第一节细胞膜11月16日.docx

第一节 细胞膜——系统的边界
教学目标：
　1．制备细胞膜的方法
2.细胞膜的成分
3.对生物膜结构的探索历程
4.生物膜的流动镶嵌模型
教学重点难点：
1.制备细胞膜的方法
2.生物膜的流动镶嵌模型
引课：前面使用高倍显微镜观察细胞时，可以看到细胞与细胞之间是有“界限”，但在光学显微镜下很难看清细胞膜，只有用电子显微镜才可看清，科学家是如何确定细胞膜的存在？这节课我们来学习细胞的基本结构——细胞膜
一、制备细胞膜的方法
要想研究细胞膜，首先要获得纯净的细胞膜。下面是制备细胞膜的常见方法和步骤，阅读教材P40～41内容，完成填空，并结合该过程回答下面的问题。

选材：猪(或牛、羊、人)的新鲜的血液加上适量的 生理盐水 制成红细胞稀释液
↓
制作装片：用滴管吸取一滴红细胞稀释液滴在载玻片上，盖上 盖玻片，制成临时装片
↓
观察：用显微镜观察红细胞形态，先用 低 倍镜，再用 高 倍镜
↓
滴清水：在盖玻片的一侧滴一滴 蒸馏水 ，在另一侧用__吸水纸___ 吸引(引流法)
↓
观察：持续观察细胞的变化

问题1.实验材料选取哺乳动物成熟的红细胞的原因是什么？
① 动物细胞没有细胞壁，省去了去除细胞壁的麻烦，而且易吸水涨破。
② 人和其他哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，能得到较纯净的细胞
③ 红细胞数量大，材料易得。
试验成功的关键：材料选择
问题2.
取得的动物血液要 生理盐水 稀释，红细胞在这种溶液中会维持正常形态，用显微镜可观察到红细胞为 两面凹的圆饼状 。滴加蒸馏水后，高倍镜下持续观察会发现以下变化： 凹陷 消失→体积 增大 →细胞 破裂 → 内容物 流出。
实验原理：渗透作用
实验方法：吸水胀破，引流法
问题3.
如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行的，那么要想获得比较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还需要用什么方法才能获得较纯净的细胞膜？
　 还必须经过离心、过滤才能获得较纯净的细胞膜。
上述实验虽没直接设置对照组，但滴清水前的观察与之后的观察可形成自身前后对照。
归纳：
1.哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，细胞只具有细胞膜这一种生物膜，是制备细胞膜的理想材料，另外哺乳动物成熟的红细胞不能分裂，寿命较短。但是要注意，两栖类、鸟类的红细胞是有细胞核的。
2.实验注意事项
(1)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是：
①使红细胞分散开，不易凝集成块。
②使红细胞暂时维持原有的形态。
(2)操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。
(3)滴蒸馏水时应缓慢，边滴边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。
二、细胞膜的成分
许多有关细胞膜化学组成的资料，都来自对哺乳动物红细胞膜的研究。请阅读教材P41内容，结合下表中猪的几种细胞的细胞膜组成成分分析，回答问题：
细胞膜的种类
主要成分含量
蛋白质
脂质
糖类
红细胞膜
42%
53%
5%
肌细胞膜
36%
60%
4%
小肠绒毛上皮细胞膜
50%
44%
6%
1.细胞膜主要由脂质和 蛋白质 组成，此外，还含有少量的 糖类 。
2.脂质中 磷脂 最丰富， 胆固醇 的含量较少。
3.不同细胞的细胞膜各种成分的含量 不同 。
4.功能越复杂的细胞膜， 蛋白质 的种类和数量越多，说明 蛋白质 在细胞膜行使功能时起重要作用。

归纳：不同细胞膜的成分种类基本相同，但含量不同
细胞膜的成分和含量会发生改变，如生活联系中的表格说明
问题：各成分之间如何形成细胞膜？
三、对生物膜结构的探索历程
请阅读教材P65～67内容，结合下列材料进行分析：
1、从生理功能入手的科学研究
(1).19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞进行通透性实验，发现凡是可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
结论：膜是由 脂质 组成的。根据相似相溶原理，苯(脂溶性)和Na＋(非脂溶性)中，苯 更容易通过细胞膜。
(2).20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是 脂质 和 蛋白质 。
(3).科学家通过研究发现磷脂分子的结构如图所示。

(4).1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的 两 层。
2、静态结构模型的提出
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，罗伯特森提出所有的生物膜都由_蛋白质--脂质--蛋白质 三层结构构成。
结论：生物膜为 静 态的统一结构。
该模型缺点：认为生物膜是一个 静态 结构，无法解释细胞生长、变形虫运动、摄食等现象。
3、新技术带来新模型
(1).1970年，弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀分布，结果如下图。

结论：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是 的可以运动的，即细胞膜 具有一定的流动性 。
问题：在人—鼠细胞融合的实验中，将温度维持在0 ℃，与37 ℃相比，实验现象有什么变化？
两种荧光不能均匀分布，或者需要更长的时间才能分布均匀，因为温度降低减慢了蛋白质运动的速度。（温度影响流动性）
(2).1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据基础上提出 流动镶 模型。
四、生物膜的流动镶嵌模型
目前，细胞膜的流动镶嵌模型已被大多数人所接受，如图就是流动镶嵌模型的示意图，阅读教材P68内容，结合该图探究下列问题。

1.流动镶嵌模型的基本内容
(1)[ 4 ] 磷脂双分子层 构成了细胞膜的基本支架，它是轻油般的流体，具有 流动性。
(2)蛋白质分子有的 镶 在磷脂双分子层表面(如图中[ 2 ])，有的部分或全部嵌入
磷脂双分子层中(如图中[ 6 ])，有的 贯穿于整个磷脂双分子层(如图中[ 5 ])。大多数蛋白质分子也是可以 运动 的。
(3)糖类有的和蛋白质结合构成[ 3 ] 糖蛋白 ，有的和脂质结合构成[ 1 ] 糖脂 。
2.在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的 蛋白质 与_糖类__结合形成的 糖蛋白 ，叫糖被，它与细胞表面的 识别 有密切关系，另外，消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有 保护和润滑 作用。
3.图中A、B两侧， A 侧是细胞膜的外表面， B 侧是细胞膜的内表面。

五、膜的结构特点:
(1)流动性：磷脂和蛋白质是可以运动的。
(2)镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。
(3)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖被只存在于外表面。
六、课堂练习：
1、判断下列关于细胞膜成分的说法的正误。
(1)功能越复杂的细胞膜，它的脂质成分越复杂(　　)
(2)功能越复杂的细胞膜，它的糖脂越多(　　)
(3)癌细胞的细胞膜成分没有发生改变(　　)
(4)在组成细胞膜的脂质中，磷脂最为丰富(　　)
(5)脂质中的磷脂和胆固醇都是组成膜的成分(　　)
2、生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象(　　)
A.细胞膜是细胞的边界 B.溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜
C.变形虫的变形运动 D.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中

答案　(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√