細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界

第1節(jié)細(xì)胞膜T統(tǒng)的邊界一、教學(xué)目標(biāo).簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和功能.進(jìn)行用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。.認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn).教學(xué)重點(diǎn)（1）細(xì)胞膜的成分和功能。（2）細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。.教學(xué)難點(diǎn)（1）用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。（2）細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。三、教學(xué)策略.以“問(wèn)題探討”中的動(dòng)物細(xì)胞的顯微鏡物像和第1章實(shí)驗(yàn)“使用高倍鏡觀察幾種細(xì)胞”為基礎(chǔ)，完成“體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法”的實(shí)驗(yàn)，感知細(xì)胞膜的存在。學(xué)生在“使用高倍鏡觀察幾種細(xì)胞”時(shí)，已經(jīng)觀察到細(xì)胞與細(xì)胞之間是有“界限”的?；诔踔杏嘘P(guān)細(xì)胞內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道細(xì)胞是由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核組成的。因此本節(jié)要利用學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行“問(wèn)題探討”，之后安排實(shí)驗(yàn)“體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法”。使學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，練習(xí)制備細(xì)胞膜的技能和方法，尤其要重視實(shí)驗(yàn)材料的選擇。通過(guò)上述活動(dòng)進(jìn)一步提高學(xué)生動(dòng)手操作和使用顯微鏡的技能。.利用已知，獲取新知，提高學(xué)習(xí)能力。在第2章《組成細(xì)胞的分子》中，學(xué)生知道了蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)是重要的化合物，但是對(duì)于這些物質(zhì)的存在位置還不清楚，因此在本章的教學(xué)中，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生將細(xì)胞的物質(zhì)組成與細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，對(duì)細(xì)胞形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。如引導(dǎo)學(xué)生從生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)角度，認(rèn)識(shí)“蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者”，原因之一是它承擔(dān)了組成細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的功能，它是細(xì)胞膜的主要成分之一，約占細(xì)胞膜總量的40%。再如，引導(dǎo)學(xué)生回憶“細(xì)胞中的脂質(zhì)”提出的“磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分”，再提出細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中脂質(zhì)約占總量的50%，使學(xué)生將前后知識(shí)建立起有機(jī)的聯(lián)系，同時(shí)，為“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。第1頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com

.利用視頻圖像，幫助學(xué)生展開(kāi)想像的翅膀，拓展思維的空間，認(rèn)同細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。生命起源是生物科學(xué)的重要研究領(lǐng)域，在初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)和教材中介紹了生命起源的主要觀點(diǎn)。在介紹細(xì)胞膜的功能時(shí)，涉及了原始細(xì)胞的產(chǎn)生。對(duì)這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)會(huì)讓學(xué)生感到思維的跨度太大，因此利用視頻圖像不受時(shí)空限制的優(yōu)勢(shì)，幫助學(xué)生構(gòu)建起生命起源與細(xì)胞膜形成之間的聯(lián)系，認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜對(duì)于生命系統(tǒng)的重要意義。教師還可以利用視頻圖像將“控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞”、“進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流”等細(xì)胞膜的功能形象直觀地介紹給學(xué)生。如果沒(méi)有現(xiàn)代信息技術(shù)的支持，也可以利用板圖、幻燈片，目的是使學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮恼Z(yǔ)言與圖解結(jié)合起來(lái)，加深對(duì)細(xì)胞膜功能的理解，為第4章學(xué)習(xí)細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出做好鋪墊。四、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容基本策略四、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容多媒體呈現(xiàn)相關(guān)資料，學(xué)生回憶總結(jié)，教師指導(dǎo)、幫助。教師提供資料，指導(dǎo)學(xué)生分組合作學(xué)習(xí)：從歐文頓的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手研究膜的成分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成分，由成分組成分析構(gòu)建細(xì)胞膜模型，由結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一發(fā)現(xiàn)探究的線索進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果修正細(xì)胞膜模型。第2頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖提問(wèn)：1、通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們回顧初中所學(xué)細(xì)胞知激活知道：細(xì)胞是生物體生命活動(dòng)的基本單識(shí)作出回答。學(xué)生初中位，那么，細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，所學(xué)的相它的邊界是什么？關(guān)知識(shí)，為2、結(jié)合初中所學(xué)細(xì)胞的知識(shí)，說(shuō)說(shuō)細(xì)胞進(jìn)一步學(xué)膜的功能。習(xí)做好準(zhǔn)指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)細(xì)胞膜的功能（有關(guān)在教師指導(dǎo)下總結(jié)細(xì)備?！凹?xì)胞間信息交流”的知識(shí)，學(xué)生在初中胞膜的功能：將細(xì)胞與周圍涉及不深，教師應(yīng)提供資料幫助學(xué)生歸環(huán)境隔開(kāi)；進(jìn)行細(xì)胞間的信納）息交流；控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)什么樣的物質(zhì)可以進(jìn)出細(xì)胞，早在胞。閱讀資料，分析討論，從現(xiàn)象19世紀(jì)末，科學(xué)家就對(duì)此做了探索。作出回答：膜是由脂質(zhì)構(gòu)成中發(fā)現(xiàn)探究呈現(xiàn)資料：19世紀(jì)末，歐文頓用500多種的。的線索?；瘜W(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行過(guò)上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。并設(shè)問(wèn)，從資料中得出什么結(jié)論？然而，這僅是推測(cè)，怎樣才能證明它學(xué)生討論回答：提取和從分析的對(duì)錯(cuò)呢？鑒定細(xì)胞膜的化學(xué)組成。成分入手去研究細(xì)胞膜的化學(xué)組成，首先要把細(xì)在教師的指導(dǎo)下討論了解結(jié)構(gòu)，胞膜和細(xì)胞的其它結(jié)構(gòu)分離開(kāi)。引導(dǎo)學(xué)生分析：因?yàn)槿撕推渌溉閯?dòng)分析：應(yīng)該選用什么細(xì)胞，采用什么方法物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)獲得細(xì)胞膜？（提供備選的細(xì)胞，幫助學(xué)胞壁、細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞生分析選擇。）器，所以用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材讓我們一起來(lái)體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法：提供實(shí)驗(yàn)材料和儀器，幫助學(xué)生設(shè)計(jì)料。細(xì)胞在清水中吸水漲破，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來(lái)，從而得到細(xì)胞膜。分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)方法，激發(fā)科學(xué)家將制備的細(xì)胞膜進(jìn)一步提純、分析，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外，還有少量糖類。其中脂質(zhì)占細(xì)學(xué)習(xí)興趣教學(xué)內(nèi)容第3頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com胞膜總量的50%,蛋白質(zhì)約占40%,糖類占2%?10%。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富。細(xì)胞膜的成分是怎樣構(gòu)成細(xì)胞膜的？科學(xué)家進(jìn)一步構(gòu)建細(xì)胞膜的模型。呈現(xiàn)資料：1、1925年荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣一水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。2、1959年，羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗一亮一暗的三層結(jié)構(gòu)，請(qǐng)結(jié)合資料，分析細(xì)胞膜的主要成分脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣構(gòu)成細(xì)胞膜的。對(duì)各組構(gòu)建的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。講述羅伯特森提出的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型。呈現(xiàn)變形蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)圖畫(huà)和模擬細(xì)胞生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)圖畫(huà)：設(shè)問(wèn)，請(qǐng)觀察細(xì)胞的活動(dòng)，想想細(xì)胞膜是靜止的嗎？用什么樣的方法可以觀察到細(xì)胞膜中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的情況呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：應(yīng)在不破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，保持細(xì)胞活性的情況下觀察。呈現(xiàn)資料：1970年，科學(xué)家所做的熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。設(shè)問(wèn)：從實(shí)驗(yàn)中得到什么結(jié)論？相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明細(xì)胞膜的磷脂分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。隨著新的技術(shù)手段不斷運(yùn)用于生物膜的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白質(zhì)并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。設(shè)問(wèn)：請(qǐng)?jiān)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，修正你們所提出的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的模型。分組閱讀分析資料，大膽提出假說(shuō)。表達(dá)交流觀察圖畫(huà)，討論分析：細(xì)胞膜不應(yīng)是靜止的，構(gòu)成細(xì)胞膜的成分應(yīng)該是可以運(yùn)動(dòng)的，才有利于細(xì)胞完成各項(xiàng)復(fù)雜的功能。討論分析：對(duì)細(xì)胞膜上的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)成分進(jìn)行標(biāo)記后觀察。閱讀資料，討論分析：細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的。分組討論修定本組提出的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型。表達(dá)交流在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上提出假說(shuō)，從結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)探究的線索進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)修正假說(shuō)。第4頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com五、答案和提示（一）問(wèn)題探討.提示：氣泡是光亮的，里面只有空氣。細(xì)胞是一個(gè)具有細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而且是一個(gè)立體的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下，通過(guò)調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細(xì)胞的不同層面。光學(xué)顯微鏡下不能看見(jiàn)細(xì)胞膜，但是能夠觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境之間是有界限的。.提示：在電子顯微鏡誕生之前，科學(xué)家已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了。依據(jù)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)主要有:進(jìn)入活細(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;用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(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；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。（二）實(shí)驗(yàn)提示：細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)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)量不一樣，可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開(kāi)，得到較純的細(xì)胞膜。（三）練習(xí)第5頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com基礎(chǔ)題1.C。 2.A。 3.C。拓展題.提示：把細(xì)胞膜與窗紗進(jìn)行類比，合理之處是說(shuō)明細(xì)胞膜與窗紗一樣具有容許一些物質(zhì)出入，阻擋其他物質(zhì)出入的作用。這樣類比也有不妥當(dāng)?shù)牡胤?。例如，窗紗是一種簡(jiǎn)單的剛性的結(jié)構(gòu)，功能較單純；細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能要復(fù)雜得多。細(xì)胞膜是活細(xì)胞的重要組成部分，活細(xì)胞的生命活動(dòng)是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程;而窗紗是沒(méi)有生命的，它只是被動(dòng)地在起作用。.提示：“染色排除法”利用了活細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的原理。臺(tái)盼藍(lán)染色劑是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，所以活細(xì)胞不被染色。而死的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜不具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，所以臺(tái)盼藍(lán)染色劑能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)，使其被染色。五、參考資料.細(xì)胞膜和細(xì)胞器的分離提純方法細(xì)胞中的膜結(jié)構(gòu)是整個(gè)細(xì)胞及多種細(xì)胞器的界膜，對(duì)于保持細(xì)胞和細(xì)胞器的獨(dú)立性是必不可少的，同時(shí)很多重要的功能是在膜結(jié)構(gòu)上完成的。為了研究細(xì)胞膜和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能，首先要分離出形態(tài)與結(jié)構(gòu)完整的、具有生物活性的、純度高的樣品。在研究工作中，分離細(xì)胞膜和細(xì)胞器可以用以下方法。首先是制備一定量的細(xì)胞，細(xì)胞的來(lái)源可以是培養(yǎng)細(xì)胞，也可以是某種組織。培養(yǎng)細(xì)胞的收集相對(duì)簡(jiǎn)單一些，直接用胰酶將細(xì)胞從培養(yǎng)瓶上消化下來(lái)，制成細(xì)胞懸浮液。比較易碎的組織細(xì)胞的收集如肝、脾等，可采用勻漿的方法，稍加研磨就可制成細(xì)胞懸液。有些結(jié)締組織，直接研磨不易分離出細(xì)胞，可先用適量的膠原酶處理。細(xì)胞制備出來(lái)后，進(jìn)行勻漿處理。勻漿的方法有多種，如用高速打碎機(jī)破碎，低滲，玻璃珠與細(xì)胞共振蕩，凍融法，超聲波打碎等?？筛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)需要和實(shí)驗(yàn)室條件來(lái)選擇。無(wú)論選擇哪種方法，都要盡可能保持膜的完整性。整個(gè)操作過(guò)程要避免過(guò)于激烈，pH、離子強(qiáng)度和滲透壓等條件要適中，一般常用中性和等滲溶液。勻漿產(chǎn)生的細(xì)胞裂解物，可通過(guò)一系列差速離心再加上一個(gè)梯度離心來(lái)分離細(xì)胞膜與細(xì)胞器，梯度是根據(jù)細(xì)胞器的大小、密度和沉降特性來(lái)設(shè)計(jì)的。勻漿分步分離的第一步是差速離心，在一系列的離心過(guò)程中離心力逐漸加大，并且將細(xì)胞器加入到具有密度梯度的介質(zhì)中離心，常用的分離介質(zhì)有蔗糖、甘油、葡聚糖等。由于每種細(xì)胞器的大小和沉降特性不同，因此可被分離出來(lái)。如果只是分離細(xì)胞中的某種細(xì)胞器，可直接根據(jù)那種細(xì)胞器所對(duì)應(yīng)的相對(duì)離心力，在細(xì)胞勻漿后進(jìn)行離心分離。哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其細(xì)胞膜可用低滲離心的方法分離出來(lái)。如果是獨(dú)特的細(xì)胞膜，可根據(jù)表面電荷的密度采用電泳的方法分離，也可根據(jù)大小采用凝膠過(guò)濾的方法分離。第6頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com.細(xì)胞膜成分與分析方法組成細(xì)胞膜的成分可分為三大類，即膜脂、膜蛋白和糖類。幾種成分所占的比例，依據(jù)膜類型的不同，細(xì)胞類型的不同，生物類型的不同以及細(xì)胞不同的發(fā)育時(shí)期而發(fā)生變化，如肝細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例明顯高于紅細(xì)胞。膜脂是細(xì)胞膜的基本成分，約占膜成分的50%，它又包括三大類脂質(zhì)分子，即磷脂、糖脂和膽固醇。磷脂含有極性的磷酸基團(tuán)，以及非極性的烴鏈，即包括極性的頭部和非極性的尾部，屬雙型性分子。糖脂也是雙型性分子，它的結(jié)構(gòu)與鞘磷脂很相似，僅由一個(gè)或多個(gè)糖基代替了磷脂酰膽堿。膽固醇分子包括三部分：作為極性頭部的羥基、類固醇環(huán)和一個(gè)非極性的碳?xì)湮膊?。膜蛋白是?gòu)成細(xì)胞膜的重要組分，膜的大部分功能主要由膜蛋白完成。膜蛋白約占膜成分的40%。根據(jù)膜蛋白與膜脂的結(jié)合方式，膜蛋白可分為內(nèi)在蛋白(或稱跨膜蛋白)和外周蛋白。膜中的糖類約占膜成分的2%?10%,它們通常與膜脂結(jié)合形成糖脂，或與蛋白結(jié)合形成糖蛋白。其中的糖類分子有單糖，也有多糖。對(duì)于組成細(xì)胞膜的基本成分，最初是通過(guò)用脂質(zhì)溶劑和蛋白酶處理細(xì)胞膜來(lái)確定的。用脂質(zhì)溶劑處理細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜被溶解，脂質(zhì)分子進(jìn)入到溶劑中，說(shuō)明膜中含有脂質(zhì)分子；用蛋白酶處理細(xì)胞也能破壞膜結(jié)構(gòu)，說(shuō)明細(xì)胞膜的化學(xué)組成中除了脂質(zhì)還有蛋白質(zhì)。對(duì)于一些具體的組成成分，可采用相應(yīng)酶的處理來(lái)確定。例如，用卵磷脂酶處理細(xì)胞，可破壞細(xì)胞膜，證明膜中有卵磷脂的存在。對(duì)于膜中某種蛋白質(zhì)功能的分析，有很多方法，其中一種是將這種蛋白質(zhì)分離純化出來(lái)，將它摻入到磷脂小泡中，形成只含一種蛋白質(zhì)的磷脂小泡，然后檢測(cè)蛋白質(zhì)的功能。.細(xì)胞膜的主要功能細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞整個(gè)結(jié)構(gòu)的完整性以及細(xì)胞的正常生命活動(dòng)都是至關(guān)重要的。其功能概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面。(1)細(xì)胞的界膜這是細(xì)胞膜最重要的功能。無(wú)論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞，都必定有一個(gè)由一定膜結(jié)構(gòu)形成的界膜，不然的話就不會(huì)有細(xì)胞存在。細(xì)胞膜的出現(xiàn)使生命起源到了細(xì)胞的形式，也保證了細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。細(xì)胞膜的出現(xiàn)使各種生物大分子集中到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的微環(huán)境中，這樣有利于細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝，也有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育。(2)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸膜的存在使細(xì)胞成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，但細(xì)胞不是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，細(xì)胞的生存、生長(zhǎng)和發(fā)育依賴于細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交流。膜對(duì)于物質(zhì)的運(yùn)輸具有選擇性，只有在需要時(shí)，物質(zhì)才會(huì)被運(yùn)轉(zhuǎn)。物質(zhì)既可以從濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到濃度低的一側(cè)，也可以從濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到濃度高的一側(cè)。前者屬被動(dòng)運(yùn)輸，不需要細(xì)胞提供代謝能量；后者屬主動(dòng)運(yùn)輸，需要細(xì)胞提供代謝能量。對(duì)于大分子的運(yùn)輸，細(xì)胞采用的是內(nèi)吞與外排的方式，通過(guò)將物質(zhì)包裹在囊泡中進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。第7頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com（3）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)膜上的某些蛋白屬于信號(hào)受體蛋白，這些蛋白與胞外信號(hào)分子相結(jié)合被激活，然后將信號(hào)轉(zhuǎn)入胞內(nèi)，再通過(guò)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子沿信號(hào)通路傳遞，最終產(chǎn)生特定的生物學(xué)效應(yīng)。例如，某些信號(hào)分子激活細(xì)胞膜上的受體后，可促進(jìn)細(xì)胞增殖。（4）胞間連接與通訊多細(xì)胞生物體內(nèi)，細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間的多種相互作用。動(dòng)物細(xì)胞間有多種連接方式，概括起來(lái)為：緊密連接、錨定連接和間隙連接，植物細(xì)胞間主要是通過(guò)細(xì)胞壁連接在一起。有些細(xì)胞連接方式主要是為細(xì)胞間的通訊提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，如動(dòng)物細(xì)胞的間隙連接，在相鄰細(xì)胞間形成孔道結(jié)構(gòu)；植物細(xì)胞間的胞間連絲，也成為細(xì)胞間物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和信息交流的通道。（5）胞間的識(shí)別識(shí)別是指細(xì)胞對(duì)同種或異種細(xì)胞、同源或異源細(xì)胞以及對(duì)自己或異己分子的認(rèn)識(shí)和鑒別。通過(guò)細(xì)胞表面受體與胞外信號(hào)分子的選擇性相互作用，導(dǎo)致一系列的生理生化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞。細(xì)胞識(shí)別是細(xì)胞發(fā)育和分化過(guò)程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，細(xì)胞通過(guò)識(shí)別和黏著形成不同類型的組織。.細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞壁是在植物細(xì)胞外層形成的一種較堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，它包圍著內(nèi)部的原生質(zhì)體。植物體的分生組織區(qū)如莖尖和根尖，其組成的細(xì)胞具有較強(qiáng)的增殖能力，所產(chǎn)生的新細(xì)胞一般比較小，其外層具有一圈細(xì)胞壁，稱為初生細(xì)胞壁。初生細(xì)胞壁比較薄，具有一定的彈性，以適應(yīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)。高等植物的初生細(xì)胞壁在不同植物、不同器官組織和不同發(fā)育時(shí)期，成分和結(jié)構(gòu)都有很大差異，但基本組成和結(jié)構(gòu)是相似的，即以纖維素微纖絲為骨架，以半纖維素和果膠以及糖蛋白為基質(zhì)，通過(guò)共價(jià)鍵和非共價(jià)鍵的結(jié)合，交叉形成一種高度復(fù)雜的、抗張力強(qiáng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁中存在多種酶，如過(guò)氧化物酶、磷酸酯酶、蘋(píng)果酸脫氫酶等，在衰老和果實(shí)成熟時(shí)，還產(chǎn)生自溶酶，如纖維素酶、果膠酶等。隨著細(xì)胞的分化，植物體產(chǎn)生各類具有特殊功能的細(xì)胞、組織和器官，為適應(yīng)其特殊生理功能的需要，其細(xì)胞壁也發(fā)生各種不同的次生修飾，如木質(zhì)部中的導(dǎo)管和管胞，以及纖維和木纖維細(xì)胞的細(xì)胞壁都發(fā)生次生加厚。植物細(xì)胞壁的形成，首先對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用，還由于細(xì)胞壁具有較堅(jiān)韌的支撐性，因此它對(duì)植物體起著骨架作用。細(xì)胞壁雖是細(xì)胞外層的一種堅(jiān)韌的結(jié)構(gòu)，但它并未將相鄰細(xì)胞完全隔離，細(xì)胞間存在著一種穿過(guò)細(xì)胞壁的特殊結(jié)構(gòu)，即胞間連絲，它使細(xì)胞間能進(jìn)行物質(zhì)和信息的交流。同時(shí)細(xì)胞壁還具有運(yùn)輸功能。特化的細(xì)胞一般都產(chǎn)生具有某種相應(yīng)功能的細(xì)胞壁.評(píng)價(jià)指南：一、基礎(chǔ)題1、下列哪一項(xiàng)不屬于細(xì)胞膜的功能？[]A.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞B.將胰島細(xì)胞形成的胰島素，分泌到細(xì)胞外C提高細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的速率D.作為系統(tǒng)的邊界，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定第8頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com2、科學(xué)家常用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞作材料來(lái)研究細(xì)胞膜的組成，是因?yàn)椋篬 ]A.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞容易得到B.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有核膜、線粒體膜、等膜結(jié)構(gòu)C.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在水中容易漲破D.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察到3、組成細(xì)胞膜的主要成分是：[ ]A.磷脂、蛋白質(zhì)、糖類B.糖脂、糖蛋白C.脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽D.磷脂、蛋白質(zhì)、核酸4、細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容是：下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)今天所學(xué)的內(nèi)容，填寫(xiě)下表。物質(zhì)物質(zhì)出入細(xì)胞的方式細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度的高，低是否需要載體是否消耗能量甘油進(jìn)入紅細(xì)胞的鉀離子二、拓展題1、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。你能解釋“染色排除法”的原理嗎？2、通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程，你對(duì)科學(xué)的過(guò)程和方法有哪些領(lǐng)悟？設(shè)計(jì)意圖（創(chuàng)新點(diǎn)分析）：1、科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程，教學(xué)中巧妙將科學(xué)家探索細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)歷程的有關(guān)資料進(jìn)行組織（將人民教育出版社的高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《分子與細(xì)胞（必修1）》中第三章第一節(jié)和第四章第二節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行了重組），讓學(xué)生沿著科學(xué)家的探索歷程自主學(xué)習(xí)，逐步構(gòu)建細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型，使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)探究的過(guò)程：從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)觀察基礎(chǔ)上提出假說(shuō)，又通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)修正假說(shuō)。同時(shí)讓學(xué)生體驗(yàn)到：了解細(xì)胞等細(xì)微結(jié)構(gòu)，離不開(kāi)細(xì)致的觀察、大膽的假說(shuō)和富有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步也起到了重要的作用。2、教學(xué)中，教師的任務(wù)是為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供資料和幫助，學(xué)生則分組合作探究，通過(guò)合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，增加了師生、生生互動(dòng)的機(jī)會(huì)，充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。第9頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.com

3、課后作業(yè)的靈活形式，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，為學(xué)生發(fā)揮自己的特長(zhǎng)提供了機(jī)會(huì)，真正面向全體學(xué)生。課后習(xí)題：TOC\o"1-5"\h\z.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 （ ）A.具有一定的流動(dòng)性 B.有保護(hù)的作用C.半透膜 D.選擇透過(guò)性.細(xì)胞膜上與細(xì)胞的識(shí)別，免疫反應(yīng)，信息傳遞和血型決定有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是（ ）A.糖蛋白 B.磷脂C.脂肪 D.核酸.細(xì)胞膜磷脂雙分子層中，鑲嵌蛋白質(zhì)分子分布在 （ ）A.僅在內(nèi)表面 B.僅在兩層之間C.僅在內(nèi)表面和外表面 D,兩層之間，內(nèi)表面和外表面都有.在光學(xué)顯微鏡下，一般很難看到植物細(xì)胞的細(xì)胞膜（ ）A.未染色 B.細(xì)胞膜的與細(xì)胞壁緊貼在一起C.細(xì)胞膜薄而透明 D.細(xì)胞膜的很容易被破壞.下列關(guān)于細(xì)胞膜化學(xué)組成的表述最全面的是：A.蛋白質(zhì)，糖類，脂肪 B.糖蛋白，核酸，脂質(zhì)C.蛋白質(zhì)，糖類，脂肪 D糖蛋白，核酸，脂肪.按下列操作制作成的裝片，在光學(xué)顯微鏡下能清楚的觀察到細(xì)胞膜的是A.將紅細(xì)胞放入清水中A.將紅細(xì)胞放入清水中C.將玉米種子侵入水中.下列生物細(xì)胞中不具有細(xì)胞壁的是A.植物細(xì)胞C.酵母菌.列表比較細(xì)胞壁與細(xì)胞膜（）B.將紫色洋蔥表皮細(xì)胞置于30%蔗糖溶液中D.用臺(tái)盼蘭將小麥種子染色（）B.細(xì)菌D.瘧原蟲(chóng)\項(xiàng)目細(xì)胞壁\成分功能細(xì)胞壁細(xì)胞膜9.對(duì)生物的細(xì)胞膜進(jìn)行分子水平的研究，了解到細(xì)胞膜在細(xì)胞生命活動(dòng)中有許多重要的功能。下列生物功能與細(xì)胞膜無(wú)關(guān)的是 （ ）第10頁(yè)共12頁(yè)chenshuchuan@163.comA.物質(zhì)交換和分泌 B.識(shí)別和排泄C.免疫和內(nèi)吞 D.解毒和貯藏.關(guān)于細(xì)胞間信息交流的敘述，不正確的是 （ ）A.信號(hào)分子與靶細(xì)胞的識(shí)別與結(jié)合具有轉(zhuǎn)一性B.與不同激素分子結(jié)合的受體是不同C.與胰島素和甲狀腺激素結(jié)合的受體可能不同，也可能不同。D.細(xì)胞間的信息交流，大多