生物必修細(xì)胞膜系統(tǒng)邊界使用

1、生物必修細(xì)胞膜系統(tǒng)邊界使用細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)整體細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)整體 我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧！更精巧！ 翟中和翟中和? ?細(xì)胞生物細(xì)胞生物學(xué)學(xué)? ? 第三章第三章 細(xì)胞的根本構(gòu)造細(xì)胞的根本構(gòu)造科學(xué)家用顯微注射器將一科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)形蟲體內(nèi), ,伊紅很快擴(kuò)散伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞到整個(gè)細(xì)胞, ,卻不能逸出卻不能逸出細(xì)胞。伊紅為什么不會(huì)逸細(xì)胞。伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說明了什出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說明了什么？么？細(xì)胞作為完整的系統(tǒng)，它有邊界細(xì)胞作

2、為完整的系統(tǒng)，它有邊界細(xì)胞膜細(xì)胞膜材料分析：材料分析：第三章第三章 細(xì)胞的根本構(gòu)造細(xì)胞的根本構(gòu)造第第1 1節(jié)節(jié) 細(xì)胞膜細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的邊界 探究任務(wù)一：探究任務(wù)一：怎樣獲得較為純潔的細(xì)胞膜？怎樣獲得較為純潔的細(xì)胞膜？1 1、實(shí)驗(yàn)材料：、實(shí)驗(yàn)材料：2 2、實(shí)驗(yàn)原理：、實(shí)驗(yàn)原理：3 3、實(shí)驗(yàn)過程：、實(shí)驗(yàn)過程：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法洋蔥表皮細(xì)胞洋蔥表皮細(xì)胞口腔上皮細(xì)胞口腔上皮細(xì)胞哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞1 1、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)材料的選擇支原體原核細(xì)胞支原體原核細(xì)胞口腔上皮細(xì)胞：動(dòng)物細(xì)胞，沒有細(xì)胞壁，但取材不口腔上皮細(xì)胞：動(dòng)物細(xì)胞，沒有細(xì)胞壁，但取材不便于滿足大

3、規(guī)模實(shí)驗(yàn)需求。便于滿足大規(guī)模實(shí)驗(yàn)需求。洋蔥表皮細(xì)胞：植物細(xì)胞，取材較方便，也能滿洋蔥表皮細(xì)胞：植物細(xì)胞，取材較方便，也能滿足大規(guī)模實(shí)驗(yàn)需求，但在細(xì)胞膜的最外層還有細(xì)足大規(guī)模實(shí)驗(yàn)需求，但在細(xì)胞膜的最外層還有細(xì)胞壁，構(gòu)造較為復(fù)雜。胞壁，構(gòu)造較為復(fù)雜。支原體：原核細(xì)胞，沒有細(xì)胞壁，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但支原體：原核細(xì)胞，沒有細(xì)胞壁，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但是細(xì)胞太小，并且可能導(dǎo)致人體的感染，從可操是細(xì)胞太小，并且可能導(dǎo)致人體的感染，從可操作性和平安性考慮不太適合。作性和平安性考慮不太適合。為什么要用為什么要用哺乳動(dòng)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞物成熟紅細(xì)胞作材作材料研究膜的組成料研究膜的組成? ?哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)

4、胞內(nèi) 無細(xì)胞壁無細(xì)胞壁 無細(xì)胞核無細(xì)胞核 無細(xì)胞器無細(xì)胞器1 1、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)材料的選擇0.9%NaCl0.9%NaCl0.9%NaCl溶液溶液細(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正常 形態(tài)形態(tài) =0.9%NaCl=0.9%NaCl溶液溶液吸水狀態(tài)吸水狀態(tài)失水狀態(tài)失水狀態(tài)2 2、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原理1 1、選擇材料：、選擇材料：2 2、實(shí)驗(yàn)原理：、實(shí)驗(yàn)原理：3 3、實(shí)驗(yàn)過程：、實(shí)驗(yàn)過程：豬或牛、羊成熟的紅細(xì)胞豬或牛、羊成熟的紅細(xì)胞紅細(xì)胞過度吸水漲破紅細(xì)胞過度吸水漲破體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法如何在顯微鏡下觀察紅細(xì)胞從自如何在顯微鏡下觀察紅細(xì)胞從自然形態(tài)到吸水

5、漲破然形態(tài)到吸水漲破? ?3 3、實(shí)驗(yàn)過程：、實(shí)驗(yàn)過程：4 4、觀察現(xiàn)象：、觀察現(xiàn)象：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法制作裝片制作裝片觀察觀察滴蒸餾水滴蒸餾水持續(xù)觀察持續(xù)觀察結(jié)果結(jié)果人人正常紅細(xì)胞正常紅細(xì)胞的光鏡照片的光鏡照片人局部紅細(xì)胞已漲破的光鏡照片人局部紅細(xì)胞已漲破的光鏡照片 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如果實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)展，紅細(xì)胞破裂后如如果實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)展，紅細(xì)胞破裂后如 何從混合液中別離出純度較高的細(xì)胞膜？何從混合液中別離出純度較高的細(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)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)中的其他構(gòu)造質(zhì)量不一樣，可以采用離心胞質(zhì)中的其他構(gòu)造質(zhì)量不一樣，

6、可以采用離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的細(xì)胞膜。細(xì)胞膜。細(xì)胞壁細(xì)胞壁化學(xué)成分：化學(xué)成分：纖維素和果膠纖維素和果膠功能：支持和保護(hù)功能：支持和保護(hù)細(xì)胞壁是細(xì)胞壁是全透性全透性的的如果我們只能用如果我們只能用植物細(xì)胞植物細(xì)胞制備細(xì)制備細(xì)胞膜，這時(shí)我們?cè)撛趺醋瞿兀堪?，這時(shí)我們?cè)撛趺醋瞿兀?細(xì)菌和真菌也具有細(xì)胞壁但是細(xì)菌和真菌也具有細(xì)胞壁但是成分與植物細(xì)胞細(xì)胞壁不同成分與植物細(xì)胞細(xì)胞壁不同。 資料資料1 1：一般食草動(dòng)物如牛的胃中存在的微生物可以一般食草動(dòng)物如牛的胃中存在的微生物可以合成纖維素酶，纖維素酶可以分解纖維素，并為其合成纖維素酶，纖維素酶

7、可以分解纖維素，并為其提供能量。提供能量。資料資料2 2：果膠酶由黑曲霉經(jīng)發(fā)酵精制而得。外觀呈果膠酶由黑曲霉經(jīng)發(fā)酵精制而得。外觀呈淺黃色粉末狀。果膠酶主要用于果蔬汁飲料及果酒淺黃色粉末狀。果膠酶主要用于果蔬汁飲料及果酒的榨汁及澄清，對(duì)分解果膠具有良好的作用。的榨汁及澄清，對(duì)分解果膠具有良好的作用。 如果我們只能用如果我們只能用植物細(xì)胞植物細(xì)胞制備細(xì)制備細(xì)胞膜，這時(shí)該怎么做呢？胞膜，這時(shí)該怎么做呢？ 回到回到153153年前年前重溫重溫 科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜成分的科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜成分的 探索歷程探索歷程 1859 1859年，歐文頓選用年，歐文頓選用500500多種化學(xué)物質(zhì)多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞膜的通透

8、性進(jìn)展了上萬次的研究。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)展了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)但凡易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，發(fā)現(xiàn)但凡易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。過膜。你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？細(xì)胞膜的組成成分中含有細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)脂質(zhì)。材料分析材料分析 探究任務(wù)二：探究任務(wù)二：作為系統(tǒng)邊界的細(xì)胞膜具有哪些成分？作為系統(tǒng)邊界的細(xì)胞膜具有哪些成分？ 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)細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解。析，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解。細(xì)胞膜的組成成分中還含有細(xì)胞膜的

9、組成成分中還含有蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。材料分析材料分析你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)約脂質(zhì)約50%50%蛋白質(zhì)約蛋白質(zhì)約40%40%糖類約糖類約2%-10%2%-10%磷脂最豐富磷脂最豐富( (膜功能越復(fù)雜，蛋白膜功能越復(fù)雜，蛋白 質(zhì)種類和數(shù)量越多質(zhì)種類和數(shù)量越多) )動(dòng)物細(xì)胞膜含動(dòng)物細(xì)胞膜含有少量膽固醇有少量膽固醇與生活中的聯(lián)系：與生活中的聯(lián)系：癌癥癌癥燒烤食物燒烤食物油炸食物油炸食物霉變食物霉變食物吸吸 煙煙1、將細(xì)胞與外界壞境分隔開、將細(xì)胞與外界壞境分隔開原始地球環(huán)境原始地球環(huán)境膜的出現(xiàn)是生命起源膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階過程中至關(guān)

10、重要的階段。段。 探究任務(wù)三：探究任務(wù)三：作為系統(tǒng)邊界的細(xì)胞膜具有哪些功能？作為系統(tǒng)邊界的細(xì)胞膜具有哪些功能？ 有人在解釋細(xì)胞膜時(shí)，把它與窗紗進(jìn)展有人在解釋細(xì)胞膜時(shí)，把它與窗紗進(jìn)展類比：窗紗能把昆蟲擋在外面，同時(shí)窗紗上類比：窗紗能把昆蟲擋在外面，同時(shí)窗紗上的小洞又能讓空氣進(jìn)出。你認(rèn)為這類比有什的小洞又能讓空氣進(jìn)出。你認(rèn)為這類比有什么合理之處，有沒有不妥當(dāng)?shù)牡胤?？么合理之處，有沒有不妥當(dāng)?shù)牡胤?？思維拓展思維拓展2 2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞代謝廢物、細(xì)胞分泌抗體及激素等物質(zhì)代謝廢物、細(xì)胞分泌抗體及激素等物質(zhì)細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，以下有關(guān)這些功能理解，不正確的選項(xiàng)是( )A

11、細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞B細(xì)胞不需要的或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)不易進(jìn)入細(xì)胞C細(xì)胞中的成分如核酸等不會(huì)流失到細(xì)胞外D由于膜的存在,某些致病的病毒、細(xì)菌等不能進(jìn)入 細(xì)胞D反響練習(xí)反響練習(xí)控制作用是相對(duì)的控制作用是相對(duì)的細(xì)胞細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)廢物廢物分泌物分泌物病菌、病毒病菌、病毒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)展細(xì)胞間的信息交流、進(jìn)展細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞外表存細(xì)胞外表存在很多受體，在很多受體，可以承受信可以承受信號(hào)。號(hào)。細(xì)細(xì)胞胞間間信信息息交交流流的的方方式式1 1細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)如激素通細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)如激素通過細(xì)胞膜外表的受體傳遞信息過細(xì)胞膜外表的受體傳遞信息靶細(xì)胞：承受

12、信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞：承受信號(hào)的細(xì)胞受體：靶細(xì)胞膜上與信號(hào)特異性結(jié)合的位點(diǎn)受體：靶細(xì)胞膜上與信號(hào)特異性結(jié)合的位點(diǎn)2膜接觸傳遞膜接觸傳遞精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞 靶細(xì)胞靶細(xì)胞 與膜結(jié)合的信號(hào)分子與膜結(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。個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。2膜接觸傳遞膜接觸傳遞相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)例如，高等植物細(xì)胞之間通過胞之間通過胞間連胞間連

13、絲絲相互連接，也有相互連接，也有信息交流的作用。信息交流的作用。3通道傳遞通道傳遞細(xì)胞膜的功能：細(xì)胞膜的功能：將細(xì)胞與外界環(huán)境分開將細(xì)胞與外界環(huán)境分開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)展細(xì)胞之間的信息交流進(jìn)展細(xì)胞之間的信息交流一、實(shí)驗(yàn)：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法一、實(shí)驗(yàn)：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法二、細(xì)胞壁的成分及作用二、細(xì)胞壁的成分及作用三、細(xì)胞膜的成分三、細(xì)胞膜的成分 脂質(zhì)磷脂最豐富大約占脂質(zhì)磷脂最豐富大約占 50% 50% 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 大約占大約占 40% 40% 糖類糖類 大約占大約占 2%-10% 2%-10%四、四、 將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 進(jìn)展細(xì)胞之間的信息交流進(jìn)展細(xì)胞之間的信息交流的功能的功能細(xì)胞膜細(xì)胞膜課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：如果鎂離子是植物必需的無機(jī)鹽，那么除去鎂離如果鎂離子是植物必需的無機(jī)鹽，那么除去鎂離子，植物的生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)表現(xiàn)出不正常，而補(bǔ)充子，植物的生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)表現(xiàn)出不正常，而補(bǔ)充了鎂離子后植物的生長(zhǎng)就會(huì)恢復(fù)正常。了鎂離子后植物的生長(zhǎng)就會(huì)恢復(fù)正