内容正文:
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
人教版必修1
穿过纷繁复杂的生物圈
我来到你的面前
是否
有一条无形的碳链
冥冥中把你我相连
你的目光如水
浸润了我的每一个细胞
你的声音如糖
让我拥有了无尽的能量
每一刻
我都在想念你苏丹III般的容颜
我的思念已进入每一个核苷酸
我的DNA充斥着你的信息
你已经控制了我所有的蛋白质
我无法逃避
……
爱到细胞深处
将细胞含有的各种物质配齐,并按照他们在细胞中的 比例放在这支试管中,能构成一个生命系统吗?为什么?
系统不是其组分的简单的堆砌,而是通过组分间结构和功能的密切联系,形成的统一整体。
第1节 细胞膜——系统的边界
气泡是光亮的,里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构,而且是一个立体的结构,在显微镜下,通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜,但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。
气泡
细胞
科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。
伊红为什么不会逸出细胞?
此实验说明了什么?
动动脑筋
细胞作为一个完整的系统,它有边界
细胞壁为什么不是系统的边界?
动动脑筋
自主学习
阅读教材40-45页,思考与讨论以下问题:
1、选择什么样的细胞制备细胞膜,为什么?制备细胞膜的原理?
2、细胞膜的成分有哪些?
请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞,并说明理由
哺乳动物成熟的红细胞
高等动物细胞
高等植物细胞
细菌
一、制备细胞膜
材料:
哺乳动物成熟的红细胞
理由:
1、动物细胞没有细胞壁
2、哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核膜和其它众多的细胞器膜。
3、材料易获得
0.9%NaCl溶液中
0.5%NaCl溶液中
清水中
(生理盐水)
人的正常红细胞
吸水膨胀
吸水过多胀破
怎样从整个细胞中单独提取出细胞膜?(制备方法)
人的圆涨红细胞
人的涨破红细胞
细胞内的物质流出来,剩下 红细胞膜
思考:如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜?
差速离心的方法
实验原理:
哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破
台式离心机
重 温
科学家对细胞膜组成的
探索历程
二、细胞膜的成分
材料
①1859年,欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,也容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。
你从以上实验能得出什么结论?并说明理由。
动动脑筋
细胞膜的组成成分中含有脂质
●
●
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
你从以上实验中能得出什么结论?
动动脑筋
材料
科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,细胞膜会被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)。
细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
细胞膜的成分
二、细胞膜的成分
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
脂质(磷脂最丰富)大约占50%
蛋白质 大约占40%
糖类 大约占2%—10%
细胞膜的成分
成分 在细胞膜中的作用 所占比例
脂质 磷脂是构成细胞膜的重要成分,在组成细胞膜的脂质中含量最高 约50%
蛋白质 蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使 约40%
糖类 与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面 2%~10%
1925年荷兰科学家Gorter和Grendel从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍
结论:
细胞膜中的磷脂是双层的
材料
磷脂分子
亲水头部
疏水尾部
基本支架:磷脂双分子层
蛋白质的位置:镶嵌、贯穿。运输的载体,酶的结合位点
糖蛋白、糖脂:保护、润滑、信息交流、细胞识别
结构特点:磷脂双分子层和蛋白质都是流动的
自主学习
阅读教材42—43页,阅读细胞膜的功能以及植物细胞细胞壁的相关内容
1、细胞膜的功能有哪些?以及各种功能的特点。
2、细胞壁的成分,功能分别是什么?
三、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
原始地球环境
膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。
特点:不完全封闭,相对独立
细胞膜的功能
2、控制物质进出
营养物质
分泌物
(抗体、激素)
代谢废物
病菌、病毒
DNA等
(控制具有相对性)
(细胞自主选择性)
(1)通过细胞分泌的化学物质(如激素) 间接方式
特点:具有专一性
3.进行细胞间的信息交流
5.unknown
易
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
(2)细胞膜直接接触 例如:精子和卵细胞的识别和结合
(3)细胞之