高中生物必修13-1細胞膜-系統(tǒng)的邊界課件

第1節(jié)細胞膜——系統(tǒng)的邊界本節(jié)聚集：1.細胞膜的主要成分是什么？2.細胞膜具有哪些功能？學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡述細胞膜的成分和功能2.進行用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的實驗，體驗制備細胞膜的方法。3.認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(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胞嗎？能看見細胞膜嗎？氣泡是光亮的，里面只有空氣。細胞是一個具有細胞膜、細胞核和細胞質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而且是一個立體的結(jié)構(gòu)。在顯微鏡下，通過調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細胞的不同層面。光學(xué)顯微鏡下不能看見細胞膜，但是能夠觀察到細胞與外界環(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胞膜；但在此之前，已經(jīng)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(xué)顯微鏡下可以證明細胞膜存在的方法。大膽推測依據(jù)的實驗事實主要有：進入活細胞的物質(zhì)要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進入細胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞；在光學(xué)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；用微針插入細胞內(nèi)，細胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。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)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴散到整個細胞,卻不能逸出細胞。伊紅為什么不會逸出細胞？此實驗說明了什么？動動腦筋細胞作為一個完整的系統(tǒng)，它有邊界

請從下面細胞中選出符合研究細胞膜的細胞，并說明理由哺乳動物成熟的紅細胞高等動物細胞高等植物細胞細菌哈哈！我知道了：動物細胞沒有細胞壁，因此選擇動物細胞！科學(xué)家用哺乳動物紅細胞作為制備細胞膜的材料的原因是哺乳動物成熟紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器！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，為能攜帶氧的血紅蛋白騰出空間。人的紅細胞只能存活１２０天左右相關(guān)知識等滲狀態(tài)正常形態(tài)的紅細胞吸水后脹破的紅細胞實驗原理：哺乳動物成熟的紅細胞吸水脹破思考：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(nèi)物質(zhì)流出，細胞膜和細胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣，可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的細胞膜。重溫科學(xué)家對細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)，也不容易穿過膜。你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？并說明理由。動動腦筋細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)細胞膜你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？動動腦筋材料

科學(xué)家對細胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。細胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細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)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。組成細胞膜的蛋白質(zhì)和磷脂分子具有一定的流動性閱讀課本第41頁的小字“與生活的聯(lián)系”及旁欄“腫瘤醫(yī)院檢驗報告單”，學(xué)習(xí)查看血液檢驗報告單中與細胞膜成分改變有關(guān)的物質(zhì)的正常指標(biāo)。聯(lián)系生活與生活中的聯(lián)系：癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細胞膜成分的改變有關(guān)。癌細胞與正常細胞相比，它有一些獨具的特征，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）能夠無限增殖。在適宜的條件下，癌細胞能夠無限增殖。在人的一生中，體細胞能夠分裂50～60次，而癌細胞卻不受限制，可以長期增殖下去。（2）癌細胞的形態(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胞呈扁平梭形，當(dāng)這種細胞轉(zhuǎn)化成癌細胞后就變成球形了。（3）癌細胞的表面也發(fā)生了變化，由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細胞彼此之間的黏(nian)著性減小，導(dǎo)致癌細胞容易在有機體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。小知識

用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的，這與細胞膜的功能有何關(guān)系？思考有人將細胞膜和紗窗作類比，你覺得合理嗎？討論科學(xué)家做過這樣的實驗：準備好含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+

。

這一切說明了什么？探究二：結(jié)構(gòu)和功能總是相適應(yīng)的。細胞膜是有特定功能的。二.細胞膜的功能：細胞膜與細胞的物質(zhì)交換、細胞識別、分泌、排泄、免疫等有密切關(guān)系。1.將細胞與外界環(huán)境分隔開----保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。主要功能2.控制物質(zhì)進出細胞----有選擇地允許物質(zhì)通過擴散、滲透和主動運輸?shù)确绞匠鋈爰毎?.進行細胞間的信息交流。垂體對甲狀腺的控制神經(jīng)細胞之間的聯(lián)系易發(fā)出信號的細胞靶細胞與膜結(jié)合的信號分子相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如：精子和卵細胞的識別和結(jié)合相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。例如，高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用彩圖二胞間連絲切片（黑棗）三.細胞壁：主要成分：纖維素和果膠主要功能：支持和保護細胞壁是全透性的。1、在下列幾組化學(xué)元素中，構(gòu)成細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)家將一個細胞的的細胞膜中的磷脂成分抽提出來，并將它在空氣——水界面上鋪成單分子層，發(fā)現(xiàn)這個單分子層的表面積，相當(dāng)于原來細胞膜表面積的兩倍。這說明磷脂分子在細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)成玉米細胞的細胞膜的主要化學(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(gòu)成細胞膜的成分中

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)細胞膜功能的敘述中,錯誤的是()A.將細胞與外界環(huán)境隔開B.控制物質(zhì)進出細胞C.進行細胞間的信息交流D.可以為生命活動提供能量6.細胞膜的生理特性是()A.主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子組成B.有保護內(nèi)部的結(jié)構(gòu)C.一種半透膜D.是一種選擇透過性膜8.(2003.上海)下列細胞中,不能合成蛋白質(zhì)的是()A.胰腺細胞B.腸黏膜細胞

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