细胞膜系统边界.ppt

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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细胞的结构细胞的结构细胞细胞细胞质细胞质细胞膜细胞膜细胞核细胞核第三章 细胞的基本结构第第1节节细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界 学学 习习 目目 标标 1 1、怎样获得细胞膜？、怎样获得细胞膜？2 2、细胞膜的主要成分是什么？、细胞膜的主要成分是什么？3 3、细胞膜具有什么功能？、细胞膜具有什么功能？第第1 1节节 细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界1.怎么区分显微镜视野中的怎么区分显微镜视野中的气泡气泡和和细胞细胞？2.光学显微镜下能否看见细胞膜？光学显微镜下能否看见细胞膜？气泡有一圈很粗的气泡有一圈很粗的黑边黑边，是，是光亮光亮的，里面只有空的，里

2、面只有空气。细胞具有细胞膜、细胞质、细胞核的气。细胞具有细胞膜、细胞质、细胞核的复杂立复杂立体结构体结构。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。细胞的不同层面。光学显微镜下能看到细胞膜吗？光学显微镜下能看到细胞膜吗？不能不能,但是能观察到细胞与外界环境之间是有界但是能观察到细胞与外界环境之间是有界限的限的电子显微镜下可看到，一层膜厚约电子显微镜下可看到，一层膜厚约8nm科学家在用电子显微镜观察到细胞膜之前是怎样科学家在用电子显微镜观察到细胞膜之前是怎样确定细胞膜的存在的？确定细胞膜的存在的？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

3、明了什么？此实验说明了什么？材料材料 细胞作为一个完整的系统，它有细胞作为一个完整的系统，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红的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，伊红很快扩散到整个细胞，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。却不能逸出细胞。在光学显微镜下用微针碰在光学显微镜下用微针碰触细胞表面时，细胞表面有弹触细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展，用微针插入细性，可以伸展，用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被胞内，细胞表面有一层结构被刺破，如果细胞表面结构受损刺破，如果细胞表面结构受损过大，细胞会死亡。过

4、大，细胞会死亡。以鸡蛋为例：鸡蛋的卵黄以鸡蛋为例：鸡蛋的卵黄部分就是一个细胞，轻轻碰触部分就是一个细胞，轻轻碰触完整的卵黄表面，可以感受到完整的卵黄表面，可以感受到它的弹性，用尖锐的物体挑破它的弹性，用尖锐的物体挑破他，黄色的浆液就流出来，也他，黄色的浆液就流出来，也就是说，那层包裹着黄色浆液就是说，那层包裹着黄色浆液的透明薄膜就是细胞膜。的透明薄膜就是细胞膜。高等动物细胞高等动物细胞 请从下面细胞中选出符合研究细胞膜请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明理由的细胞，并说明理由高等植物细胞高等植物细胞细菌细菌哺乳动物成哺乳动物成熟的红细胞熟的红细胞原来：原来：动物动物细胞没有细胞壁，因

5、此选择细胞没有细胞壁，因此选择动物细胞！动物细胞！科学家用哺乳动物红细胞作为制科学家用哺乳动物红细胞作为制备细胞膜的材料的原因是备细胞膜的材料的原因是哺乳动物成熟红细哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器！胞中没有细胞核和众多的细胞器！实验原理：实验原理：哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破一、制备细胞膜一、制备细胞膜选择材料：选择材料：哺乳动物成熟红细胞哺乳动物成熟红细胞实验原理：实验原理：选材原因：选材原因：哺乳动物成熟红细胞无细胞核和哺乳动物成熟红细胞无细胞核和多种细胞器。多种细胞器。红细胞在清水中吸水涨破红细胞在清水中吸水涨破正常形态的红细胞正常形态的红细胞吸

6、水膨胀的红吸水膨胀的红细胞细胞吸水后胀破的红吸水后胀破的红细胞细胞（用生理盐水稀释）（用生理盐水稀释）一、体验制备细胞膜一、体验制备细胞膜红细胞稀释液红细胞稀释液蒸馏水蒸馏水部分吸水涨破的红细胞部分吸水涨破的红细胞正常红细胞正常红细胞选材选材(生理盐水生理盐水)制备装片制备装片观察观察(由由低倍到高倍低倍到高倍)滴清水滴清水(引流法引流法)观察观察注意比较加水前后视野中的变化注意比较加水前后视野中的变化正常红细胞正常红细胞红细胞膜红细胞膜涨破的红细胞涨破的红细胞思考思考：如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？细细胞胞破破裂裂后后细细胞胞内内物物质质流流出出

7、，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，可可以以采采用用不不同同转转速速离离心心的的方方法法将将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。提取红细胞提取红细胞使红细胞吸水破裂使红细胞吸水破裂离心分离离心分离科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为因为 ()A A哺乳动物成熟的红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到哺乳动物成熟的红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到 B B哺乳动物成熟的红细胞容易得到哺乳动物成熟的红细胞容易得到 C C哺乳动物

8、成熟的红细胞在水中容易涨破哺乳动物成熟的红细胞在水中容易涨破 D D哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构 答案D 解析关键是没有其他膜的干扰，才可提取到较纯净的细胞膜。材料选择三要素：材料选择三要素：哺乳动物哺乳动物(其他动物不可以其他动物不可以)；成熟的成熟的(未成熟的不可未成熟的不可)；红细胞红细胞(白细胞等其他细胞不可白细胞等其他细胞不可)。实验注意问题实验注意问题 选哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因选哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因 动物细胞没有细胞壁。动物细胞没有细胞壁。哺乳动物和人成熟的红细胞，没有细胞核和具膜结构

9、哺乳动物和人成熟的红细胞，没有细胞核和具膜结构的细胞器。的细胞器。红细胞数量大，材料易得。红细胞数量大，材料易得。提醒提醒一定不能选鸡、鱼等非哺乳动物的红细胞作为实一定不能选鸡、鱼等非哺乳动物的红细胞作为实验材料，因为有细胞核和各种细胞器。验材料，因为有细胞核和各种细胞器。取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，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。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。 滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸

10、水纸吸引，滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。同时用显微镜观察红细胞的形态变化。如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。实验总结实验总结 科学家在进行细胞膜化学成分分析时，采用哺乳动物科学家在进行细胞膜化学成分分析时，采用哺乳动物或人成熟的红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破或人成熟的红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破裂发生溶

11、血现象，一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质裂发生溶血现象，一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗掉，即可得到纯净的细胞膜洗掉，即可得到纯净的细胞膜(又称血影又称血影)。有的科学家将。有的科学家将“血影血影”中的脂质提取出来，使其在空气和水界面上铺展中的脂质提取出来，使其在空气和水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2 2倍。倍。如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？。红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是，红细红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是，红细胞具有的功能。胞具有的功能。将其

12、放入清水中吸水涨破将其放入清水中吸水涨破 血红蛋白血红蛋白 运输运输O O2 2 “血影血影”的化学组成是、，其中的脂质主要是的化学组成是、，其中的脂质主要是指。指。选取鸡的红细胞提取细胞膜可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结选取鸡的红细胞提取细胞膜可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结论？为什么？论？为什么？脂质脂质 蛋白质蛋白质 糖类糖类不可以。无法提取到纯净的细胞膜。因为鸡的不可以。无法提取到纯净的细胞膜。因为鸡的红细胞含细胞核和各种细胞器红细胞含细胞核和各种细胞器 磷脂磷脂材料材料18591859年，欧文顿选用年，欧文顿选用500500多种多种化学物质对动物细胞膜的通透化学物质对动物细胞

13、膜的通透性进行了上万次的研究。发现性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容凡是易溶于脂质的物质，也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，也不容易穿过膜。脂质的物质，也不容易穿过膜。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？并说明理由。？并说明理由。细胞膜的组成成分中含有脂质细胞膜的组成成分中含有脂质（一）（一）细胞膜的化学成分（多用动物细胞研究）细胞膜的化学成分（多用动物细胞研究）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中能得出

14、什么你从以上实验中能得出什么结论结论？材料材料 科学家对细胞膜化学成分深层分科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被析发现，细胞膜会被蛋白酶蛋白酶分解（提示：分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白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）。质分解起催化作用的物质）。细胞膜的组成成分中还含有蛋白质细胞膜的组成成分中还含有蛋白质脂质脂质 大约占大约占50%（磷脂最丰富（磷脂最丰富,动物动物细胞中还含有少量的胆固醇）细胞中还含有少量的胆固醇）（细胞膜功能复杂程度和（细胞膜功能复杂程度和蛋白质种类数量蛋白质种类数量有关）有关）蛋白质蛋白质 大约占大约占40%糖类糖类 大约

15、占大约占2%10%二、细胞膜的主要成分二、细胞膜的主要成分（识别作用）（识别作用） （三）（三）细胞膜的功能细胞膜的功能 将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔开分隔开 控制物质控制物质进出细胞进出细胞 进行细胞间的进行细胞间的信息交流信息交流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细胞膜保障细胞内部环境的相对稳定。功能功能1 1：将细胞与外界环境分开来：将细胞与外界环境分开来细胞膜的功能细胞膜的功能细胞膜的功能细胞膜的功能控制物质进出细胞控制物质进出细胞控制物质进出细胞控制物质进出细胞资料：用凉水洗红苋菜，水不变红；资料：用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红

16、色的。煮苋菜汤，汤却是红色的。这与细胞膜的功能有何关系？这与细胞膜的功能有何关系？选择性功能功能2：控制物质进出细胞：控制物质进出细胞相对性科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“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，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释你能解释“染色排除法染色排除法”的原理吗的原理吗？活的细胞能够控制物质进入细胞，也就是细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。控制物质进出细胞控制物质进出细胞细细细细胞胞胞胞间间间间信信信信息息息息的的的的交交交交流流流流物质传递物质传递接触传递接触传递 通道传递通道传递功能功能3：进行细胞间信息的交：进行细胞间信息的交

17、流流物质传递物质传递接触传递接触传递发出信号的细胞发出信号的细胞 靶细胞靶细胞 与膜结合的信号分子与膜结合的信号分子通道传递通道传递胞间连丝胞间连丝是谁，隔开了原始海洋的动荡是谁，奏鸣了生命的交响是谁，为我日夜守边疆 是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！与外界环境与外界环境隔开隔开控制物质进出控制物质进出进行细胞间信进行细胞间信息交流息交流v细胞间的信息交流大细胞间的信息交流大多与多与细胞膜的结构和细胞膜的结构和功能功能有关有关四.植物细胞的细胞壁：细菌细胞壁成分细菌细胞壁成分也是纤维素和果也是纤维素和果胶吗胶吗?不是不是,成分为成分为肽聚糖肽聚糖成分：纤维素和果

18、胶成分：纤维素和果胶功能：支持和保护功能：支持和保护下列说法属于细胞膜控制物质进出细胞功能的有下列说法属于细胞膜控制物质进出细胞功能的有(););属于细胞间信息交流功能的有属于细胞间信息交流功能的有()A.A.抗体在细胞内合成分泌到细胞外抗体在细胞内合成分泌到细胞外B.B.细胞分泌的激素与靶细胞的细胞膜表面的受体结合细胞分泌的激素与靶细胞的细胞膜表面的受体结合C.C.细胞需要的氨基酸从外界进入细胞细胞需要的氨基酸从外界进入细胞D.D.细胞产生的废物排到细胞外细胞产生的废物排到细胞外E.E.相邻细胞的直接接触相邻细胞的直接接触1.1.下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是（下列关于细胞膜的叙述中，不

19、正确的是（）A.A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B.B.不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同相同C.C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D.D.细胞膜中有少量的糖类细胞膜中有少量的糖类2.2.下列不属于细胞间的信息交流的是（下列不属于细胞间的信息交流的是（）A.A.内分泌细胞分泌的激素与靶细胞的结合，内分泌细胞分泌的激素与靶细胞的结合，将信息传递给靶细胞将信息传递给靶细胞 B.B.精子和卵细胞之间的识别和结合精子和卵细胞之间的识别和结合C.C.核酸中的遗传信息传递到细胞质核酸中的遗传

20、信息传递到细胞质 D.D.高等植物细胞间通过胞间连丝完成信息交流高等植物细胞间通过胞间连丝完成信息交流3.3.在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子挡在膜的一侧，以降低有毒地将有毒重金属离子挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的（）A.A.将细胞与外界环境分隔开的功能将细胞与外界环境分隔开的功能B.B.控制物质进出细胞的功能控制物质进出细胞的功能C.C.进行细胞间信息交流的功能进行细胞间信息交流的功能D.D.具有免疫作用的功能具有免疫作用的功能4.4.下列关于植物细胞细胞壁的说法不正确的是（）下列关于植物细胞细胞壁的说法不正确的是（）A.A.植物细胞都有细胞壁植物细胞都有细胞壁B.B.细胞壁的化学组成中含有多糖细胞壁的化学组成中含有多糖C.C.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用细胞壁对植物细胞有支持和保护作用D.D.细胞壁可控制物质进出细胞细胞壁可控制物质进出细胞