细胞膜——系统的边界课件韩霜.pptx

气泡是光亮的，里面只有空气。气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面察到细胞的不同层面.光学显微镜下光学显微镜下不能不能看见细胞看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。的。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？光学显微中的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞膜吗？镜下能看见细胞膜吗？第1节 细胞膜系统的边界 依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要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，通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进并不是所有的物质都能进并不是所有的物质都能进并不是所有的物质都能进入细胞入细胞入细胞入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的染色剂注；用显微注射器将一种叫做伊红的染色剂注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能不能不能不能很快逸出细胞很快逸出细胞很快逸出细胞很快逸出细胞；这层选择性的边界结构就是细胞膜。；这层选择性的边界结构就是细胞膜。2 2、请推测科学家是怎样在使、请推测科学家是怎样在使用电镜看到细胞膜之前就已用电镜看到细胞膜之前就已确定它的存在了呢？确定它的存在了呢？本节聚集：本节聚集：1 1、细胞膜的主要成分是什么？、细胞膜的主要成分是什么？首先思考：怎样获得细胞膜？首先思考：怎样获得细胞膜？2 2、细胞膜具有哪些功能？、细胞膜具有哪些功能？第1节 细胞膜系统的边界体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法实实 验验实验材料：实验材料：哺乳动物红细胞哺乳动物红细胞 哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和众多的细胞器众多的细胞器，只有细胞膜这一层膜。可以，只有细胞膜这一层膜。可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。避免细胞膜与其它膜结构混在一起。实验原理：实验原理：渗透作用渗透作用 水分子或其它溶剂分子水分子或其它溶剂分子从低浓度从低浓度的溶液通过半透膜的溶液通过半透膜进入高浓度进入高浓度溶液中溶液中的现象。的现象。（细胞膜是半透膜）（细胞膜是半透膜）等渗状态等渗状态等渗状态等渗状态低渗状态低渗状态低渗状态低渗状态高渗状态高渗状态高渗状态高渗状态溶液浓度关系：等渗：外=内高渗：外内低渗：外内方法步骤：制临时装片方法步骤：制临时装片高倍镜观察高倍镜观察滴蒸馏水（滴蒸馏水（引流引流）再观察再观察人正常红细胞人正常红细胞人部分红细胞已涨破人部分红细胞已涨破讨论：讨论：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？离心离心膜成分的探究：18951895年欧文顿在研究植物细胞的通透性时，发现年欧文顿在研究植物细胞的通透性时，发现脂脂溶性物质溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这说明了什么？膜十分困难。这说明了什么？研究发现细胞膜不仅会被溶解脂质的溶剂溶解，也研究发现细胞膜不仅会被溶解脂质的溶剂溶解，也会会被蛋白酶分解被蛋白酶分解。这又说明了什么？。这又说明了什么？一、细胞膜的成分与结构一、细胞膜的成分与结构 推测细胞膜中含有推测细胞膜中含有蛋白质蛋白质 20世纪初，科学家分离哺乳动物的红细胞膜，经化学分析发现：膜的主要成分是：脂质和蛋白质 1.1.细胞膜对不同物质的细胞膜对不同物质的通透性通透性不一样不一样根据相似相溶原理推测：根据相似相溶原理推测：2.2.膜静态统一结构的建立：科学家用丙酮从人的红细胞膜中提科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气取脂质，在空气-水界面上铺成水界面上铺成单层单层分分子，面积是细胞膜的子，面积是细胞膜的2 2倍，得出结论：倍，得出结论：细胞膜中脂质为连续的细胞膜中脂质为连续的两两层层 20世纪40年代有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质，1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，提出了生物膜的模型:所有的生物膜都是由所有的生物膜都是由蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质三层结构构成三层结构构成（著名的（著名的“三明治模型三明治模型”）极性头极性头亲水端（含磷酸）非极性尾非极性尾疏水端（脂肪酸链）磷磷脂脂分分子子膜动态模型的建立：20 20世纪世纪6060年代以后，随着新技术的应用，科学家研究年代以后，随着新技术的应用，科学家研究发现：发现：有的膜蛋白是镶嵌在脂质双分子层中的。有的膜蛋白是镶嵌在脂质双分子层中的。1970 1970年，科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的年，科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞通过特殊方法融合：子，将小鼠细胞和人细胞通过特殊方法融合：相关证据表明：相关证据表明：细胞膜具有流动性。细胞膜具有流动性。1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了证据的基础上，提出了流动镶嵌模型流动镶嵌模型。流动镶嵌模型：流动镶嵌模型：流动镶嵌模型：流动镶嵌模型：1.1.磷脂双分子层构磷脂双分子层构成了膜的支架，具有成了膜的支架，具有流动性；流动性；2.2.蛋白质有的镶在蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面，磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。分子也是可以运动的。脂质（约脂质（约50%50%）蛋白质（约蛋白质（约40%40%）糖类（约糖类（约2%-10%2%-10%）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外还有少量的糖类。一、细胞膜的成分一、细胞膜的成分功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。越多。与生活中的联系：癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。癌变时产生AFP、CEA等。二、细胞膜的功能二、细胞膜的功能11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保障了细胞内部环境的相对稳定。22控制物质进出细胞控制物质进出细胞-选择透过性选择透过性二、细胞膜的功能二、细胞膜的功能33进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流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例例:精子与卵细胞之精子与卵细胞之间的识别和结合间的识别和结合细胞间信息交流的方式多种多样经过种种障碍的精子终于与卵子相遇精子用尾部拍打驱动进入卵子二、细胞膜的功能二、细胞膜的功能33进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流细胞间信息交流的方式多种多样 成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护 细胞壁是全通透的，不是细胞的真正边界植物细胞的细胞壁是细胞的边界吗？植物细胞的细胞壁是细胞的边界吗？细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界细胞膜结构的探索过程细胞膜结构的探索过程细胞膜的成分细胞膜的成分脂质脂质(磷脂磷脂),),蛋白质蛋白质,糖类糖类细胞膜的功能细胞膜的功能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间的信息交流进行细胞间的信息交流流动性流动性选择透过性选择透过性课堂练习：课堂练习：1、在制备纯净的细胞膜时，我们一般、在制备纯净的细胞膜时，我们一般不选用植物细胞作为实验材料，主要原因是（不选用植物细胞作为实验材料，主要原因是（）A、细胞膜与细胞壁紧密结合，不易分离、细胞膜与细胞壁紧密结合，不易分离 B、不易吸水胀破、不易吸水胀破 C、很难得到完整的细胞膜、很难得到完整的细胞膜 D、膜成分较多，提取过程繁琐、膜成分较多，提取过程繁琐2、细胞膜上含量最多的成分是、细胞膜上含量最多的成分是 A、蛋白质、蛋白质 B、糖类、糖类C、脂质、脂质D、水、水3、下列关于细胞膜化学组成的表述最全面的是、下列关于细胞膜化学组成的表述最全面的是 A、脂质、蛋白质、糖类、脂质、蛋白质、糖类 B、糖蛋白、核酸、脂质、糖蛋白、核酸、脂质 C、蛋白质、糖类、脂肪、蛋白质、糖类、脂肪 D、糖蛋白、核酸、脂肪、糖蛋白、核酸、脂肪CAA课堂练习：课堂练习：4、.细胞之间依靠细胞膜进行信息交流，细胞之间依靠细胞膜进行信息交流，下列具体事例与之不符的是下列具体事例与之不符的是 （）A、激素与细胞膜表面受体结合、激素与细胞膜表面受体结合B、相邻细胞的细胞膜接触、相邻细胞的细胞膜接触C、植物细胞的胞间连丝、植物细胞的胞间连丝D、核酸不能通过细胞膜、核酸不能通过细胞膜5、处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地、处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒金属离子将有毒金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒金属离子对水的污染，这是试图模拟细胞膜的对水的污染，这是试图模拟细胞膜的 （）A、通信功能、通信功能 B、免疫功能、免疫功能 C、屏障功能、屏障功能 D、控制物质进出功能、控制物质进出功能6、下列哪项叙述的不是细胞膜的功能、下列哪项叙述的不是细胞膜的功能 （）A、将细胞与环境分开、将细胞与环境分开 B、控制物质进出细胞、控制物质进出细胞 C、进行细胞间的信息交流、进行细胞间的信息交流 D、对细胞起支持和保护的作用、对细胞起支持和保护的作用 DDD课堂练习：课堂练习：1 1、有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类、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。你认为这各类比有什么合洞又能让空气进出。你认为这各类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？理之处，有没有不妥当的地方？课堂练习：课堂练习：2 2、科研上鉴别死细胞和活细胞，常用、科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染染色排除法色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物。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，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。你能解释从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除染色排除法法”的原理吗？的原理吗？