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1、 第三章第三章 细胞的基本结构细胞的基本结构第一节第一节 细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界请观察光学显微镜下未经染色的动物细胞请观察光学显微镜下未经染色的动物细胞请思考：请思考：1.1.你怎样区分显微镜视野中你怎样区分显微镜视野中 的气泡和细胞？的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞光学显微镜下能看见细胞 膜吗？膜吗？2.2.科学家用电子显微镜清晰地观察到细科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了，请你推测科学家是怎样确定细在了，请你推测科学家是怎样确定细胞膜的存在的？胞膜的存在的？气泡有一圈很粗的黑边，里面只有空气，是气泡有一圈很粗的
2、黑边，里面只有空气，是光亮的；而细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细光亮的；而细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是立体的。在显微镜下，胞质的复杂结构，而且是立体的。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的胞与外界环境之间是有界限的如何确定细胞膜的存在呢？如何确定细胞膜的存在呢？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？材料材料动动动动脑筋脑筋 细胞作为一个完整的系统，它有细胞作为
3、一个完整的系统，它有边界。其边界就是边界。其边界就是细胞膜细胞膜。科学家用显微注射器将一种叫做伊科学家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，却不能逸出细胞。到整个细胞，却不能逸出细胞。任何系统都有边界任何系统都有边界.例如人体内部例如人体内部与外界分隔开的皮肤和黏膜与外界分隔开的皮肤和黏膜,就是人就是人体的边界体的边界;一个国家有陆地一个国家有陆地,海域海域,领领空的边界空的边界.边界对系统的边界对系统的稳态稳态至关重至关重要要.细胞作为一个基本的生命系统细胞作为一个基本的生命系统 ,它它的边界就是的边界就是细胞膜细胞膜（c
4、ell membrane).cell membrane).最好选择哺乳动物成熟的红细胞最好选择哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁没有细胞壁 没有细胞核没有细胞核 没有细胞器没有细胞器请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明理由并说明理由1科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为：A.哺乳动物红细胞容易得到 B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构 C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破 D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到相关知识相关知识 在发育成熟过程中，哺乳动物在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞
5、中红细胞的核逐渐退化，并从细胞中排出，为能携带氧的血红蛋白腾出排出，为能携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细胞只能存活空间。人的红细胞只能存活天左右。天左右。一、制备细胞膜一、制备细胞膜渗透作用使红细胞吸水涨破，差速离心渗透作用使红细胞吸水涨破，差速离心去除细胞内其他物质。去除细胞内其他物质。原理原理等渗状态等渗状态等渗状态等渗状态正常形态的红细胞正常形态的红细胞吸水后胀破的红细胞吸水后胀破的红细胞 细胞破裂后还需用什么方法才能得到细胞破裂后还需用什么方法才能得到较纯的细胞膜？较纯的细胞膜？离心离心实验步骤实验步骤选材：选材：猪（牛、羊、人）新鲜红细胞稀释猪（牛、羊、人）新鲜红细胞稀释液（血液加
6、适量液（血液加适量生理盐水生理盐水）制作装片：制作装片：滴一小滴稀释液在载玻片上，滴一小滴稀释液在载玻片上，盖片盖片观察：观察：显微镜（低倍到高倍镜）显微镜（低倍到高倍镜）滴蒸馏水：滴蒸馏水：在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水，在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸吸引（引流法）同时在另一侧用吸水纸吸引（引流法）结果：结果：凹陷消失，细胞体积增大，很快细凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜胞破裂，内容物流出，获得细胞膜思考思考：如何从混合液中分离出纯如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？度较高的细胞膜？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
7、胞胞质质中中的的其其他他物物质质密密度度不不一一样样，可可以以采采用用差差速速离离心心法法和和密密度度梯梯度度离离心心法法将将细细胞胞膜膜与与其其他他物物质质分分开开，得得到到较较纯的细胞膜。纯的细胞膜。不溶于脂不溶于脂不溶于脂不溶于脂质的物质质的物质质的物质质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜你从以上实验能得出什么你从以上实验能得出什么结论结论？18591859年，欧文顿选用年，欧文顿选用500500多多种化学物质对动物细胞膜的通种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发透性进行了上万次的研究。发现凡是现凡是易溶于脂质的物质易溶于
8、脂质的物质，容容易穿过膜易穿过膜，反之，反之，不容易溶于不容易溶于脂质的物质脂质的物质，也，也不容易穿过膜。不容易穿过膜。材料材料动动动动脑筋脑筋一、细胞膜的成分一、细胞膜的成分细胞膜的组成成分中含有细胞膜的组成成分中含有脂质脂质你从以上实验中能得出什么结论？科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。材料材料动动动动脑筋脑筋细胞膜的组成成分中还含有细胞膜的组成成分中还含有蛋白质蛋白质脂质脂质 50%50%蛋白质蛋白质 40%40%细胞膜的成分细胞膜的成分糖类糖类 2%-10%2%-10%磷脂（主要）、胆固醇（动物
9、细胞膜）磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜）脂质脂质 50%50%蛋白质蛋白质 40%40%细胞膜的成分细胞膜的成分糖类糖类 2%-10%2%-10%磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜）磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜）思考：思考：蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多还是越少？数量是越多还是越少？功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量和功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量和功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量和功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量和种类较高。种类较高。种类较高。种类较高。细胞膜的
10、成分不是一成不变的。细胞膜的成分不是一成不变的。细胞膜的成分不是一成不变的。细胞膜的成分不是一成不变的。“细胞膜”与生活的联系 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发变有关。细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白（生改变，有的产生甲胎蛋白（AFPAFP）、癌胚抗原）、癌胚抗原（CEACEA）等物质。因此，在检查癌症的报告单上，）等物质。因此，在检查癌症的报告单上，有有AFPAFP、CEACEA等检测项目。如果这些指标超过正常等检测项目。如果这些指标超过正常值，应做进一步检查，以确定体内是否出
11、现了癌值，应做进一步检查，以确定体内是否出现了癌细胞。细胞。“细胞膜”与生活的联系细胞膜成分细胞膜成分异常改变异常改变预示着细胞可能发生了病变预示着细胞可能发生了病变原原始始地地球球环环境境 膜的出现是生命起源过程中至关重要阶段。膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，为细胞的生命活动提供了一个稳定的内部环境。二、细二、细 胞胞 膜膜 的的 功功 能能1 1 将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔开分隔开实验实验处处理理向盛向盛冷水冷水冷水冷水的的烧杯中放杯中放入入鲜艳红色玫瑰花瓣，色玫瑰花瓣，过一会儿将花瓣取出，一会儿将花瓣取出，观察察烧杯中水的杯中水的颜色色向盛向盛开水开水开水开水的的烧杯中做
12、杯中做同同样的的处理理实验实验现现象象分析实验结果和现象原因，这说明了什么？分析实验结果和现象原因，这说明了什么？活的细胞能够控制物质排出细胞活的细胞能够控制物质排出细胞无明显变化无明显变化变红变红科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？拓展题拓展题 提示：活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力。二、细二、细 胞
13、胞 膜膜 的的 功功 能能1 1 将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔开分隔开2 2 控制物质控制物质进出进出细胞细胞具有具有普遍性普遍性和和相对性相对性营养物质营养物质无用的、有无用的、有害的物质害的物质细胞产生的分细胞产生的分泌物、废物泌物、废物 控制作用是控制作用是相对的相对的，例如：有些病毒、细菌也能侵，例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。入细胞，使生物体患病。靶细胞：接受信号的细胞靶细胞：接受信号的细胞受体：靶细胞膜上与信号受体：靶细胞膜上与信号特异性特异性结合的位点结合的位点例如：精子和卵细胞的识别例如：精子和卵细胞的识别1.1.细胞细胞 细胞，细胞，2.激素激素 靶细
14、胞靶细胞 图二图二 胞间连丝切片（黑枣）胞间连丝切片（黑枣）3.细胞细胞 细胞细胞通道通道通道通道相邻两个细胞之间相邻两个细胞之间形成通道，携带信形成通道，携带信息的物质通过通道息的物质通过通道进入另一个细胞。进入另一个细胞。例如，高等植物细例如，高等植物细胞之间通过胞之间通过胞间连胞间连丝丝相互连接，也有相互连接，也有信息交流的作用信息交流的作用二、细二、细 胞胞 膜膜 的的 功功 能能1 1 将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔开分隔开2 2 控制物质控制物质进出进出细胞细胞具有具有普遍性普遍性和和相对性相对性3 3 进行细胞间的进行细胞间的信息交流信息交流细胞壁细胞壁植物细胞壁植物细胞壁
15、细菌细胞壁成分也细菌细胞壁成分也是纤维素和果胶吗是纤维素和果胶吗?成分为肽聚糖成分为肽聚糖1、成分：纤维素和果胶、成分：纤维素和果胶 2、功能：支持和保护、功能：支持和保护 细胞壁无生物活性，是全透性的膜。细胞壁无生物活性，是全透性的膜。基础训练基础训练2.组成细胞膜的主要成分是：A.磷脂、蛋白质 B.糖脂、糖蛋白 C.脂质、蛋白质、无机盐 D.磷脂、蛋白质、核酸A3下列哪一项不属于细胞膜的功能？A控制物质进出细胞 B将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到细胞外 C提高细胞内化学反应的速率 D作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定拓展题拓展题 解释不易理解的陌生事物时，人们常用类比的方法，将陌生的事物与熟悉的事物作比较。有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱上的小洞又能让空气进出。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？提示：把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是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。这样类比也有不妥当的地方，例如，窗纱是一种简单的刚性结构，功能较单纯，细胞膜的结构和功能要复杂的多。细胞膜时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，它只是被动的在起作用。