《教師參考》新課標人教版(高中生物) 必修1：31 細胞膜——系統(tǒng)的邊界 同課異構課件1

1、第第3 3章章 細胞的基本結構細胞的基本結構第第1 1節(jié)節(jié) 細胞膜細胞膜系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的邊界人教版必修人教版必修1 1本節(jié)聚集：本節(jié)聚集：1.1.細胞膜的主要成分是什么？細胞膜的主要成分是什么？2.2.怎樣獲得細胞膜？怎樣獲得細胞膜？3.3.細胞膜具有哪些功能？細胞膜具有哪些功能？在發(fā)育成熟過程中，哺乳動物紅細胞在發(fā)育成熟過程中，哺乳動物紅細胞的核逐漸退化，并從細胞中排出，能的核逐漸退化，并從細胞中排出，能攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。人的細攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。人的細胞只能存活天左右胞只能存活天左右相關知識相關知識一、細胞膜的成分一、細胞膜的成分思考思考：如何從混合液中分離出純度較高的細胞膜

2、？如何從混合液中分離出純度較高的細胞膜？細胞破裂后細胞內物質流出，細胞膜和細胞質中的其細胞破裂后細胞內物質流出，細胞膜和細胞質中的其他結構質量不一樣，可以采用不同轉速離心的方法將他結構質量不一樣，可以采用不同轉速離心的方法將細胞膜與其他物質分開，得到較純的細胞膜。細胞膜與其他物質分開，得到較純的細胞膜。一、細胞膜的成分一、細胞膜的成分材料材料18591859年，歐文頓選用年，歐文頓選用500500多種化學物質對動物細胞多種化學物質對動物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂膜的通透性進行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質的物質，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質的質的物質，也容易穿

3、過膜，反之，不容易溶于脂質的物質，也不容易穿過膜。物質，也不容易穿過膜。你從以上實驗能得出什么結論？并說明理由。你從以上實驗能得出什么結論？并說明理由。動動腦筋動動腦筋細胞膜的組成成分中含有脂質細胞膜的組成成分中含有脂質電鏡下觀察細胞膜有電鏡下觀察細胞膜有“暗暗- -亮亮- -暗暗”結構圖像結構圖像你從以上實驗中能得出什么結論？你從以上實驗中能得出什么結論？動動動動腦腦筋筋材料材料材料材料 科學家對細胞膜化學成分深層分析發(fā)科學家對細胞膜化學成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶現(xiàn)，細胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內普遍存在的是生物體內普遍存在的只只對蛋白質分解起催對蛋白

4、質分解起催化作用的物質）?；饔玫奈镔|）。猜想：猜想：細胞膜的組成成分中還含有其它物質細胞膜的組成成分中還含有其它物質細胞膜的組成成分中還含有蛋白質細胞膜的組成成分中還含有蛋白質細胞膜的主要成分細胞膜的主要成分脂質（磷脂最豐富）脂質（磷脂最豐富） 大約占大約占50%50%蛋白質蛋白質 大約占大約占40%40%糖類糖類 大約占大約占2%10%2%10%作用作用: :磷脂是構成細胞膜的重要成磷脂是構成細胞膜的重要成分分, ,決定細胞膜的形態(tài)決定細胞膜的形態(tài)作用作用: :細胞膜功能的主要承擔者細胞膜功能的主要承擔者, ,決定細胞膜的功能決定細胞膜的功能作用作用: :與膜上蛋白質或脂質結合與膜上蛋白質

5、或脂質結合成糖蛋白或糖脂成糖蛋白或糖脂 閱讀課本第閱讀課本第4141頁的小字頁的小字“與生活的聯(lián)系與生活的聯(lián)系”及旁及旁欄欄“腫瘤醫(yī)院檢驗報告單腫瘤醫(yī)院檢驗報告單”，學習查看血液檢驗報，學習查看血液檢驗報告單中與細胞膜成分改變有關的物質的正常指標。告單中與細胞膜成分改變有關的物質的正常指標。 用涼水洗青菜，水不變綠；煮青菜湯，湯卻用涼水洗青菜，水不變綠；煮青菜湯，湯卻是綠色的，這與細胞膜的功能有何關系？是綠色的，這與細胞膜的功能有何關系？光學顯微鏡下的動物細胞光學顯微鏡下的動物細胞氣泡：氣泡：里面只有里面只有空氣，所以比較空氣，所以比較光亮光亮，并且氣泡，并且氣泡邊緣的顏色較深邊緣的顏色較深。

6、 細胞：細胞：含有細胞質、含有細胞質、細胞核等復雜結構，細胞核等復雜結構，比氣泡顏色比氣泡顏色暗淡暗淡。 科學家在電子顯微鏡誕生之后，用它清晰地科學家在電子顯微鏡誕生之后，用它清晰地觀察到了細胞膜；但在此之前，已經能夠確定細胞膜觀察到了細胞膜；但在此之前，已經能夠確定細胞膜的存在了。展開你的想象，盡量多的提出在光學顯微的存在了。展開你的想象，盡量多的提出在光學顯微鏡下可以證明細胞膜存在的方法。鏡下可以證明細胞膜存在的方法。F用顯微注射器將伊紅（一種紅色的染料用顯微注射器將伊紅（一種紅色的染料 ）注入草履）注入草履蟲內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細蟲內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能

7、很快逸出細胞胞探測手段探測手段 依據的實驗事實主要有：進入活細胞的物依據的實驗事實主要有：進入活細胞的物質要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質都質要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質都能進入細胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質能進入細胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不注入變形蟲體內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞；在光學顯微鏡下看到，用微針觸能很快逸出細胞；在光學顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；用微碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細胞內，細胞表面有一層結構被刺破；如果針插入細胞內

8、，細胞表面有一層結構被刺破；如果細胞表面結構受損面過大，細胞會死亡。細胞表面結構受損面過大，細胞會死亡。剛才我們討論后知道，科學家用顯微注射器將一種叫剛才我們討論后知道，科學家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內做伊紅的物質注入變形蟲體內, ,伊紅很快擴散到整個伊紅很快擴散到整個細胞細胞, ,卻不能逸出細胞。卻不能逸出細胞。伊紅為什么不會逸出細胞？伊紅為什么不會逸出細胞？此實驗說明了什么？此實驗說明了什么？動動動動腦筋腦筋細胞作為一個完整的系統(tǒng)，它有邊界細胞作為一個完整的系統(tǒng)，它有邊界瑞典皇家科學院將瑞典皇家科學院將20032003年度諾貝爾化學年度諾貝爾化學獎授予兩名研究細胞膜的美

9、國科學家彼獎授予兩名研究細胞膜的美國科學家彼得得阿格里（阿格里（Peter AgrePeter Agre）和羅德里）和羅德里克克麥克金農（麥克金農（Roderick MacKinnonRoderick MacKinnon），），以表彰兩人在細胞膜通道研究領域所取以表彰兩人在細胞膜通道研究領域所取得的卓越成績。瑞典皇家科學院表示，得的卓越成績。瑞典皇家科學院表示，兩人在人類細胞鹽、水運輸方面的發(fā)現(xiàn)兩人在人類細胞鹽、水運輸方面的發(fā)現(xiàn)對于對于“理解許多疾病至關重要理解許多疾病至關重要”。 瑞典皇家科學院的評價是，瑞典皇家科學院的評價是，“這一決定這一決定性發(fā)現(xiàn)為整個水通道的生物化學、生理性發(fā)現(xiàn)為整個

10、水通道的生物化學、生理學和遺傳學研究打開了大門。學和遺傳學研究打開了大門?！卑⒏窭锇⒏窭锖望溈私疝r將分享價值和麥克金農將分享價值130130萬美元的獎金。萬美元的獎金?？茖W成就科學成就請從下面細胞中選出符合研究細胞膜的細胞，并說明請從下面細胞中選出符合研究細胞膜的細胞，并說明理由理由哺乳動物成熟哺乳動物成熟的紅細胞的紅細胞高等動物細胞高等動物細胞高等植物細胞高等植物細胞細菌細菌二、制備細胞膜 哺乳動物成熟的紅細胞哺乳動物成熟的紅細胞內沒有細胞核和其它眾多內沒有細胞核和其它眾多的細胞器，可以避免細胞的細胞器，可以避免細胞膜與其它膜結構混在一起。膜與其它膜結構混在一起。 正常形態(tài)的紅細胞正常形態(tài)的

11、紅細胞吸水吸水后脹破的紅細胞后脹破的紅細胞實驗原理實驗原理：哺乳動物成熟的紅細胞吸水漲破哺乳動物成熟的紅細胞吸水漲破體驗制備細胞膜的方法體驗制備細胞膜的方法目的要求：體驗用目的要求：體驗用哺乳動物紅細胞哺乳動物紅細胞制備細胞膜的方制備細胞膜的方法和過程。法和過程。材料用具：豬的新鮮的紅細胞稀釋液、蒸餾水、滴材料用具：豬的新鮮的紅細胞稀釋液、蒸餾水、滴 管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡方法步驟：制臨時裝片、先低倍鏡后高倍鏡觀察方法步驟：制臨時裝片、先低倍鏡后高倍鏡觀察當將紅細胞放在清水中細胞會 吸水脹破吸水脹破再用再用差速離心法差速離心法就可得到較純的細胞膜就

12、可得到較純的細胞膜制備細胞膜的過程 與外界環(huán)境分隔與外界環(huán)境分隔控制物質運輸控制物質運輸識別信號識別信號細胞通訊細胞通訊信息信息交流交流三、細胞膜的功能1.1.將細胞與外界環(huán)境分隔開將細胞與外界環(huán)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重要的階過程中至關重要的階段。段。三、細胞膜的功能2.2.控制物質進出細胞控制物質進出細胞2.2.控制物質進出細胞控制物質進出細胞營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質廢物廢物分泌物分泌物病菌、病毒病菌、病毒控制的相對性控制的相對性-有選擇地允許物質進出細胞。有選擇地允許物質進出細胞。三、細胞膜的功能3.3.進行細胞間的信息交流進行細胞間的信息交

13、流通過細胞分泌的化學物質通過細胞分泌的化學物質( (如激素如激素) )建立的細胞建立的細胞交流交流細胞分泌的化學物質（如激素），隨血液到達全身各細胞分泌的化學物質（如激素），隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的處，與靶細胞的細胞膜表面的受體受體結合，將信息傳遞結合，將信息傳遞給靶細胞。給靶細胞。易發(fā)出信號的細胞發(fā)出信號的細胞 靶細胞靶細胞 與膜結合的信號分子與膜結合的信號分子 相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如：精子和卵細胞的識別和結合傳遞給另一個細胞。例如：精子和卵細胞的識別和結合相鄰兩個細胞之間相鄰兩個細胞之間形成通

14、道，攜帶信形成通道，攜帶信息的物質通過通道息的物質通過通道進入另一個細胞。進入另一個細胞。例如，高等植物細例如，高等植物細胞之間通過胞之間通過胞間連胞間連絲絲相互連接，也有相互連接，也有信息交流的作用信息交流的作用胞間連絲切片（黑棗）胞間連絲切片（黑棗）1 1、在下列幾組化學元素中，構成細胞膜所必需的基、在下列幾組化學元素中，構成細胞膜所必需的基本元素是本元素是 （ ） A. CA. C、H H、O B. CO B. C、H H、O O、P P C. C C. C、H H、O O、N D. CN D. C、H H、O O、N N、P P課堂訓練課堂訓練2.2.構成玉米細胞的細胞膜的主要化學成分

15、是（構成玉米細胞的細胞膜的主要化學成分是（ ） A A、蛋白質和磷酸、蛋白質和磷酸 B B、蛋白質和脂肪、蛋白質和脂肪 C C、氨基酸和磷脂、氨基酸和磷脂 D D、蛋白質和磷脂、蛋白質和磷脂3.3.動物細胞與植物細胞細胞膜的功能差異較大，其主要動物細胞與植物細胞細胞膜的功能差異較大，其主要原因是構成細胞膜的成分中原因是構成細胞膜的成分中 A A、脂質不同、脂質不同 B B、磷脂不同、磷脂不同 C C、蛋白質不同、蛋白質不同 D D、水不同、水不同4.4.下列有關細胞膜功能的敘述中下列有關細胞膜功能的敘述中, ,錯誤的是錯誤的是( )( )A.A.將細胞與外界環(huán)境隔開將細胞與外界環(huán)境隔開 B.B.控制物質進出細胞控制物質進出細胞 C.C.進行細胞間的信息交流進行細胞間的信息交流 D.D.可以為生命活動提供能可以為生命活動提供能量量5.5.高等植物細胞之間的信息交流高等植物細胞之間的信息交流 主要通過的途徑主要通過的途徑是是( )( ) A. A.胞隙連接胞隙連接 B.B.吞噬吞噬 C.C.內吞內吞 D.D.胞間連絲胞間連