生物细胞膜系统的边界新人教必修高一

细胞的基本结构第三章

细胞的基本结构思考：那么细胞作为一个生命系统，它是否也有边界呢？任何系统都有边界。比如，人体的边界是皮肤。国家有陆地、海洋、领空的边界。动物细胞。蓝色被染色气泡中间亮，周边暗图中的蓝色集中在动物细胞里，并没有扩散到整个视野中。说明了什么问题？细胞作为一个生命系统具有边界第1节细胞膜——系统的边界第三章细胞的基本结构1.细胞膜的主要成分是什么？2.怎样获得细胞膜？3.细胞膜具有哪些功能？本节聚焦：你知道怎样区分显微镜视野中的气泡与细胞吗？能看见细胞膜吗？细胞气泡

气泡有一圈很粗的黑边，里面只有空气，是光亮的；而细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是立体的。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。

科学家在电子显微镜诞生之后，用它清晰地观察到了细胞膜；但在此之前，已经能够确定细胞膜的存在了。展开你的想象，尽量多的提出在光学显微镜下可以证明细胞膜存在的方法。大胆推测

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。细胞作为一个完整的系统,它有边界——细胞膜

伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？如何利用细胞获取细胞膜呢？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？应当用什么办法来获取细胞膜？提示:

细胞太小了。这种方法不可行。

可以把细胞放到清水里，细胞会因吸水而胀破。

思考：获得细胞膜的材料最好是用动物细胞还是用植物细胞？为什么？动物细胞没有细胞壁，因此选择动物细胞！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

原因是没有细胞壁，没有细胞核和众多的细胞器。可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。为什么要使用成熟的哺乳动物红细胞制备细胞膜？阅读课本P41旁栏相关信息：对红细胞有特殊要求吗？鸡红细胞可以吗？我行吗?你不行!你属于鸟类,我们要的是哺乳动物哦!一、体验制备细胞膜的方法1、实验原理讨论：以下三种细胞中适合用于制备细胞膜的是红细胞动物体细胞植物细胞原理：①、动物细胞无细胞壁，选择动物细胞更易获取细胞膜②、细胞中没有细胞核及其它类型具有膜的细胞器。③、红细胞吸水涨破。红细胞

实验原理：红细胞吸水涨破等渗状态低渗状态高渗状态吸水=失水吸水>失水吸水<失水哺乳动物成熟红细胞置于清水中细胞破裂内容物流出吸水膨胀细胞膜2、实验过程选材——哺乳动物的新鲜的红细胞稀释液制装片——滴管吸红细胞稀释液；滴一小滴在载玻片上；盖盖玻片；观察——显微镜下观察（先低倍，后高倍）滴清水——从盖玻片一侧滴清水，从另一侧用吸水纸吸引。（注意：不要用吸水纸吸出红细胞，同时要边操作边观察）观察——持续观察细胞的变化结果——凹陷消失，体积增大；细胞破裂，内容物流出；获得细胞膜。正常膨胀破裂相关知识在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞中排出，为能携带氧的血红蛋白腾出空间。人的红细胞只能存活１２０天左右。思考：如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？

细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样，可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。离心分离红细胞破碎后可将红细胞溶液放入离心管随后将离心管置入离心机进一步可将细胞膜分离离心管离心机制备细胞膜提取红细胞使红细胞吸水破裂离心分离蛋白质分子磷脂双分子层糖类细胞膜结构示意图磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层外侧镶嵌在磷脂双分子层两侧贯穿磷脂双分子层二、细胞膜的成分

细胞膜主要由脂质(50%)和蛋白质(40%)组成，另外还有少量的糖类(2%~10%)。50403020100脂质蛋白质糖类说明：1、糖类都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。糖蛋白具有识别作用，糖蛋白组合在一起形成糖被。2、各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，机能活动较旺盛的膜，其蛋白质含量较高，因为膜的功能活动主要由蛋白质来承担。3、功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。磷脂：双层，细胞膜的主要成分，构成基本骨架。4、脂质胆固醇：重要成分。三、细胞膜的功能1、与外界环境相隔开无机小分子火山爆发、光照和闪电有机小分子有机大分子团聚体细胞膜的出现原始生命①使生命物质与外界环境分隔开，使细胞成为相对独立的系统；②保障细胞内环境的相对稳定。膜的出现为生命起源提供了有利条件，是生命起源中至关重要的阶段。2.控制物质进出细胞营养物质有害物质分泌物：抗体，激素；代谢废物：CO2，尿素核酸细胞选择性的控制物质进出细胞，调节细胞的生命活动。3.进行细胞间的信息交流

细胞分泌的化学物质（如激素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜上的受体结合，把信息传递级靶细胞，从而影响靶细胞的生命活动。受体海洋或河流湖泊中存在着很多不同生物种的精子和卵细胞，这些精子与卵细胞并没有发生相互结合；只有同种类的才相互结合受体：主要成分是糖蛋白，起到识别的作用。向高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，则染料迅速扩散到相邻的细胞内。胞间连丝相邻两个细胞之间的通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。细胞膜的功能将细胞与外界环境分开，保证细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞进行细胞之间的信息交流细胞膜的结构决定植物细胞的细胞壁：

成分：纤维素和果胶功能：支持和保护细菌细胞壁成分也是纤维素和果胶吗?不是,成分为肽聚糖特点：全通透性四、细胞壁1．下列哪一项不属于细胞膜的功能？［］

A．控制物质进出细胞

B．将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到细胞外

C．提高细胞内化学反应的速率

D．作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定2．科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为：［］

A.哺乳动物红细胞容易得到

B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构

C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破

D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到基础训练ＣＢ3.细胞膜的生理功能不包括（）A、将细胞与外界环境分隔开B、控制物质进出细胞C、进行细胞间的信息交流D、完成细胞内的各种生命活动4.下列有关细胞膜的叙述，不正确的是（）A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B、不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同C、组成的细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D、癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关DB5.下列各项中，不是细胞间信息交流的方式的是（）A、胰岛细胞形成的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞B、精子和卵细胞相互接触完成受精作用C、细胞膜将细胞与环境分隔开D、高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接6.一般地说，功能较复杂的细胞膜（）A、蛋白质种类和数量较多B、磷脂种类和数量较多C、胆固醇种类和数量较多D、糖的种类和数量较多CA7.红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素。将红萝卜切成小块放到水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是()A．细胞壁在加温后受到破坏

B．水温升高，花青素的溶解度加大

C．加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能

D．加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜C知识拓展有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行“类比”,窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱上的小洞又能让空气进出。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入，阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有不妥当的地方。例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯；细胞膜的结构和功能要复杂得多。细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程；而窗纱是没有生命的，它只是被动地在起作用。

科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？

拓展题

活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力。课堂小结:一、细胞膜的成分1、制备细胞膜的方法2、细胞膜的主要成分脂质（磷脂最丰富）大约占50%

蛋白质大约占