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1、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?实实 验验动动动动脑脑筋筋 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,它有边界,其边界就是它有边界,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,伊红很快扩散到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。整个细胞,却不能逸出细胞。第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜-系统的边界本节聚焦:本节聚焦:1.体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法?2.细胞膜的组成成分是什么?细胞膜的组成成分是什么?3.细胞膜具有哪些功能?
2、细胞膜具有哪些功能?一、体验制备细胞膜的方法一、体验制备细胞膜的方法1 1、要求:阅读课本、要求:阅读课本40-4140-41页实验内容,回答以下问题页实验内容,回答以下问题(1 1)材料如何选择?)材料如何选择?(2 2)实验原理是什么?)实验原理是什么?(3 3)方法步骤怎样?)方法步骤怎样?2 2、讨论:、讨论:如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后,如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后,还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜?还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜?请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞,并说明理由请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞,并说明理由哺乳动物成哺乳动物成熟的红细胞熟
3、的红细胞高等动物细胞高等动物细胞高等植物细胞高等植物细胞细菌细菌相关信息相关信息 哺乳动物的红细胞在发育成熟过哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中,核逐渐退化,并从细胞中排程中,核逐渐退化,并从细胞中排出,同时没有线粒体膜等膜结构的出,同时没有线粒体膜等膜结构的细胞器细胞器探究点一、制备细胞膜的方法探究点一、制备细胞膜的方法探究点一、制备细胞膜的方法探究点一、制备细胞膜的方法问题问题1.1.实验材料选取哺乳动物成熟的红细胞的实验材料选取哺乳动物成熟的红细胞的原因是什么?原因是什么?动物细胞没有细胞壁,动物细胞没有细胞壁,省去了去除细胞壁的麻烦,省去了去除细胞壁的麻烦,而且易吸水涨破。而且易吸水涨破
4、。哺乳动物和人成熟的红哺乳动物和人成熟的红细胞没有细胞核和众多细细胞没有细胞核和众多细胞器,能得到较纯净的细胞器,能得到较纯净的细胞膜。胞膜。红细胞数量大,材料易红细胞数量大,材料易得。得。创新方案创新方案2727页右下角页右下角 问题问题2 2:制备细胞膜所利用的原理?:制备细胞膜所利用的原理?细胞内的物质具有一定的浓度,把细细胞内的物质具有一定的浓度,把细胞放入清水中,细胞由于胞放入清水中,细胞由于吸水而涨破吸水而涨破,除,除去细胞内其他物质得到细胞膜。去细胞内其他物质得到细胞膜。问题问题3 3:制备纯净的细胞膜的方法步骤是哪些?:制备纯净的细胞膜的方法步骤是哪些?准备材料:准备材料:制作
5、装片:制作装片:观察:观察:滴清水:滴清水:观察:观察:牛、羊、人的新鲜红细胞牛、羊、人的新鲜红细胞稀释液稀释液(用(用生理盐水生理盐水稀释)稀释)用滴管吸取少许红细胞稀释液,滴一小用滴管吸取少许红细胞稀释液,滴一小滴在载玻片上,盖上盖玻片滴在载玻片上,盖上盖玻片用显微镜观察红细胞形态用显微镜观察红细胞形态(由(由低倍低倍高倍高倍)在盖玻片的一侧滴,在另一侧用吸水纸在盖玻片的一侧滴,在另一侧用吸水纸吸引吸引(别把细胞吸跑别把细胞吸跑)持续观察细胞的变化持续观察细胞的变化参考:创新方案参考:创新方案2727页右下角至页右下角至2828页左上角页左上角正常红细胞正常红细胞涨破的红细胞涨破的红细胞
6、可以看到近水的部分红细胞发生变化,可以看到近水的部分红细胞发生变化,凹陷消失,凹陷消失,细胞体积增大,很快细胞涨裂细胞体积增大,很快细胞涨裂,内容物流出。,内容物流出。总总 结结 提提 升升实验注意事项实验注意事项(1)(1)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释,目的是:,目的是:使红细胞分散开,不易凝集成块。使红细胞分散开,不易凝集成块。使红细胞暂时维持原有的形态。使红细胞暂时维持原有的形态。(2)(2)操作时载物台应保持水平,否则易使蒸馏水流走操作时载物台应保持水平,否则易使蒸馏水流走。(3)(3)滴蒸馏水时应缓慢,滴蒸馏水时应缓慢,边滴加边用吸水纸吸引
7、边滴加边用吸水纸吸引,同时,同时用显微镜观察红细胞的形态变化。用显微镜观察红细胞的形态变化。创新方案创新方案2828页左上角页左上角 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样样,可可以以采采用用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分开开,得到较纯的细胞膜。得到较纯的细胞膜。讨论:讨论:如果上述实验在试管中进行,细胞破裂如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后,还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜?后,还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜?回到回到15156 6年前年前重温重温 科学家对细胞膜成分的科学
8、家对细胞膜成分的 探索历程探索历程二、细胞膜的成分二、细胞膜的成分资资料料1.1.1919世世纪纪末末,(18591859年年)欧欧文文顿顿用用500500多多种种化化学学物物质质对对植植物物细细胞胞进进行行了了上上万万次次的的通通透透性性实实验验,发发现现脂脂质质更更容容易易通通过过细细胞胞膜膜,不不溶溶于于脂脂质质的的物物质质,不不容容易易穿穿过膜。并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解过膜。并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解假设:细胞膜含有脂质(脂类物质)假设:细胞膜含有脂质(脂类物质)资料资料2.2.科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,细胞膜会被
9、蛋白酶分解(提示:细胞膜会被蛋白酶分解(提示:蛋白酶只对蛋蛋白酶只对蛋白质分解起催化作用白质分解起催化作用的物质)。的物质)。假设假设:细胞膜含有蛋白质细胞膜含有蛋白质资资料料3.203.20世世纪纪初初,科科学学家家们们第第一一次次将将细细胞胞膜膜从从红红细细胞胞中中分分离离出出来来,经经化化学学分分析析表表明明,它它们们的的主主要要成成分分是是脂脂质质(主主要要是是磷磷脂脂)和和蛋蛋白白质质。且且脂质占脂质占50%50%,蛋白质占,蛋白质占40%40%结论:细胞膜主要由脂质(主要是磷脂)和蛋白质组成结论:细胞膜主要由脂质(主要是磷脂)和蛋白质组成思考:细胞膜还有其它成分吗?思考:细胞膜还有
10、其它成分吗?少量的糖类(占少量的糖类(占2%-10%2%-10%)探究点二、细胞膜的组成成分探究点二、细胞膜的组成成分磷磷脂脂最最丰丰富富在细胞膜在细胞膜行使功能行使功能时起重要时起重要作用作用功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。细胞膜的元素组成:细胞膜的元素组成:C C、H H、O O、N N、P P特别提醒:因为特别提醒:因为蛋白质是生命活动的主要承担者蛋白质是生命活动的主要承担者,所以,所以蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度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
11、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”,学学习习查查看看血血液液检检验验报报告告单单中中与与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分(特别是糖蛋白)(特别是糖蛋白)的改变有关。的改变有关。AFPAFP、CEACEA、CA153CA153、CA199CA199、CA125CA125是临床上常用的是临床上常用的“肿瘤标肿瘤标志志”。AFP AFP 叫叫甲胎蛋白甲胎蛋白,是由胎儿的卵黄囊及胚胎肝脏产生的一种糖,是由胎儿的卵黄囊及胚胎肝脏产生的一种糖蛋白。正常成年人血清中含
12、量极微,在蛋白。正常成年人血清中含量极微,在5ng/ml5ng/ml以下。以下。CEA CEA 叫叫癌胚抗原癌胚抗原正常成年人血清中含量低于正常成年人血清中含量低于2.5ng/ml2.5ng/mlCA153CA153、CA199CA199、CA125 CA125 都是肿瘤相关抗原,是都是肿瘤相关抗原,是细胞膜成分发生细胞膜成分发生异常变化形成的抗原异常变化形成的抗原例例1下列有关下列有关细细胞膜的叙述中,正确的是(胞膜的叙述中,正确的是()A主要成分是胆固醇和蛋白主要成分是胆固醇和蛋白质质B脂脂质质中最丰富的是磷脂中最丰富的是磷脂C可确定的可确定的组组成元素有成元素有C H O ND糖糖类类都
13、与蛋白都与蛋白质结质结合形成糖蛋白合形成糖蛋白B例例2 癌癌细细胞的胞的恶恶性增殖和性增殖和转转移与癌移与癌细细胞膜胞膜的成分改的成分改变变有关。下列哪种物有关。下列哪种物质质成分一般成分一般不被当作不被当作检测细检测细胞癌胞癌变变的的证证据(据()A甲胎蛋白甲胎蛋白(AFP)B癌胚抗原癌胚抗原(CEA)C糖蛋白或糖脂糖蛋白或糖脂D磷脂磷脂D与生活的联系 用用凉水凉水洗红苋菜,水洗红苋菜,水不变红不变红;煮煮苋菜苋菜汤,汤却是汤,汤却是红色红色的。的。探究点三、细胞膜的功能探究点三、细胞膜的功能生命生命物质物质细胞膜细胞膜外界环境外界环境外界环境外界环境细胞细胞 意义:意义:使生命物质与外界环
14、境分隔开,使生命物质与外界环境分隔开,使细胞成为相对独立的系统;使细胞成为相对独立的系统;保障细胞内部环境的相对稳定。保障细胞内部环境的相对稳定。功能功能1:将细胞与外界环境分隔开:将细胞与外界环境分隔开细胞膜像海关或边防检查站细胞膜像海关或边防检查站,对进出细胞的物质进行严格的对进出细胞的物质进行严格的”检查检查”功能功能2 2:控制物质进出细胞:控制物质进出细胞思考:根据细胞膜思考:根据细胞膜控制物质进出的过控制物质进出的过程,思考细胞膜在程,思考细胞膜在功能上有什么特性功能上有什么特性?选择透过性选择透过性需要的需要的营养物营养物质质不需要不需要的有害的有害物质物质抗体、激素、抗体、激素
15、、代谢废物代谢废物核酸等核酸等重要成重要成分分病毒、病菌病毒、病菌可可以以进进不不易易进进可可以以出出不不能能出出有可能进有可能进特别提醒:特别提醒:只有只有活细胞的细胞膜活细胞的细胞膜才有控制物质进出细胞才有控制物质进出细胞的功能,死细胞不具有这个功能的功能,死细胞不具有这个功能相相 对对 性性功能功能3 3:进行细胞间的信息交流:进行细胞间的信息交流物质传递:物质传递:通过细胞分泌的化学物质通过细胞分泌的化学物质(如激素如激素)建立建立的细胞交流的细胞交流物质传递物质传递易发出信号的细胞发出信号的细胞 靶细胞靶细胞 与膜结合的与膜结合的 信号分子信号分子相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个
16、细胞传相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如:精子和卵细胞的识别和递给另一个细胞。例如:精子和卵细胞的识别和结合结合膜接触传递膜接触传递相邻两个细胞相邻两个细胞之间之间形成通道,形成通道,携带信息的物携带信息的物质通过通道进质通过通道进入另一个细胞。入另一个细胞。例如,高等植例如,高等植物细胞之间通物细胞之间通过过胞间连丝胞间连丝相相互连接,也有互连接,也有信息交流的作信息交流的作用用胞间连丝切片(黑枣)胞间连丝切片(黑枣)通道传递通道传递胞间连丝胞间连丝是谁,是谁,隔开隔开了原始海洋的动荡了原始海洋的动荡是谁,奏鸣了生命的交响是谁,奏鸣了生命的交响是谁,为我日夜是谁,
17、为我日夜守边防守边防 是谁,为我是谁,为我传信传信报安康。报安康。啊,伟大的细胞膜呀!啊,伟大的细胞膜呀!没有你,我会是何等模样!没有你,我会是何等模样!与外界环境隔开与外界环境隔开控制物质进出控制物质进出进行细胞间信息交流进行细胞间信息交流细胞壁:细胞壁:成分:成分:纤维素和果胶纤维素和果胶 功能:功能:支持和保护支持和保护 特点特点:全透性(物质可以自由进出)全透性(物质可以自由进出)思考感悟:细胞的最外层结构一定是细胞膜吗?特别提醒:特别提醒:细胞壁不是植物细胞所特有的;细胞壁不是植物细胞所特有的;植物细胞细胞壁的主要成分与原核细胞细胞壁植物细胞细胞壁的主要成分与原核细胞细胞壁的主要成分
18、是不相同的(如细菌细胞壁的主要成分的主要成分是不相同的(如细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖)是肽聚糖)一、实验:体验制备细胞膜的方法一、实验:体验制备细胞膜的方法二、细胞膜的成分二、细胞膜的成分 脂质(磷脂最丰富)大约占脂质(磷脂最丰富)大约占 50%蛋白质蛋白质 大约占大约占 40%糖类糖类 大约占大约占 2%-10%三、三、将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞控制物质进出细胞 进行细胞之间的信息交流进行细胞之间的信息交流四、细胞壁的成分及作用四、细胞壁的成分及作用细细胞胞膜膜的的功功能能拓拓 展展:将煮熟的玉米和生玉米放入红墨将煮熟的玉米和生玉米放入红墨水,一段时间后
19、,将玉米粒切开,观察。水,一段时间后,将玉米粒切开,观察。煮熟的玉米粒的胚被染成红色,而生玉米粒煮熟的玉米粒的胚被染成红色,而生玉米粒的胚没有被染成红色的胚没有被染成红色 活细胞活细胞的细胞膜的细胞膜具有控制物具有控制物质进出的能力质进出的能力,染色剂无法进入,染色剂无法进入细胞内,所以活细胞不会被染色;细胞内,所以活细胞不会被染色;当当细胞死亡细胞死亡后,细胞膜随之后,细胞膜随之失去失去控制物质进出的能力控制物质进出的能力,染色剂进,染色剂进入细胞,细胞被染成蓝色。根据入细胞,细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有细胞是否被染色来细胞是否具有活力。活力。科研上科研上鉴别死细胞和活细
20、胞鉴别死细胞和活细胞,常用,常用“染色排除法染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而例如,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。活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。1.1.下列哪一项不属于细胞膜的功能下列哪一项不属于细胞膜的功能()()A.A.控制物质进出细胞控制物质进出细胞 B.B.将胰岛细胞形成的胰岛素,分泌到细胞外将胰岛细胞形成的胰岛素,分泌到细胞外 C.C.提高细胞内化学反应的速率提高细胞内化学反应的速率 D.D.作为系统的边界,维持细胞内环境的稳定作为系统的边界,维持细胞内环境的稳定基础训练基础训练C2.2.科
21、学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成,是因为膜的组成,是因为()()A.A.哺乳动物红细胞容易得到哺乳动物红细胞容易得到 B.B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构等膜结构 C.C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破哺乳动物红细胞在水中容易涨破 D.D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到易观察到B基础训练基础训练课 后 作 业创新方案创新方案2929页课堂练习页课堂练习预习第预习第2 2节节 细胞器细胞器系统内系统内的分工合作,完成创新方案的分工合作,完成创新方案3030页基础知识页基础知识