胞的光鏡照片人正常紅細(xì)胞的光鏡照片人部分紅細(xì)胞已漲破的光鏡照片人部分紅細(xì)胞已漲破的光鏡照片實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：離心分離離心分離獲得較純的細(xì)胞膜獲得較純的細(xì)胞膜如果上述實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行，細(xì)胞破裂后，如果上述實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行，細(xì)胞破裂后，還需要什么方法才能獲得較純的細(xì)胞膜？還需要什么方法才能獲得較純的細(xì)胞膜？提取紅細(xì)胞提取紅細(xì)胞使紅細(xì)胞吸水破裂使紅細(xì)胞吸水破裂回到回到153153年前年前重溫細(xì)胞膜成分的探索歷程重溫細(xì)胞膜成分的探索歷程

4、1 1、18591859年，歐文頓選用年，歐文頓選用500500多種化多種化學(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)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)膜易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過(guò)膜。細(xì)胞膜的組成成分有脂質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分有脂質(zhì)細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分資料一資料一2 2、科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分、科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解（提（提示：示：蛋白酶蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的是生物體內(nèi)普遍存

5、在的只只對(duì)對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。細(xì)胞膜的組成成分有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分資料二資料二 細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分 脂質(zhì)脂質(zhì)（主要是磷脂）：（主要是磷脂）： 約占約占50%50% 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)：約占：約占40%40% 糖類(lèi)糖類(lèi)：2%2%10%10%細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分小結(jié)小結(jié)補(bǔ)充知識(shí)補(bǔ)充知識(shí) 1.細(xì)胞膜上的糖類(lèi)和蛋白質(zhì)結(jié)合形細(xì)胞膜上的糖類(lèi)和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白具有信息識(shí)別的作用。成糖蛋白具有信息識(shí)別的作用。 2.蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞的功能起重要的作蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞的功能起重要的作用，用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋

6、白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多的種類(lèi)和數(shù)量越多,（比如載體蛋（比如載體蛋白、受體等）因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是生命活白、受體等）因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。動(dòng)的主要承擔(dān)者。細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分腫瘤的血液檢驗(yàn)報(bào)告單腫瘤的血液檢驗(yàn)報(bào)告單 細(xì)胞在癌變的過(guò)程中，細(xì)胞膜的成分發(fā)生改變，有細(xì)胞在癌變的過(guò)程中，細(xì)胞膜的成分發(fā)生改變，有的產(chǎn)生的產(chǎn)生甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）、癌胚抗原（癌胚抗原（CEACEA）等物質(zhì)。等物質(zhì)。與生活的聯(lián)系自然的法則一般都是結(jié)構(gòu)決定功能，自然的法則一般都是結(jié)構(gòu)決定功能，那么具有以上結(jié)構(gòu)的細(xì)胞膜又有那些那么具有以上結(jié)構(gòu)的細(xì)胞膜又有那些功能呢？功能呢？三、細(xì)胞膜的功能三、細(xì)胞膜的功能1.將

7、細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(kāi)。將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(kāi)?？蒲猩翔b別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法染色排除法”。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染色，色，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞，從而判斷細(xì)胞是否死亡。你能解釋是否死亡。你能解釋“染色排除法染色排除法”的原理嗎？的原理嗎？ 動(dòng)腦筋動(dòng)腦筋 活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的能力的能力，染色劑無(wú)法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，所以，染色劑無(wú)法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，所以活細(xì)胞不會(huì)被染色；當(dāng)活細(xì)胞不會(huì)被染色；當(dāng)細(xì)胞死亡后，細(xì)細(xì)胞死亡后，細(xì)胞膜隨之失

8、去控制物質(zhì)進(jìn)出的能力胞膜隨之失去控制物質(zhì)進(jìn)出的能力，染，染色劑進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞被染成藍(lán)色。根據(jù)色劑進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞被染成藍(lán)色。根據(jù)細(xì)胞是否被染色來(lái)判斷細(xì)胞是否具有活細(xì)胞是否被染色來(lái)判斷細(xì)胞是否具有活力。力。2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，但細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，但細(xì)胞膜的這種控制作用是的這種控制作用是相對(duì)的相對(duì)的(選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性)3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流進(jìn)進(jìn)行行細(xì)細(xì)胞胞間間的的信信息息交交流流（1 1）細(xì)胞分泌）細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)（如激素）通（如激素）通過(guò)膜表面的受體傳遞信息過(guò)膜表面的受體傳遞信息進(jìn)進(jìn)行行細(xì)細(xì)胞胞間間的的信信息息交交流流（2 2）相鄰兩個(gè)細(xì)胞的相鄰兩個(gè)細(xì)胞的

9、細(xì)胞膜接觸，信息從一細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。例如：精子和卵細(xì)胞。例如：精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合胞的識(shí)別和結(jié)合（3）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。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。進(jìn)進(jìn)行行細(xì)細(xì)胞胞間間的的信信息息交交流流細(xì)胞壁細(xì)胞壁主要成分：主要成分：纖維素纖維素和和果膠果膠主要功能：主要功能：支持和保護(hù)支持和保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞壁成分為細(xì)菌細(xì)胞壁成分為肽聚糖肽聚糖1. 1.細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分小小 結(jié)結(jié)細(xì)胞膜主要由細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)脂質(zhì)（磷脂）和（磷脂）和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)組成組成2.2.細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的

10、功能（1 1）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi) （2 2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（3 3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜的功能有重要的作用，功蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜的功能有重要的作用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量約多。約多。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.1.科學(xué)家常用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞作材料來(lái)研究細(xì)胞膜的科學(xué)家常用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞作材料來(lái)研究細(xì)胞膜的組成，是因?yàn)椋海ńM成，是因?yàn)椋海?） A.A.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞容易得到哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞容易得到B.B.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有核膜、線粒體膜等膜結(jié)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有核膜、線

11、粒體膜等膜結(jié)構(gòu)構(gòu)C.C.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在水中容易漲破哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在水中容易漲破D.D.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察到到B 2.2.細(xì)胞膜功能的復(fù)雜程度，主要取決于細(xì)胞膜功能的復(fù)雜程度，主要取決于 膜上的（膜上的（ ） 、磷脂含量、磷脂含量 、蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量、蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量 、糖的種類(lèi)、糖的種類(lèi) 、水含量、水含量B3.3.處理污水時(shí)，人們?cè)O(shè)計(jì)出一種膜結(jié)構(gòu)，處理污水時(shí)，人們?cè)O(shè)計(jì)出一種膜結(jié)構(gòu)，有選擇地將有毒金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，有選擇地將有毒金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，以降低有毒金屬離子對(duì)水的污染，這是試以降低有毒金屬離子對(duì)水的污染，這是試圖模擬細(xì)胞膜的圖模擬細(xì)胞膜的 （ ） A A、通信功