细胞膜—系统的边界课件陈维新.pptx

第三章第三章 细胞的基本结构细胞的基本结构简述细胞膜的成分和功能。简述细胞膜的成分和功能。体验制备细胞膜的方法。体验制备细胞膜的方法。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。教学目标教学目标1.光学显微镜下动、植物细胞的基本结构学生：动植物细胞都有细胞膜、细胞质、细胞核，植物细胞在细胞膜外还有一层结构细胞壁2.细胞作为生命的最基本的系统，它有边界吗?如果有那它的边界是什么呢?动物细胞的边界是细胞膜（1 1）光学显微镜下能看见细胞膜吗？怎样才能看到？）光学显微镜下能看见细胞膜吗？怎样才能看到？）光学显微镜下能看见细胞膜吗？怎样才能看到？）光学显微镜下能看见细胞膜吗？怎样才能看到？正常的植物细胞细胞膜紧贴着细胞壁，完全观察正常的植物细胞细胞膜紧贴着细胞壁，完全观察不到；动物细胞染色后很容易看出细胞与细胞之间，不到；动物细胞染色后很容易看出细胞与细胞之间，细胞与外界环境之间有明显的界限，未染色的动物细细胞与外界环境之间有明显的界限，未染色的动物细胞观察效果不明显，但仍然可以分辨它们的界限，这胞观察效果不明显，但仍然可以分辨它们的界限，这个界限我们判断就是细胞膜。真正能看到细胞膜的是个界限我们判断就是细胞膜。真正能看到细胞膜的是电子显微镜。电子显微镜。1细胞膜的观察及确定其存在的方法细胞膜的观察及确定其存在的方法 第第1节节 细胞膜细胞膜系统的边界系统的边界你能区分显微镜视野中的水泡、气泡和细胞吗？你能区分显微镜视野中的水泡、气泡和细胞吗？你能区分显微镜视野中的水泡、气泡和细胞吗？你能区分显微镜视野中的水泡、气泡和细胞吗？气泡有一圈很粗的黑边，中央是光亮的，里面只有气泡有一圈很粗的黑边，中央是光亮的，里面只有空气，而细胞可以观察到有具体的结构和内容物，如空气，而细胞可以观察到有具体的结构和内容物，如植物细胞的细胞壁、动植物细胞的细胞质、细胞核等。植物细胞的细胞壁、动植物细胞的细胞质、细胞核等。细胞是立体的，在显微镜下，通过调节焦距可以看到细胞是立体的，在显微镜下，通过调节焦距可以看到它的不同层面。它的不同层面。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1动动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 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,却不能逸出细胞。（2）确定细胞膜的存在的方法）确定细胞膜的存在的方法用显微注射有色物质，看有色物质能否用显微注射有色物质，看有色物质能否扩散到细胞之外从而确定细胞膜的存在。扩散到细胞之外从而确定细胞膜的存在。这层神秘的屏障是由什么物质组成的？这层神秘的屏障是由什么物质组成的？要分析细胞膜的化学成分，首先要把这层屏要分析细胞膜的化学成分，首先要把这层屏障从细胞上剥落下来单独地进行研究。障从细胞上剥落下来单独地进行研究。绝大多数的细胞个体都非常的小，如何才能绝大多数的细胞个体都非常的小，如何才能使细胞膜和细胞的其他部分分离呢？使细胞膜和细胞的其他部分分离呢？3.设计实验：制备细胞膜的实验步骤设计实验：制备细胞膜的实验步骤（1）制备细胞膜的方法：选择材料哺乳动物成熟的红细胞 提供两种动物细胞(人口腔上皮细胞、哺乳动物成熟红细胞)、两种植物细胞(蚕豆叶上表皮细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞)，讨论，确定选择哪种细胞为实验材料。动物细胞材料和植物细胞材料相比，优先选择哪一种材料?为什么?两种动物细胞材料优先选择哪种材料?为什么?植物细胞外表面有一层细胞壁结构，不利于提取细胞膜，因而优先选用动物细胞。与其他动物细胞相比，成熟的哺乳动物红细胞细胞内部的细胞核以及线粒体等具膜的结构解体，充满了血红蛋白，因而优先选用哺乳动物成熟红细胞为实验材料。实验原理红细胞吸水涨破利用哺乳动物成熟的红细胞来获得细胞膜使红细胞吸水破裂，里面的物质都流出来，剩下的空壳就是细胞膜实验步骤实验过程显微镜下观察制作临时装片滴加蒸馏水观察细胞变化现象现象:凹陷消失凹陷消失,细胞体积增大细胞体积增大,很快细胞破裂很快细胞破裂,内容物流出内容物流出 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,还要还要用什么方法才能获得比较纯的细胞膜用什么方法才能获得比较纯的细胞膜?讨论讨论用离心方法，将混合物放入离心管用离心方法，将混合物放入离心管,用高用高速离心机离心速离心机离心,利用离心力将膜与其他物利用离心力将膜与其他物质分开。质分开。4利用已破坏的红细胞获得比较纯净的细胞膜利用已破坏的红细胞获得比较纯净的细胞膜5细胞膜的结构细胞膜的结构（1）细胞膜的物质组成 探究细胞膜物质组成的手段：溶解法、酶解法、染色法（利用某种只对某些特定的物质能染色的染色剂来染色以鉴定某物质的方法）。溶解法：19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，都比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。根据这则材料，你能得出什么猜想?细胞膜含有脂质物质细胞膜的化学成分：科学家通过对细胞膜等膜的化学成分分析，发现膜主要由脂质和蛋白质两大类物质组成，蛋白质约占膜的40，脂质约占50，糖类10。其中脂质以磷脂为主。糖类与膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜的的的的成成成成分分分分505040403030202010100 0脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质糖类糖类糖类糖类说明：说明：说明：说明：1 1、糖类都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细、糖类都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细、糖类都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细、糖类都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。胞膜的外表面。胞膜的外表面。胞膜的外表面。2 2、各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，细胞膜、各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，细胞膜、各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，细胞膜、各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多，膜的机能活动越旺的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多，膜的机能活动越旺的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多，膜的机能活动越旺的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多，膜的机能活动越旺盛，其蛋白质含量越高，因为盛，其蛋白质含量越高，因为盛，其蛋白质含量越高，因为盛，其蛋白质含量越高，因为膜的功能活动主要由蛋白质来承担膜的功能活动主要由蛋白质来承担膜的功能活动主要由蛋白质来承担膜的功能活动主要由蛋白质来承担。细胞膜上的物质成分发生异常改变与病变情况。如细胞癌变，膜上的蛋白质种类及含量发生变化，并可经医学检测出来。（2）细胞膜的结构：流动镶嵌模型 6.细胞膜的功能细胞膜的功能 细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。免疫等功能密切相关。免疫等功能密切相关。免疫等功能密切相关。细细胞胞膜膜的的结结构构决定决定1 将细胞与外界环境分隔开2 控制物质进出细胞3 3 进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流细细胞胞膜膜的的功功能能细胞间的信息交流细胞间的信息交流通过体液的作用来完成的间接交流。通过体液的作用来完成的间接交流。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，信息从一个细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：精子和卵细胞的胞传递给另一个细胞。例如：精子和卵细胞的识别和结合识别和结合高等植物细胞通过胞间连丝交流信息高等植物细胞通过胞间连丝交流信息相邻两个细胞之间形成通道，携带信息相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞的物质通过通道进入另一个细胞。（二）植物细胞的细胞壁（二）植物细胞的细胞壁：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?不是不是,成分成分为肽聚糖为肽聚糖主要成分：纤维素和果胶主要成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护功能：支持和保护细胞壁是全通透的细胞壁是全通透的课堂小结：无论植物细胞还是动物细胞，其原生质的最外层都是细胞膜，用哺乳动物成熟红细胞作材料，提取细胞膜并进行化学成分分析得知，细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子构成。细胞膜的生理功能主要包括保护作用、信息传递作用以及进行细胞内外的物质交换等。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控制物质进出细胞控制物质进出细胞 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作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定2科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究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：细胞膜的组成，是因为：A.哺乳动物红细胞容易得到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、线粒体哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构膜等膜结构 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.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到容易观察到基础训练基础训练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“染色排染色排除法除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞。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。你能解释判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法染色排除法”的原理吗？的原理吗？拓展题拓展题 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。