第一節(jié)細(xì)胞膜11月16日

1、第一節(jié) 細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界 教學(xué)目標(biāo)：1制備細(xì)胞膜的方法2.細(xì)胞膜的成分3.對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程4.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：1.制備細(xì)胞膜的方法2.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型引課：前面使用高倍顯微鏡觀察細(xì)胞時(shí)，可以看到細(xì)胞與細(xì)胞之間是有“界限”，但在光學(xué)顯微鏡下很難看清細(xì)胞膜，只有用電子顯微鏡才可看清，科學(xué)家是如何確定細(xì)胞膜的存在？這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜一、制備細(xì)胞膜的方法 要想研究細(xì)胞膜，首先要獲得純凈的細(xì)胞膜。下面是制備細(xì)胞膜的常見(jiàn)方法和步驟，閱讀教材P4041內(nèi)容，完成填空，并結(jié)合該過(guò)程回答下面的問(wèn)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(xì)

2、胞稀釋液 制作裝片：用滴管吸取一滴紅細(xì)胞稀釋液滴在載玻片上，蓋上 蓋玻片，制成臨時(shí)裝片 觀察：用顯微鏡觀察紅細(xì)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(xì)胞的變化 問(wèn)題1.實(shí)驗(yàn)材料選取哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞的原因是什么？ 動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，省去了去除細(xì)胞壁的麻煩，而且易吸水漲破。 人和其他哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，能得到較純凈的細(xì)胞 紅細(xì)胞數(shù)量大，材料易得。 試驗(yàn)成功的關(guān)鍵：材料選擇問(wèn)題2.取得的動(dòng)物血液要 生理鹽水 稀釋，紅細(xì)胞在這種溶液中會(huì)維持正常形態(tài)，用顯微鏡可觀察到紅細(xì)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(huì)發(fā)現(xiàn)以下變化： 凹陷 消失體積 增大 細(xì)胞 破裂 內(nèi)容物 流出。 實(shí)驗(yàn)原理：滲透作用實(shí)驗(yàn)方法：吸水脹破，引流法問(wèn)題3.如果該實(shí)驗(yàn)過(guò)程不是在載物臺(tái)上的載玻片上操作，而是在試管中進(jìn)行的，那么要想獲得比較純凈的細(xì)胞膜，紅細(xì)胞破裂后，還需要用什么方法才能獲得較純凈的細(xì)胞膜？ 還必須經(jīng)過(guò)離心、過(guò)濾才能獲得較純凈的細(xì)胞膜。 上述實(shí)驗(yàn)雖沒(méi)直接設(shè)置對(duì)照組，但滴清水前的觀察與之后的觀察可形成自身前后對(duì)照。 歸納：1.哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和細(xì)胞器，細(xì)胞只具有細(xì)胞膜這一種生物膜，是制備細(xì)胞膜的理想材料，另外哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞不能分裂，壽命較短。但是要注意，兩

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

5、4% 6% 1.細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞膜各種成分的含量 不同 。 4.功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜， 蛋白質(zhì) 的種類和數(shù)量越多，說(shuō)明 蛋白質(zhì) 在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用。 歸納：不同細(xì)胞膜的成分種類基本相同，但含量不同細(xì)胞膜的成分和含量會(huì)發(fā)生改變，如生活聯(lián)系中的表格說(shuō)明問(wèn)題：各成分之間如何形成細(xì)胞膜？三、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 請(qǐng)閱讀教材P6567內(nèi)容，結(jié)合下列材料進(jìn)行分析： 1、從生理功能入手的科學(xué)研究 (1).19世紀(jì)末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)凡是可以溶于

6、脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)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(guò)細(xì)胞膜。 (2).20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái)?；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(guò)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(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。 結(jié)論：細(xì)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(xì)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(diǎn)：認(rèn)為生物膜是一個(gè) 靜態(tài) 結(jié)構(gòu)，無(wú)法解釋細(xì)胞生長(zhǎng)、變形蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)、攝食等現(xiàn)象。 3、新技術(shù)帶來(lái)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(biāo)記兩種細(xì)胞的蛋白質(zhì)，并將兩細(xì)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(xì)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(yùn)動(dòng)的，即細(xì)胞膜 具有一定的流動(dòng)性 。問(wèn)題：在人鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)中，將溫度維持在0 ，與37 相比，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么變化？ 兩種熒光不能均勻分布，或者需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能分布均勻，因?yàn)闇囟冉档蜏p慢了蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度。

8、（溫度影響流動(dòng)性） (2).1972年桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)基礎(chǔ)上提出 流動(dòng)鑲 模型。 四、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 目前，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型已被大多數(shù)人所接受，如圖就是流動(dòng)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(wèn)題。 1.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容 (1) 4 磷脂雙分子層 構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架，它是輕油般的流體，具有 流動(dòng)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(gè)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(yùn)動(dòng) 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(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)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(xì)胞表面的 識(shí)別 有密切關(guān)系，另外，消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白有 保護(hù)和潤(rùn)滑 作用。 3.圖中A、B兩側(cè)， A 側(cè)是細(xì)胞膜的外表面， B 側(cè)是細(xì)胞膜的內(nèi)表面。 五、膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)流動(dòng)性：磷脂和蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)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(duì)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(xì)胞膜成分的說(shuō)法的正誤。 (1)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，它的脂質(zhì)成分越復(fù)雜() (2)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，它的糖脂越多() (3)癌細(xì)胞的細(xì)胞膜成分沒(méi)有發(fā)生改變() (4)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最為豐富() (5)脂質(zhì)中的磷脂和膽固醇都