細(xì)胞膜──系統(tǒng)的邊界

1、第三章第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 科學(xué)家用顯微注射器將科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做一種叫做伊紅伊紅的物質(zhì)注入的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)變形蟲體內(nèi), ,伊紅伊紅很快擴(kuò)很快擴(kuò)散到整個細(xì)胞散到整個細(xì)胞, ,卻不能逸卻不能逸出細(xì)胞。伊紅為什么不會出細(xì)胞。伊紅為什么不會逸出細(xì)胞？此實驗說明了逸出細(xì)胞？此實驗說明了什么？什么？細(xì)胞作為完整的系統(tǒng)，它有邊界細(xì)胞作為完整的系統(tǒng)，它有邊界細(xì)胞膜細(xì)胞膜材料分析：材料分析：第第1 1節(jié)節(jié) 細(xì)胞膜細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的邊界一、細(xì)胞壁一、細(xì)胞壁細(xì)胞壁是全通透的細(xì)胞壁是全通透的成分：纖維素和果膠成分：纖維素和果膠功能：支持和保護(hù)功能：支持和保護(hù)資料資料1 1：一般食草

2、動物如牛的胃中存在的微生物可以一般食草動物如牛的胃中存在的微生物可以合成纖維素酶，纖維素酶可以分解纖維素，并為其合成纖維素酶，纖維素酶可以分解纖維素，并為其提供能量。提供能量。資料資料2 2：果膠酶主要用于果蔬汁飲料及果酒的榨汁果膠酶主要用于果蔬汁飲料及果酒的榨汁及澄清，對分解果膠具有良好的作用。及澄清，對分解果膠具有良好的作用。 二、制備細(xì)胞膜二、制備細(xì)胞膜為什么要用為什么要用哺乳動哺乳動物成熟紅細(xì)胞物成熟紅細(xì)胞作材作材料研究膜的組成料研究膜的組成? ?哺乳動物成熟紅細(xì)胞內(nèi)哺乳動物成熟紅細(xì)胞內(nèi) 無細(xì)胞壁無細(xì)胞壁 無細(xì)胞核無細(xì)胞核 無細(xì)胞器無細(xì)胞器1 1、選擇材料：、選擇材料：2 2、實驗原理

3、：、實驗原理：3 3、實驗過程：、實驗過程：豬（或牛、羊、人）成熟的紅細(xì)胞豬（或牛、羊、人）成熟的紅細(xì)胞紅細(xì)胞吸水脹破紅細(xì)胞吸水脹破如何在顯微鏡下觀察紅細(xì)胞從自如何在顯微鏡下觀察紅細(xì)胞從自然形態(tài)到吸水漲破然形態(tài)到吸水漲破? ?體驗制備細(xì)胞膜的方法體驗制備細(xì)胞膜的方法3 3、實驗過程：、實驗過程：4 4、觀察現(xiàn)象：、觀察現(xiàn)象：體驗制備細(xì)胞膜的方法體驗制備細(xì)胞膜的方法制作裝片制作裝片觀察觀察滴蒸餾水滴蒸餾水持續(xù)觀察持續(xù)觀察結(jié)果結(jié)果人正常紅細(xì)胞的光鏡照片人正常紅細(xì)胞的光鏡照片人部分紅細(xì)胞已漲破的光鏡照片人部分紅細(xì)胞已漲破的光鏡照片 二、制備細(xì)胞膜二、制備細(xì)胞膜正常狀態(tài)正常狀態(tài)吸水狀態(tài)吸水狀態(tài)失水狀態(tài)

4、失水狀態(tài)思考思考：如何從混合液中分離出純度較高如何從混合液中分離出純度較高 的細(xì)胞膜？的細(xì)胞膜？ 細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出，細(xì)胞膜和細(xì)物質(zhì)流出，細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣，可以采用不一樣，可以采用離心離心的方法將細(xì)胞膜與其他的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的物質(zhì)分開，得到較純的細(xì)胞膜。細(xì)胞膜。重重 溫溫科學(xué)家對細(xì)胞膜組成的科學(xué)家對細(xì)胞膜組成的探索歷程探索歷程 1859 1859年，歐文頓選用年，歐文頓選用500500多種化學(xué)物質(zhì)多種化學(xué)物質(zhì)對動物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。對動物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)

5、，也容易穿過膜，發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。并且細(xì)胞膜會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解過膜。并且細(xì)胞膜會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？細(xì)胞膜的組成成分中含有細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)脂質(zhì)。材料分析材料分析 科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜會被蛋白酶分解。析，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜會被蛋白酶分解。細(xì)胞膜的組成成分中還含有細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。材料分析材料分析你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？你從以上實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？三、細(xì)胞膜的成

6、分三、細(xì)胞膜的成分0 05 5101015152020252530303535404045455050脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類糖類脂質(zhì)（約脂質(zhì)（約50%50%）蛋白質(zhì)（約蛋白質(zhì)（約40%40%）糖類（約糖類（約2%-10%2%-10%）0 05 5101015152020252530303535404045455050脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖類糖類百分含量%百分含量%磷脂最豐富磷脂最豐富與生活中的聯(lián)系：與生活中的聯(lián)系： 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霉變食物霉變食物吸吸 煙煙四、細(xì)胞膜的功能四、細(xì)胞膜的功能1、將細(xì)胞與外界壞境分隔開、將細(xì)胞與外

7、界壞境分隔開原始地球環(huán)境原始地球環(huán)境 膜的出現(xiàn)是生命膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要起源過程中至關(guān)重要的階段。的階段。2 2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞- -選擇透過性選擇透過性控制作用是相對的控制作用是相對的細(xì)胞細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)廢物廢物分泌物分泌物病菌、病毒病菌、病毒3 3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 你知道螞蟻之間是你知道螞蟻之間是怎樣交流的嗎？怎樣交流的嗎？ 物質(zhì)傳遞物質(zhì)傳遞靶細(xì)胞：接受信號的細(xì)胞靶細(xì)胞：接受信號的細(xì)胞受體：靶細(xì)胞膜上與信號特異性結(jié)合的位點受體：靶細(xì)胞膜上與信號特異性結(jié)合的位點膜接觸傳遞膜接觸傳遞發(fā)出信號的細(xì)胞發(fā)出信號的細(xì)胞 靶細(xì)胞靶細(xì)胞 與膜

8、結(jié)合的信號分子與膜結(jié)合的信號分子 相鄰兩個細(xì)胞的相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸細(xì)胞膜接觸，信息從一，信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞。個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞。膜接觸傳遞膜接觸傳遞精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合通道傳遞通道傳遞：胞間連絲胞間連絲 細(xì)胞細(xì)胞 細(xì)胞細(xì)胞通道通道通道通道例如，高等植物細(xì)胞之間通過例如，高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲胞間連絲相互連相互連接，也有信息交流的作用。接，也有信息交流的作用。l1.海洋或河流湖泊中存在著很海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細(xì)胞，多不同生物種的精子和卵細(xì)胞，這些精子與卵細(xì)胞并沒有發(fā)生這些精子與卵細(xì)胞并沒有發(fā)生相互結(jié)合相互結(jié)

9、合,為什么為什么?l2.免疫細(xì)胞吞噬病毒或細(xì)菌，免疫細(xì)胞吞噬病毒或細(xì)菌，而正常情況下并不吞噬自身的而正常情況下并不吞噬自身的細(xì)胞，為什么細(xì)胞，為什么?四、細(xì)胞膜的功能四、細(xì)胞膜的功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分開將細(xì)胞與外界環(huán)境分開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞之間的信息交流進(jìn)行細(xì)胞之間的信息交流一、細(xì)胞膜的成分一、細(xì)胞膜的成分二、細(xì)胞膜的功能二、細(xì)胞膜的功能1.1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 2.2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞-選擇透過性選擇透過性 3.3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 脂質(zhì)脂質(zhì) 50% 50% （最豐富的是磷脂最豐富的是磷脂）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

10、 40% 40%（在細(xì)胞膜行使在細(xì)胞膜行使功能功能時起重要作用時起重要作用）糖類糖類 2%-10%2%-10% 科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法染色排除法”。例如，用臺盼藍(lán)染色，。例如，用臺盼藍(lán)染色，死的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活的動死的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活的動物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。你能解釋你能解釋“染色排除法染色排除法”的原理嗎？的原理嗎？ 思維拓展思維拓展 活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出的能力出的能力，染色劑無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，染色劑無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，所以活細(xì)胞不會被染色；所以活細(xì)胞不會被染色；當(dāng)細(xì)胞死亡當(dāng)細(xì)胞死亡后，細(xì)胞膜隨之失去控制物質(zhì)進(jìn)出的后，細(xì)胞膜隨之失去控制物質(zhì)進(jìn)出的能力能力，染色劑進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞被染成，染色劑進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞被染成藍(lán)色。根據(jù)細(xì)胞是否被染色來細(xì)