内容正文:
第三章
细胞的基本结构
我相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。
——《细胞生物学》
第一节 细胞膜的结构和功能
任务一:感受细胞存在边界
分析以下实验现象,回答问题。
实验1.将伊红(有色染料)注入变形虫(一种单细胞生物)体内,伊红很快扩散到整个细胞,却没有逸出细胞。
实验2.鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。
任务一:感受细胞存在边界
小组合作分析以下实验现象,回答问题。
(1)伊红为什么不会逸出,这个实验说明了什么问题?
(2)为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?
(3)基于以上实验结果,推测细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?
细胞作为一个完整的系统,具有边界,将细胞与外界环境分隔开。
活细胞膜具有选择透过性,台盼蓝是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,因此活细胞不会被染色。死细胞胞膜失去控制物质进出细胞的功能,台盼蓝可通过细胞膜进入细胞,死细胞被染成蓝色。
细胞膜作为细胞的边界,具有控制物质进出细胞的功能。
活动2.小组合作,完成以下有关细胞膜功能的分析。
任务二:细胞膜的功能
①用凉水洗菠菜,水不变色,但是用开水烫菠菜,水会变成绿色,这是什么原因呢?这体现细胞膜的什么功能?
开水破坏了菠菜细胞的细胞膜,细胞内的叶绿素使水会变成绿色。这体现细胞膜能控制物质的进出。
活动2.小组合作,完成以下有关细胞膜功能的分析。
任务二:细胞膜的功能
②用适当的箭头在图中表示细胞膜对各类物质进出细胞的控制。
细胞
营养物质
废物
分泌物
病菌、病毒
活动2.小组合作,完成以下有关细胞膜功能的分析。
任务二:细胞膜的功能
②细胞膜的选择性是绝对的吗?细胞不需要的物质一定不能进入细胞吗?举例说明。
细胞膜的选择性不是绝对的。环境中一些对细胞有害的物质有可能进入,如有些病毒、病菌可能侵入细胞,使生物体患病。
活动3.阅读教材第41页图3-2(细胞间进行信息交流的方式举例),类比人类信息交流的方式。
任务二:细胞膜的功能
(1)化学物质:内分泌细胞分泌的激素等,随血液到达全身各处,与靶细胞表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
(非定向)
活动3.阅读教材第41页图3-2(细胞间进行信息交流的方式举例),类比人类信息交流的方式。
任务二:细胞膜的功能
(2)直接接触:相邻两个细胞的细胞膜接触,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)
细胞 细胞
活动3.阅读教材第41页图3-2(细胞间进行信息交流的方式举例),类比人类信息交流的方式。
任务二:细胞膜的功能
(3)形成通道: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。
细胞 细胞
通道
通道
物质、信息的交流
胞间连丝
活动4.归纳细胞膜的功能。
任务二:细胞膜的功能
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细胞分泌化学物质,通过膜表面的受体传递信息
②通过相邻细胞膜接触传递信息
③相邻细胞之间形成通道传递信息
任务三:探究细胞膜的成分
细胞膜具有如此复杂和重要的功能,到底是什么样的成分和结构支持的呢?
任务三:探究细胞膜的成分
活动1.阅读资料,回答问题。
(1)分析资料1可得出的推论是:
细胞膜由脂质构成
资料1.欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验,发现“溶于脂类的物质,容易穿过细胞膜”。
细胞膜
易溶于脂质的物质
不易溶于脂质的物质
卵细胞
成熟红细胞
神经细胞
哺乳动物成熟红细胞无细胞核和其他细胞器。
资料2.科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞作为研究材料,并利用哺乳动物成熟红细胞制备出纯净的细胞膜。
活动1.阅读资料,回答问题。
任务三:探究细胞膜的成分
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纯净细胞膜的制备
提取红细胞
使红细胞吸水涨破
离心分离
(2)完成填空:
将哺乳动物成熟的红细胞放入_________,由于渗透作用,一段时间后细胞会___________,然后再利用离心的方法,可获得纯净的细胞膜。
清水
吸水涨破
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任务三:探究细胞膜的成分
活动2.了解磷分子的特点,完成探究。
资料.磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子
亲水头部
疏水尾部
任务三:探究细胞膜的成分
活动2.了解磷分子的特点,完成探究。
资料1.磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾。
探究1.推测磷脂在水-空气界面上的排布方式。
空气
水
水为细胞提供了液体环境——细胞膜的两侧都是水环境。在这样的环境中,细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布?
如果将磷脂分子置于水—苯的混