内容正文:
我确信哪怕一个最简单的细胞,
也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。
——翟中和院士
学科:生物学
年级:高一
课题:细胞膜的结构和功能
一、细胞膜是系统的边界
细胞作为一个基本的生命系统,它的边界是?
细胞膜,也叫质膜。
边界:对事物进行隔离的实际或假想的界限。
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鉴别动物细胞是否死亡,通常使用台盼蓝染液。用它染色之时死细胞会被染成为蓝色,而活细胞则不会着色。
问题探讨P40
1、为何活细胞不能被染色而死细胞能够被染色?
讨论
2、据此可以推测,细胞膜作为细胞的边界应该具有什么功能?
因为活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染料是细胞不需要的物质,不容易通过细胞膜,因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出的功能,可以使死细胞染成蓝色。
细胞膜作为细胞的边界,控制物质进出细胞的功能
一、细胞膜的功能(请同学们阅读教材P40~P41内容,总结出细胞膜的功能)
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1、将细胞与外界环境分隔开。
2、控制物质进出细胞。
3、进行细胞间的信息交流。
1、将细胞与外界环境分隔开
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在生命起源的过程中,原始海洋中的有机物逐渐聚集并且相互作用,进化出原始的生命。膜的出现是生命起源中至关重要的阶段。它将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始细胞,并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。
细胞膜的控制作用是相对的
细胞膜
细胞外
细胞内
营养物质
细胞有用的成分
对细胞有害物质病毒、病菌
抗体、激素、代谢废物
例如:有些病毒、细菌也能侵入细胞,使生物体患病。
2、控制物质进出细胞
可以
不易
可以
不能
具有选择透过性
功能特性
3、进行细胞间的信息交流
①通过化学物质进行信息传递——间接交流
内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
糖蛋白或糖脂统称为糖被,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切的关系。
受体是什么?
3、进行细胞间的信息交流
②通过细胞膜的直接接触进行信息交流
相邻的两个细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。
例如:精子和卵细胞之间的识别和结合。
吞噬细胞的吞噬作用。
3、进行细胞间的信息交流
③形成细胞通道进行信息交流
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。
例如:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行信息交流。
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当堂检测
1、细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触来完成的。( )
2、细胞膜是细胞的一道屏障,只有需细胞需要的物质才能进入,而对细胞有害的物质则不能进入。( )
3、细胞间的信息交流均依赖于细胞膜上的受体。( )
4、科研上鉴别死细胞和活细胞,常用( )染液,活细胞不能被染色,死细胞会被染色。
5、下列哪一项不是细胞间信息交流的方式( )
A、胰岛B细胞分泌的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞
B、精子和卵细胞通过互相接触完成受精作用
C、细胞膜将细胞与外界环境分隔开
D、高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
台盼蓝
C
二、对细胞膜成分的探索
人物 时间 实验过程 结果
欧文顿
1895年
用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次试验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样。
溶于脂质的物质
不溶于脂质的物质
细胞内
细胞外
细胞膜
推测细胞膜由脂质组成。
最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析,还是通过对膜成分的提取检测?
相似相溶原理
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二、对细胞膜成分的探索
目的 材料 实验过程 结果
通过一定的方法制备出纯净的
细胞膜,进行化学分析。
确定细胞膜中脂质成分的类型
哺乳动物红细胞
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
多个磷脂分子在水中形成双分子层
二、对细胞膜成分的探索
2.细胞膜的两侧都有水环境存在,推测和想象一下在这样的环境中,磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢?
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水
1
水
2
水
水
水
水
1.展示自己制作的磷脂分子的模型,指出磷脂分子的极性。模拟在空气—水的界面上磷脂分子排成一层的状态。
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人物 时间 实验过程 结果
戈特
格伦德尔
1925年
用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气-水界面中铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面的2倍。
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
空气
水
二、对细胞膜成分的探索
二、对细胞膜成分的探索
人物 时间 实验过程 结果
丹尼利
戴维森
1935年
研究了细胞膜的张力,发现细胞表面的张力明显低于油-水界面的表面张力。
推测细胞膜可能附有蛋白质。