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1、问题探讨问题探讨1.1.你怎样区分显微镜视野你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞?光学中的气泡和细胞?光学显微镜下能看见细胞膜显微镜下能看见细胞膜吗?吗?2.2.科学家用电子显微镜清科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前,晰地观察到细胞膜之前,已经能够确定细胞膜的已经能够确定细胞膜的存在了。存在了。请推测科学家请推测科学家是怎样确定细胞膜存在是怎样确定细胞膜存在的呢?的呢?左侧图是光学显微镜下左侧图是光学显微镜下观察到的未经染色的动观察到的未经染色的动物细胞。物细胞。1、气气泡泡是是光光亮亮的的,有有一一圈圈很很粗粗的的黑黑边边,里里面面只只有有空空气气。细细胞胞是是一一个个具具有有细细胞胞膜
2、膜、细细胞胞核核和和细细胞胞质质的的复复杂杂结结构构,而而且且是是一一个个立立体体的的结结构构。在在显显微微镜镜下下,通通过过调调节节焦焦距距可可以以观观察察到到细细胞胞的的不不同同层层面面。光光学学显显微微镜镜下下不不能能看看见见细细胞胞膜膜,但但是是能能够够观观察察到到细细胞胞与与外外界界环环境境之之间间是有界限的。是有界限的。2、在电子显微镜诞生之前,科学家已经能够确定细、在电子显微镜诞生之前,科学家已经能够确定细胞膜的存在了。胞膜的存在了。依据的实验事实主要有:进入活细胞依据的实验事实主要有:进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障,并不是所有的物质的物质要通过一道选择性的屏障,并不是所
3、有的物质都能进入细胞;用显微注射器将一种叫做伊红的物质都能进入细胞;用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能很快逸出细胞;在光学显微镜下看到,用微针触碰细很快逸出细胞;在光学显微镜下看到,用微针触碰细胞表面时,细胞表面有弹性,可以伸展;用微针插入胞表面时,细胞表面有弹性,可以伸展;用微针插入细胞内,细胞表面有一层结构被刺破;如果细胞表面细胞内,细胞表面有一层结构被刺破;如果细胞表面结构受损面过大,细胞会死亡。结构受损面过大,细胞会死亡。气泡气泡细胞细胞刚才我们讨论后知道,科学家用显微刚才我们讨论后知道,科学家用
4、显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。却不能逸出细胞。伊红为什么不会逸出细胞?伊红为什么不会逸出细胞?此实验说明了什么?此实验说明了什么?动动动动脑筋脑筋细胞作为一个完整的系统,它有边界细胞作为一个完整的系统,它有边界.任何系统都有边界。细胞作为一个任何系统都有边界。细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是基本的生命系统,它的边界就是细胞膜细胞膜。本节聚集:本节聚集:1.细胞膜的主要成分是什么?细胞膜的主要成分是什么?2.怎样获得细胞膜?怎样获得细胞膜?3.细胞膜具有哪些功能?细胞膜具
5、有哪些功能?1 1简述细胞膜的成分和功能。简述细胞膜的成分和功能。2 2进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验。进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验。3 3认同细胞膜作为系统的边界,对于细胞这个认同细胞膜作为系统的边界,对于细胞这个生命系统的重要意义。生命系统的重要意义。学习目标学习目标一一.如何获得细胞膜如何获得细胞膜?阅读教材阅读教材P40页页 实验实验体验细胞膜的制备方法体验细胞膜的制备方法思考:思考:1.1.实验材料:实验材料:选取什么样的选取什么样的实验材料实验材料制备细胞膜较为理想呢?制备细胞膜较为理想呢?为什么?为什么?2.2.实验原理实验原理及方法:及方法:用什么方法将红细胞膜与
6、其它结构分开提取?用什么方法将红细胞膜与其它结构分开提取?3.3.简述制备细胞膜的操作过程?简述制备细胞膜的操作过程?哺乳动物哺乳动物成熟的红细胞成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞没有没有细胞壁细胞壁,细胞内也,细胞内也没有没有细胞核和其它众多细胞核和其它众多的细胞器的细胞器,可以避免其,可以避免其它生物膜的干扰。它生物膜的干扰。将红细胞放在清水中,水将红细胞放在清水中,水会进入细胞,细胞涨破,会进入细胞,细胞涨破,内容物流出,得到细胞膜内容物流出,得到细胞膜。细胞细胞 吸水涨破吸水涨破 差速离心差速离心 细胞膜细胞膜 细胞膜和细胞质中的其他细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一
7、样,可以采用结构质量不一样,可以采用不不同转速离心同转速离心的方法(的方法(差速离心差速离心法法)将细胞膜与其他物质分开,)将细胞膜与其他物质分开,得到较纯的细胞膜。得到较纯的细胞膜。在发育成熟过程中,哺乳动物红细胞的在发育成熟过程中,哺乳动物红细胞的核逐渐退化,并从细胞中排出,为能携带氧核逐渐退化,并从细胞中排出,为能携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细胞只能存活的血红蛋白腾出空间。人的红细胞只能存活天左右。天左右。相相关关知知识识正常的红细胞正常的红细胞正常的红细胞正常的红细胞圆涨的红细胞圆涨的红细胞圆涨的红细胞圆涨的红细胞涨破的红细胞涨破的红细胞涨破的红细胞涨破的红细胞一一.如何获得细胞膜
8、如何获得细胞膜体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法目的要求:目的要求:体验用体验用哺乳动物红细胞哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法制备细胞膜的方法和过程。和过程。材料用具:材料用具:猪的新鲜的红细胞稀释液、蒸馏水、滴猪的新鲜的红细胞稀释液、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜方法步骤:方法步骤:制临时装片、先低倍镜后高倍镜观察制临时装片、先低倍镜后高倍镜观察1.1.用用滴滴管管吸吸取取少少量量红红细细胞胞稀稀泽泽液液,滴滴一一滴滴在在载载玻玻片上片上,盖上盖玻片盖上盖玻片,制成临时装片。制成临时装片。2.2.在在高高倍倍镜镜下下观观察察,待待观观察察清
9、清晰晰时时,在在盖盖玻玻片片的的一一侧侧滴滴一一滴滴蒸蒸馏馏水水,同同时时在在另另一一侧侧用用吸吸水水纸纸小小心心吸吸引。引。3.3.观察实验现象。观察实验现象。如果是在试管中进行实验如果是在试管中进行实验,细胞破裂后细胞破裂后,流出的内容物和细胞膜都混杂在一起流出的内容物和细胞膜都混杂在一起,还要用什么方法才能获得比较纯的细还要用什么方法才能获得比较纯的细胞膜胞膜?讨论讨论现象现象:凹陷消失凹陷消失,细胞体积增大细胞体积增大,很快细胞很快细胞破裂破裂,内容物流出。内容物流出。细细胞胞破破裂裂后后细细胞胞内内物物质质流流出出,细细胞胞膜膜和和细细胞胞质质中中的的其其他他结结构构质质量量不不一一
10、样样,可可以以采采用用不不同同转转速速离离心心的的方方法法将将细细胞胞膜膜与与其其他他物物质质分开,得到较纯的细胞膜。分开,得到较纯的细胞膜。细胞细胞膜的膜的成分成分脂质脂质 大约占大约占50%50%蛋白质蛋白质 大约占大约占40%40%糖类糖类 大约占大约占2%10%2%10%二、细胞膜的成分二、细胞膜的成分功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和量功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和量。在组成细胞膜的脂质中,在组成细胞膜的脂质中,_最丰富。最丰富。越多越多磷脂磷脂阅阅读读课课本本第第4141页页的的小小字字“与与生生活活的的联联系系”及及旁旁栏栏“肿肿瘤瘤医医院院检检验验报报告告单单”,学学习习查
11、查看看血血液液检检验验报报告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。会产生会产生甲胎蛋白甲胎蛋白(AFP)和)和癌胚抗原癌胚抗原(CEA)且)且超过正常值超过正常值三、细胞膜的功能三、细胞膜的功能1.1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开原始地球环境原始地球环境膜膜的的出现是生出现是生命起源过程中命起源过程中至关重要的阶至关重要的阶段。段。-形成一种屏障形成一种屏障,保证细胞内部环境的保证细胞内部环境的相对稳定相对稳定2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞-允许对细胞有利的物质允许对细胞有利的物质(如营养物质如营养物质)进进入入,不允许有害
12、物质进入不允许有害物质进入;-允许细胞的分泌物允许细胞的分泌物(如抗体如抗体,激素激素)的排出的排出;-允许细胞代谢产生的废物排出允许细胞代谢产生的废物排出.注意注意:细胞膜的控制作用是相对的细胞膜的控制作用是相对的,环境中环境中一些对细胞有害的物质有可能进入一些对细胞有害的物质有可能进入,有些病菌有些病菌,病毒也可以侵入细胞病毒也可以侵入细胞,使生物体患病使生物体患病.联系和思考联系和思考:在观察在观察DNA和和RNA在细胞中在细胞中分布的实验中分布的实验中,要使用盐酸要使用盐酸,其作用是什么其作用是什么?盐酸能够改变细胞膜的通透性盐酸能够改变细胞膜的通透性注意!注意!细胞膜的功能特性:细胞
13、膜的功能特性:选择透过性选择透过性3.3.进进行行细细胞胞间间的信息交流的信息交流(1 1)多细胞生物体内)多细胞生物体内,细胞间要进行物质细胞间要进行物质,能量的交换及信息的交流能量的交换及信息的交流;(2 2)多细胞间信息交流的方式)多细胞间信息交流的方式:(:(有有3 3种种)1.1.细细胞胞分分泌泌的的化化学学物物质质(如如激激素素),),随随血血液液到到达达全全身身各各处处,与与靶靶细细胞胞的的细细胞胞膜膜表表面面的的受受体体蛋蛋白白结结合合,将将信信息息传传递递给给靶细胞靶细胞.易发出信号的细胞发出信号的细胞 靶细胞靶细胞 与与膜膜结合的结合的 信号分子信号分子2.相邻两个细胞的相
14、邻两个细胞的细胞膜直接接触细胞膜直接接触,信息从一,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。胞之间的识别和结合。3.3.相相邻邻两两个个细细胞胞之之间间形形成成通通道道,携携带带信信息息的的物物质质通通过过通通道道进进入入另另一一个个细细胞胞.例例如如,高高等等植植物物细细胞胞之之间间通通过过胞间连丝胞间连丝相互连接相互连接,也有信息交流的作用也有信息交流的作用.三、植物细胞具有细胞壁三、植物细胞具有细胞壁化学成分:纤维素和果胶化学成分:纤维素和果胶功能:支持和保护功能:支持和保护细胞壁具有全透性细胞壁具有全透性1.1.细胞膜
15、的制备细胞膜的制备 实验材料实验材料_。原理及方法原理及方法_。2.2.细胞膜的组成成分细胞膜的组成成分:主要是主要是 ;少量的;少量的 。3.3.细胞膜的基本功能细胞膜的基本功能:4.4.植物细胞壁植物细胞壁 哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞细胞吸水涨破;差速离心法细胞吸水涨破;差速离心法脂质和蛋白质脂质和蛋白质糖类糖类(1 1)将细胞与外界环境分开;)将细胞与外界环境分开;(2 2)控制物质进出;)控制物质进出;(3 3)进行细胞间的信息交流)进行细胞间的信息交流(1 1)主要成分:)主要成分:纤维素和纤维素和果胶果胶;(2 2)主要功能:)主要功能:支持和保护支持和保护1 1、组
16、成细胞膜的主要成分是(组成细胞膜的主要成分是()A.A.磷脂、蛋白质、糖类磷脂、蛋白质、糖类 B.B.糖脂、糖蛋白糖脂、糖蛋白C.C.脂质、蛋白质、无机盐脂质、蛋白质、无机盐D.D.磷脂、蛋白质、核酸磷脂、蛋白质、核酸A2 2、制备细胞膜采用的优良材料是(、制备细胞膜采用的优良材料是()A.A.口腔上皮细胞口腔上皮细胞 B.B.叶肉细胞叶肉细胞C.C.人的成熟红细胞人的成熟红细胞 D.D.鸡的红细胞鸡的红细胞3 3、小麦细胞细胞膜的主要组成元素是(、小麦细胞细胞膜的主要组成元素是()A.CA.C、H H、O O、N B.CN B.C、H H、O O、N N、P PC.CC.C、H H、O O、
17、S D.CS D.C、H H、O O、N N、S SCB【课堂自我检测课堂自我检测】4 4、下列细胞中,膜蛋白种类和数量最多的是(、下列细胞中,膜蛋白种类和数量最多的是()A A、红细胞、红细胞 B B、口腔上皮细胞、口腔上皮细胞 C C、胰腺细胞、胰腺细胞 D D、骨胳肌细胞、骨胳肌细胞5 5、下列关于细胞膜功能的叙述不正确的是(、下列关于细胞膜功能的叙述不正确的是()A A、将抗体合成后分泌到细胞外、将抗体合成后分泌到细胞外 B B、使细胞呈现特定的形状、使细胞呈现特定的形状 C C、控制细胞内外物质的出入、控制细胞内外物质的出入 D D、进行细胞间的信息交流、进行细胞间的信息交流6 6、
18、与具有蛋白质衣壳的、与具有蛋白质衣壳的SARSSARS病毒侵入人体后,体内的病毒侵入人体后,体内的淋巴细胞就能识别到这一异物并产生相应抗体,淋淋巴细胞就能识别到这一异物并产生相应抗体,淋巴细胞之所以能识别巴细胞之所以能识别 SARSSARS病毒是因为其细胞膜上具病毒是因为其细胞膜上具有(有()A A、磷脂分子、磷脂分子 B B、蛋白质、蛋白质 C C、蛋白酶、蛋白酶 D D、糖类、糖类CBB7 7、动物细胞与植物细胞细胞膜的功能差异较大,、动物细胞与植物细胞细胞膜的功能差异较大,其主要原因是构成细胞膜的成分中(其主要原因是构成细胞膜的成分中()A A、脂质不同、脂质不同 B B、磷脂不同、磷脂
19、不同 C C、蛋白质不同、蛋白质不同 D D、水不同、水不同8 8、科学家常用哺乳动物的红细胞作材料来研究细、科学家常用哺乳动物的红细胞作材料来研究细胞膜的胞膜的 组成,是因为(组成,是因为()A A、哺乳动物的红细胞容易得到、哺乳动物的红细胞容易得到 B B、哺乳动物的红细胞在水中容易涨破、哺乳动物的红细胞在水中容易涨破 C C、哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、复杂细胞器膜等膜结构复杂细胞器膜等膜结构D D、哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易、哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到观察到CC基础题参考答案v1.C。2.A。3.C。v拓展题拓展题v
20、1.提示:把细胞膜与窗纱进行类比,提示:把细胞膜与窗纱进行类比,合理之处合理之处是是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入,说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入,阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有不妥当不妥当的地方的地方。例如,窗纱是一种简单的刚性的结构,。例如,窗纱是一种简单的刚性的结构,功能较单纯;细胞膜的结构和功能要复杂得多。功能较单纯;细胞膜的结构和功能要复杂得多。细胞膜是活细胞的重要组成部分,活细胞的生命细胞膜是活细胞的重要组成部分,活细胞的生命活动是一个主动的过程;而窗纱是没有生命的,活动是一个主动的过程;而窗纱是没有生命的,它只是被动地在起作用。它只是被动地在起作用。v2.提示:提示:“染色排除法染色排除法”利用了利用了活细胞的细胞膜活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内,使其被染色。色剂能够进入死细胞内,使其被染色。