课件17张PPT。第1节 细胞膜——系统的边界授课教师：郑丹丹
2008-10-23福州金桥高级中学高一生物集备组第三章 细胞的基本结构福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界生命科学学院翟中和院士
获得 “蔡元培奖”。 “我确信哪怕是一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！”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：福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界1、使用显微镜观察细胞时，你是如何区分显微镜视野中的气泡和细胞？问题探讨P40 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。福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界气泡细胞2、细胞膜的成分有哪些？要制备细胞膜，最好使用哪种生物材料？为什么？如何做？福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界问题探讨P40一.细胞膜的成分：脂质(约50%)、蛋白质(约40%)、糖类(约2%-10%)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量 。在组成细胞膜的脂质中，______最丰富。越多磷脂福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界正常的红细胞体验制备细胞膜的方法实验原理：细胞吸水和失水的原理。圆涨的红细胞涨破的红细胞第一节 细胞膜——系统的边界 为什么要使用成熟的哺乳动物红细胞置备细胞膜？无细胞核
无细胞器
无细胞壁福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界思考与生活中的联系： 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。 容易引发癌症的因素有哪些？癌症——21世纪的“第一杀手”烧烤食物 油炸食物 吸 烟 霉变食物 如果我要用植物细胞制备细胞膜，行不行呢？如果可以该怎么做？知识拓展资料1：一般食草动物如牛的胃中存在的微生物可以合成纤维素酶，纤维素酶可以分解纤维素，并为其提供能量。资料2：要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来。常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界二.细胞壁主要成分：纤维素和果胶主要功能：支持和保护福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界三.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----选择透过性3.进行细胞间的信息交流信息传递胞间连接与通讯胞间连丝福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界信息传递相邻细胞之间的联系控制物质进出细胞胞间连丝福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界课堂小测1.细胞膜的主要成分是什么？
2.细胞膜具有哪些功能？作业：
P43 一、基础题（抄题目）福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界谢谢！福州金桥高级中学高一生物集备组第一节 细胞膜——系统的边界课件25张PPT。 第一节 细胞膜——系统的边界第三章 细胞的基本结构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？
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。提示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。大胆推测依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；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，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。刚才我们讨论后知道，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 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、细胞膜的成分一、制备细胞膜为什么要用哺乳动物成熟红细胞作材料研究膜的组成? 哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和其它众多的细胞器，可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。 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天左右相关知识一、细胞膜的成分等渗状态正常形态的红细胞吸水后胀破的红细胞实验原理：哺乳动物成熟的红细胞吸水涨破思考：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。一、细胞膜的成分重 温
科学家对细胞膜组成的
探索历程材料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%一、细胞膜的成分二、细胞膜的成分脂质（约50%）
蛋白质（约40%）
糖类（约2%-10%）阅读课本第41页的小字“与生活的联系”及旁栏“肿瘤医院检验报告单”，学习查看血液检验报告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。联系生活
?
用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜的功能有何关系？思 考二、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。二、细胞膜的功能2.控制物质进出细胞二、细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流通过细胞分泌的化学物质(如激素)建立的细胞交流易发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的
信号分子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：精子和卵细胞的识别和结合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，也有信息交流的作用胞间连丝切片（黑枣）三、细胞壁化学成分：纤维素和果胶
功能：支持和保护
细胞壁具有全透性课件11张PPT。第1节 细胞膜——系统的边界本节聚集：
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？问题探讨1.你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞膜吗？
2.请推测科学家是怎样在使用电镜看到细胞膜之前就已确定它的存在了呢？体验制备细胞膜的方法
目的要求：体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法
和过程。
材料用具：猪的新鲜的红细胞稀释液、蒸馏水、滴
管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜
方法步骤：制临时装片、先低倍镜后高倍镜观察
实验原理:讨论：
如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？离心 任何系统都有边界。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜。
探究一：
1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。细胞膜也能被蛋白酶分解，这说明了什么？
J. Danielli & H. Davson 1935 发现质膜的表面张力比油——水界面的张力低得多。这又说明了什么？
一.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%)。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。与生活中的联系：
癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分（特别是糖蛋白）的改变有关。 结构和功能总是相适应的。
探究二：
科学家做过这样的实验：准备好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，番茄培养液中的Ca2+、和Mg2+下降，水稻培养液中的Ca2+、和Mg2+浓度增加。 Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+ ，而番茄几乎不吸收Si4+ 。
这一切说明了什么？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垂体对甲状腺的控制神经细胞之间的联系三.细胞壁：
成分：纤维素和果胶
功能：支持和保护课堂练习：
1.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。你认为这各类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？2.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？
这是 利用细胞膜的哪种功能？等渗状态低渗状态高渗状态课件37张PPT。 第一节 细胞膜——系统的边界第三章 细胞的基本结构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？
细胞膜的存在如何证实？显微镜操作变形虫体内注入伊红,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？说明了什么？细胞作为一个完整的系统，它有边界1950s，电子显微镜发展 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最好用哪种生物材料，为什么？ ① 动物细胞没有细胞壁
② 哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器思考：如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？实验原理：哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破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。1895年，英国的细胞生理学 Oerton，植物细胞通透性研究结论：疏水的化合物进入细胞比亲水的化合物快，认为在细胞表面有类脂层，并推测其中含有胆固醇、卵磷脂和脂肪油。（一）细胞膜的化学成分（多用动物细胞研究）1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂类中的溶解度有关。 你能给出什么结论呢？细胞膜的组成成分中有脂质1925年，美国生化学家E.Gorter和F.grendel发现，用有机溶剂抽提红细胞膜中的脂类物质，在水面形成单分子层，聚拢后测得总面积是红细胞膜面积的2倍。 又会有什么结论呢？脂质分子在细胞膜中是双层的② 深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。① 通过表面张力的试验发现，细胞的表面张力比水与油之间的表面张力要小得多。有人在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋白质，结果表面张力就降低了很多。 ？细胞膜成分中有蛋白质（二）细胞膜结构及其特点：基本骨架：磷脂双分子层，每个磷脂分子都是头部向外，尾部向内蛋白质分子：以不同的方式镶嵌or贯穿在磷脂双分子层之间，
or 覆盖于磷脂
双分子表面多糖蛋白质糖蛋白与细胞识别有关糖 被 （三） 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无机小分子有机小分子有机大分子“团聚体”化学进化细胞进化细胞膜的出现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？活的细胞能够控制物质进入细胞，也就是细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。易发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的
信号分子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：精子和卵细胞的识别和结合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，也有信息交流的作用胞间连丝切片（黑枣）细胞壁是什么细胞具有的结构？主要化学成分是什么？对植物细胞有何作用？细胞壁成分：
纤维素、果胶功能：
保护、支持1、构成细胞膜的主要成分是（ ）
A 蛋白质和糖类 B 蛋白质和糖脂
C 糖类和磷脂 D 磷脂和蛋白质课 堂 练 习2、细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面（ ）
A 细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
B 细胞产生的代谢废物可以排出细胞
C 细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞
D 环境中的一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞 DABC3、细胞膜由（ ）等组成，下列说法正确
的是（ ）
A 脂质丰富的细胞膜功能复杂
B 蛋白质种类和数量多的细膜功能复杂
C 糖类的多少决定说细胞膜功能的复杂程度
D 糖类含量达50%，对细胞膜的功能起决定性作用
脂质、蛋白质和糖类B物质跨膜运输的方式 丽藻细胞液所含的离子浓度远远高于丽藻所生长的池水，为什么丽藻还能从周围环境吸收离子呢？人的红细胞中K+浓度比血浆高30倍，Na+浓度只有血浆的1/6红细胞具有不断逆着浓度差积累K+，运出Na+的能力 *细胞需要的小分子、离子可以通过。
细胞不需要的小分子、离子不能通过；
大分子和颗粒性物质不能通过 细胞膜是选择透过性膜
（功能特点）膜上有水通道蛋白、离子通道蛋白。
（诺贝尔奖）对比比较三种物质运输方式的异同：顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要 O2、水、CO2、乙醇、甘油等通过细胞膜葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜大分子和颗粒性物质不能通过自由扩散和主动运输进入细胞,那么变形虫细胞是如何获取食物中的大分子和颗粒性物质的呢？想一想?胞吞：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进入细胞内的过程。（如果进入的是固态物质，称为吞噬；如果进入的是液态物质，称为胞饮。）胞吐：物质以囊泡的形式通过细胞膜，从细胞内排到细胞外的过程。细
胞
膜成分：磷脂、蛋白质、糖类结构基本骨架：磷脂双分子层蛋白质（载体）、 多糖（识别）结构特性：一定的流动性功能控制物质进出自由扩散
协助扩散主动运输功能特性：选择透过性大分子和颗粒性物质不能通过课件31张PPT。第一节 细胞膜 —系统的边界 教学目标：
1、简述细胞膜的成分和功能
2、进行用动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法
3、认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义
教学重点
1、细胞膜的成分和功能
2、细胞膜对于细胞生命系统的意义
教学难点
1、用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法
2、细胞膜对于细胞的重要意义 思考：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？
区分图中的细胞和气泡；说出气泡和细胞
有什么不同？ 气泡是光亮的，里面只有空气，周边是黑色的。
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。 在电子显微镜发明之前，科学家怎样确定细胞膜的存在？ 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，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展…… 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。（ ？） 依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；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，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。刚才我们讨论后知道，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？细胞作为一个完整的系统，它有边界，有膜包被 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来：动物细胞没有细胞壁，因此选择动物细胞！科学家用哺乳动物红细胞作为制备细胞膜的材料的原因是哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器！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。等渗状态正常形态的红细胞吸水后胀破的红细胞实验：体验制备细胞膜的方法 实验原理：
1.人和哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器
2.哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破。1.选材：猪的新鲜红细胞稀释液（生理盐水）2.制作装片：3.观察：低倍到高倍4.滴清水：引流5.观察：6.分析结果：凹陷消失，体积增大，细胞破裂，
内容物流出 获得细胞膜。
实验方法步骤：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，可以采用差速离心法和密度梯度离心法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。一、各种膜的成分细胞膜的主要成分脂质 大约占50% （磷脂最丰富,动物细胞中还含有少量的胆固醇）
蛋白质 大约占40%
糖类 大约占2%—10%（细胞膜功能复杂程度和蛋白质种类数量有关） 阅读课本第41页的小字“与生活的联系”及旁栏“肿瘤医院检验报告单”，学习查看血液检验报告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。联系生活
二、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境隔开
保证细胞有一个相对稳定的内环境，
以便于细胞的生命活动能够正常的进行。2.控制物质进出细胞3.细胞间的信息交流
?
用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜的功能有何关系？思 考营养物质废物分泌物病毒，病菌控制的相对性控制物质进出细胞体现了细胞膜的选择透过性有人将细胞膜和纱窗作类比，你觉得合理吗？说明理由?讨 论信号传导细胞间的信息交流易发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的
信号分子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：精子和卵细胞的识别和结合胞间识别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，也有信息交流的作用彩图二 胞间连丝切片（黑枣）胞间连丝与通讯主要成分：纤维素和果胶主要功能：支持和保护若用植物细胞制备细胞膜，应该怎么处理？三、细胞壁： 例题解析： 例题1.最能代表细胞膜基本化学成分的一组化学元素是（ ）
C、H、O、N B. C、H、O、N、P
C. C、H、O、P D. C、H、O、Mg、Fe
例题2.细胞膜的功能是（ ）
A.保护和支持作用 B.保护和分泌作用
C.保护和吸收 D.保护和物质交换作用BD1、试验中制备比较纯净的细胞膜时，一般不用植物细胞，其原因是（ ）
1植物细胞液种的有机酸会溶解细胞膜 2光学显微镜下观察植物细胞，看不到细胞膜 3植物细胞的细胞膜较薄 4植物细胞有细胞壁，提取膜的过程比较困难 5植物细胞内有其他膜结构的干扰
A 1、4 B2、3 C2、5 D4、5 训练：2、1895年，Overton 在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。
这表明组成细胞膜的主要成分中有_______________。
3、1925年， Grendel用丙酮提取红细胞的脂质，并将它在空气—水界面展开时，这个单层分子的面积是原来的2倍。由此可以认为细
胞膜由________________组成。4 、下列有关细胞膜的叙述中，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 5、下列各项中，在细胞膜行使功能时起主要作用的是 （ ）
A．磷脂 B．蛋白质 C．糖类 D．胆固醇
BB6 、细胞 膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这
一功能的理解，不正确的是（ ）
A. 细胞需要的物质可以进出细胞
B. 细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞
C. 细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外
D. 由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等不能进入细胞
D 7、将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若对其进行加温，随着水温的升高，水的颜色会逐渐变红。其原因是（ ）。
细胞壁在升温的过程中受到破坏
水温升高，花青素的溶解度加大
C. 升温使生物膜被破坏而丧失功能
D.升温使水中的化学物质发生了反应
C
