第三章 第1節(jié)《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》

1、光學(xué)顯微鏡下的動(dòng)物細(xì)胞光學(xué)顯微鏡下的動(dòng)物細(xì)胞氣泡：氣泡：里面只有空氣，所以比較光亮，并且氣泡邊緣的顏色較深。 細(xì)胞：細(xì)胞：含有細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，比氣泡顏色暗淡。立體結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細(xì)胞的不同層面。一個(gè)國(guó)家有沒(méi)有邊界？一個(gè)國(guó)家有沒(méi)有邊界？一個(gè)細(xì)胞有沒(méi)有邊界？一個(gè)細(xì)胞有沒(méi)有邊界？在光鏡下可清楚地看到細(xì)胞的邊界在光鏡下可清楚地看到細(xì)胞的邊界這個(gè)邊界肯定就是細(xì)胞膜嗎？這個(gè)邊界肯定就是細(xì)胞膜嗎？ 伊紅是一種染料，將伊紅注入到氣球中，染料充滿(mǎn)氣球但不會(huì)溢出，為什么？氣球有膜 用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲(chóng)體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞，說(shuō)明什么？說(shuō)明變形蟲(chóng)有

2、細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下如何證明細(xì)胞膜的存在？ 通過(guò)活細(xì)胞的物質(zhì)要通過(guò)一道選擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進(jìn)入細(xì)胞。 在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細(xì)胞表面時(shí)，細(xì)胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)受損面過(guò)大，細(xì)胞會(huì)死亡。說(shuō)明什么？說(shuō)明細(xì)胞存在細(xì)胞膜 由于科技發(fā)展，在1950年，科學(xué)家在電子顯微鏡下觀察到細(xì)胞膜 植物細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞細(xì)菌細(xì)菌獲得細(xì)胞膜的材料最好的是什么細(xì)胞？為什么？動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，選擇動(dòng)物細(xì)胞制備細(xì)胞膜更容易。（一）選材：（一）選材：動(dòng)物細(xì)胞的類(lèi)型很多，應(yīng)該選擇什么樣的動(dòng)物細(xì)胞？動(dòng)物細(xì)胞的類(lèi)型很多，應(yīng)該選擇什么樣的動(dòng)

3、物細(xì)胞？哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞相關(guān)信息相關(guān)信息: :哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中，在發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞核逐漸退細(xì)胞核逐漸退化化，為攜帶氧的血紅蛋白騰出，為攜帶氧的血紅蛋白騰出空間，人的紅細(xì)胞空間，人的紅細(xì)胞只能存活只能存活120120天天左右。左右。哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有有細(xì)胞壁細(xì)胞壁，細(xì)胞內(nèi)也沒(méi)有，細(xì)胞內(nèi)也沒(méi)有細(xì)胞核和其它眾多的細(xì)胞細(xì)胞核和其它眾多的細(xì)胞器器，可以避免其它生物膜，可以避免其它生物膜的干擾。的干擾。 人口腔上皮細(xì)胞人口腔上皮細(xì)胞蛙的紅細(xì)胞蛙的紅細(xì)胞用針扎？鑷子剝？用針扎？鑷子剝？（NO，行不通，細(xì)胞太小了！）觀察探討下列現(xiàn)象（二）原理（二）原

4、理：怎樣能獲得紅細(xì)胞的細(xì)胞膜？等滲溶液等滲溶液低滲溶液低滲溶液細(xì)胞吸水細(xì)胞吸水膨脹，甚膨脹，甚至至漲破漲破細(xì)胞失細(xì)胞失水皺縮水皺縮正常紅正常紅細(xì)胞細(xì)胞 高滲溶液高滲溶液方法步驟方法步驟： 1 . 臨時(shí)裝片的制作臨時(shí)裝片的制作 載波片載波片紅細(xì)胞稀釋液紅細(xì)胞稀釋液蓋波片蓋波片 2 . 高倍鏡觀察高倍鏡觀察 正常的紅細(xì)胞正常的紅細(xì)胞蓋玻片的一側(cè)滴蒸餾水蓋玻片的一側(cè)滴蒸餾水蓋波片另一側(cè)用吸水紙引流蓋波片另一側(cè)用吸水紙引流觀察觀察結(jié)果：結(jié)果： 人正常紅人正常紅細(xì)胞的光細(xì)胞的光鏡照片鏡照片人部分人部分紅細(xì)胞紅細(xì)胞已漲破已漲破的光鏡的光鏡照片照片紅細(xì)胞凹陷消失紅細(xì)胞凹陷消失,細(xì)胞體積細(xì)胞體積增大增大,細(xì)胞

5、破裂細(xì)胞破裂,內(nèi)容物流出內(nèi)容物流出離心分離離心分離獲得較純的細(xì)胞膜獲得較純的細(xì)胞膜 如果上述實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行，細(xì)胞破裂后，還如果上述實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行，細(xì)胞破裂后，還需要什么方法才能獲得較純的細(xì)胞膜？需要什么方法才能獲得較純的細(xì)胞膜？提取紅細(xì)胞提取紅細(xì)胞使紅細(xì)胞吸水破裂使紅細(xì)胞吸水破裂 細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)量不一樣，可通過(guò)高細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)量不一樣，可通過(guò)高速離心處理獲得較純的紅細(xì)胞膜速離心處理獲得較純的紅細(xì)胞膜 例：在做“體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法” 實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作步驟中不正確的是 （ ）A.制成紅細(xì)胞臨時(shí)裝片B.先低倍鏡后高倍鏡觀察C.在蓋玻片的一側(cè)滴生理鹽水D.在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引C材

6、料材料18591859年，歐文頓選用年，歐文頓選用500500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)動(dòng)多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)膜，反之，凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過(guò)膜。不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過(guò)膜。 科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)了細(xì)胞膜的存在，那么細(xì)胞膜又是由哪些物質(zhì)組成的呢？你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？并你從以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？并說(shuō)明理由。說(shuō)明理由。動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)腦筋腦筋細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什

7、么結(jié)論？動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)腦筋腦筋材料材料 科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。的物質(zhì)）。細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì) 科學(xué)家給含有細(xì)胞膜的溶液試管中，同時(shí)加入適量的脂質(zhì)溶劑和蛋白酶溶液，但是從得到的液體中還能檢測(cè)到少量的糖類(lèi)。二、細(xì)胞膜的成分二、細(xì)胞膜的成分思考：在細(xì)胞膜成分中與細(xì)胞膜功能密切相思考：在細(xì)胞膜成分中與細(xì)胞膜功能密切相關(guān)的應(yīng)該是哪一種成分？關(guān)的應(yīng)該是哪一種成

8、分？ 脂質(zhì)脂質(zhì) 50%成分成分 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 40% 糖類(lèi)糖類(lèi) 2%-10%細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成蛋白質(zhì)在行使功能時(shí)起重要作用。蛋白質(zhì)在行使功能時(shí)起重要作用。磷脂（最豐富）磷脂（最豐富）膽固醇（動(dòng)物）膽固醇（動(dòng)物）思考：細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)思考：細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量是越多還是越少？和數(shù)量是越多還是越少？細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多例：最可能構(gòu)成細(xì)胞膜的一組元素是例：最可能構(gòu)成細(xì)胞膜的一組元素是 （ ） A.碳、氫、氧碳、氫、氧 B.碳、氫、氧、氮碳、氫、氧、氮 C.碳、氫

9、、氧、磷碳、氫、氧、磷 D.碳、氫、氧、氮碳、氫、氧、氮 、磷、磷D細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的成分腫瘤的血液檢驗(yàn)報(bào)告單腫瘤的血液檢驗(yàn)報(bào)告單 細(xì)胞在癌變的過(guò)程中，細(xì)胞膜的成分發(fā)生改變，有細(xì)胞在癌變的過(guò)程中，細(xì)胞膜的成分發(fā)生改變，有的產(chǎn)生的產(chǎn)生甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）、癌胚抗原（癌胚抗原（CEACEA）等物質(zhì)。等物質(zhì)。與生活的聯(lián)系與生活中的聯(lián)系：與生活中的聯(lián)系： 容易引發(fā)癌癥的因素有哪些？容易引發(fā)癌癥的因素有哪些？癌癥癌癥21 21世紀(jì)的世紀(jì)的“第一殺手第一殺手”燒烤食物燒烤食物 油炸食物油炸食物 吸吸 煙煙 霉變食物霉變食物 例：例：閱讀下列材料后，回答問(wèn)題：閱讀下列材料后，回答問(wèn)題：用紅細(xì)

10、胞制得的細(xì)胞膜在生物學(xué)上稱(chēng)為用紅細(xì)胞制得的細(xì)胞膜在生物學(xué)上稱(chēng)為“血影血影”。通過(guò)。通過(guò)對(duì)對(duì)“血影血影”的分析得知其化學(xué)成分組成如下：蛋白質(zhì)的分析得知其化學(xué)成分組成如下：蛋白質(zhì)4949，脂質(zhì)，脂質(zhì)4343，糖類(lèi)，糖類(lèi)8 8。 (1)(1)為什么要選用成熟的紅細(xì)胞為什么要選用成熟的紅細(xì)胞? ? (2)(2)如何處理紅細(xì)胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象如何處理紅細(xì)胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象? ? (3)(3)紅細(xì)胞溶血后，溶出細(xì)胞外的主要物質(zhì)應(yīng)該紅細(xì)胞溶血后，溶出細(xì)胞外的主要物質(zhì)應(yīng)該是是 ，這種物質(zhì)的特性，這種物質(zhì)的特性是是 ，因而使紅細(xì)胞具有因而使紅細(xì)胞具有 的功能。的功能。(5)(5)制備細(xì)胞膜的時(shí)候用雞的新

11、鮮的紅細(xì)胞稀釋液可以嗎制備細(xì)胞膜的時(shí)候用雞的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液可以嗎? ?為什么為什么? ? 哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，同時(shí)沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器等結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。細(xì)胞壁，同時(shí)沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器等結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。 把紅細(xì)胞放到清水里，細(xì)胞吸水漲破把紅細(xì)胞放到清水里，細(xì)胞吸水漲破在氧濃度高的地方易與氧結(jié)合，在氧濃度低的地方易與氧分離在氧濃度高的地方易與氧結(jié)合，在氧濃度低的地方易與氧分離 血紅蛋白血紅蛋白 不可以。雞不是哺乳動(dòng)物，其紅細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞核和各種細(xì)胞器不可以。雞不是哺乳動(dòng)物，其紅細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞核和各種細(xì)胞器 運(yùn)輸氧運(yùn)輸氧 1.1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔

12、開(kāi)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)三、細(xì)胞膜的功能三、細(xì)胞膜的功能原始地球環(huán)境原始地球環(huán)境膜的出現(xiàn)是生命膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段。要的階段。保障了細(xì)胞內(nèi)部保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。 科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法”。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染色，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。動(dòng)腦筋動(dòng)腦筋 凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過(guò)膜。 將伊紅注入變形蟲(chóng)體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞以下實(shí)例都說(shuō)明了細(xì)胞膜具有什么功能？ 實(shí)例1實(shí)例2實(shí)例32.2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控

13、制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝廢物代謝廢物（外排）（外排）分泌物分泌物（抗體、激素）（抗體、激素）病毒、病菌病毒、病菌資料：用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅資料：用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的。這與細(xì)胞膜的功能有何關(guān)系？色的。這與細(xì)胞膜的功能有何關(guān)系？ 例：食醋中的醋酸分子是活細(xì)胞不選擇吸收的小分子物質(zhì)，蔗糖是活細(xì)胞需要的大分子物質(zhì)。用食醋和蔗糖可以將新鮮的蒜頭腌制成糖醋蒜，其原因是 () A醋酸和蔗糖分子均能存在于活細(xì)胞的間隙里 B醋酸和蔗糖均能被吸附在活細(xì)胞的表面 C腌制時(shí)間長(zhǎng)，兩種物質(zhì)緩慢地進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部 D醋酸殺死細(xì)胞，使細(xì)胞膜失去選擇透過(guò)性答案：D3.

14、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（1 1）細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)）細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如：激素），隨血液到（如：激素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的細(xì)胞膜表面的受體受體結(jié)合，結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。將信息傳遞給靶細(xì)胞。具有蛋白質(zhì)衣殼的具有蛋白質(zhì)衣殼的SARS病毒侵入人體后，體內(nèi)的淋巴細(xì)病毒侵入人體后，體內(nèi)的淋巴細(xì)胞就能識(shí)別到這一異物并產(chǎn)生相應(yīng)抗體，淋巴細(xì)胞之所以胞就能識(shí)別到這一異物并產(chǎn)生相應(yīng)抗體，淋巴細(xì)胞之所以能識(shí)別能識(shí)別 SARS病毒是因?yàn)槠浼?xì)胞膜上具有（病毒是因?yàn)槠浼?xì)胞膜上具有（ ） A、磷脂分子、磷脂分子 B、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) C、蛋白酶、蛋白酶

15、D、糖類(lèi)、糖類(lèi)B（2 2）相鄰兩個(gè)細(xì)胞的相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。例如：精子和卵細(xì)胞。例如：精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合胞的識(shí)別和結(jié)合（3 3）相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形）相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間例如，高等植物細(xì)胞之間通過(guò)通過(guò)胞間連絲胞間連絲相互連接，相互連接，也有信息交流的作用也有信息交流的作用例：右圖為細(xì)胞間信息傳遞的幾種模式例：右圖為細(xì)胞間信息傳遞的幾種模式示意圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是示意圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A細(xì)胞

16、細(xì)胞1與靶細(xì)胞間的信息傳遞是依與靶細(xì)胞間的信息傳遞是依靠細(xì)胞靠細(xì)胞1分泌的化學(xué)物質(zhì)完成的分泌的化學(xué)物質(zhì)完成的B細(xì)胞細(xì)胞3與細(xì)胞與細(xì)胞2間信息交流的方式與間信息交流的方式與細(xì)胞細(xì)胞1與靶細(xì)胞間的信息交流方式完全不同與靶細(xì)胞間的信息交流方式完全不同C細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)與靶細(xì)胞進(jìn)行信息識(shí)別的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是靶細(xì)細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)與靶細(xì)胞進(jìn)行信息識(shí)別的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是靶細(xì)胞表面的受體蛋白胞表面的受體蛋白D若細(xì)胞若細(xì)胞4是效應(yīng)是效應(yīng)T細(xì)胞，則其與靶細(xì)胞是通過(guò)細(xì)胞膜直接接觸傳細(xì)胞，則其與靶細(xì)胞是通過(guò)細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息的遞信息的B例：關(guān)于細(xì)胞間信息交流的敘述，不正確的是（例：關(guān)于細(xì)胞間信息交流的敘述，不正確的是（

17、）A、信號(hào)分子與靶細(xì)胞的識(shí)別與結(jié)合具有專(zhuān)一性、信號(hào)分子與靶細(xì)胞的識(shí)別與結(jié)合具有專(zhuān)一性 B、與不同激素分子結(jié)合的受體是不同的、與不同激素分子結(jié)合的受體是不同的C、與胰島素和甲狀腺激素結(jié)合的受體可能相同，也、與胰島素和甲狀腺激素結(jié)合的受體可能相同，也可能不同可能不同D、細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)有關(guān)C 化學(xué)成分：纖維素和果膠 功能：支持和保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞壁成細(xì)菌細(xì)胞壁成分也是纖維素分也是纖維素和果膠嗎和果膠嗎? ? 例：經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定植物細(xì)胞的強(qiáng)度大于動(dòng)物細(xì)胞，是由于它含有較多的 () A核酸 B脂質(zhì) C纖維素 D蛋白質(zhì) 答案：C 解析：植物細(xì)胞在細(xì)胞膜外還有一層細(xì)胞壁，成分主要是纖維素和果膠。纖維素的強(qiáng)度較大。細(xì)胞壁對(duì)植物的細(xì)胞有支持和