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1、第三章細胞的基本結(jié)構(gòu)第三章細胞的基本結(jié)構(gòu) 據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)皮素在皮膚中分布不均,是造成色斑據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)皮素在皮膚中分布不均,是造成色斑的主要原因。內(nèi)皮拮抗劑進入皮膚,可以和黑色素細胞的的主要原因。內(nèi)皮拮抗劑進入皮膚,可以和黑色素細胞的受體結(jié)合,使內(nèi)皮素失去作用,這為美容研究機構(gòu)帶來了受體結(jié)合,使內(nèi)皮素失去作用,這為美容研究機構(gòu)帶來了福音,這個方法是應用細胞膜具有信息交流這個功能。福音,這個方法是應用細胞膜具有信息交流這個功能。情景導引情景導引大多數(shù)植物都要想方設(shè)法逃避低溫。植物之所以大多數(shù)植物都要想方設(shè)法逃避低溫。植物之所以害怕嚴寒,主要是因為低溫會破壞它們的細胞膜。害怕嚴寒,主要是因
2、為低溫會破壞它們的細胞膜。在正常溫度下,植物的細胞膜就像智能化的城墻,在正常溫度下,植物的細胞膜就像智能化的城墻,將有用物質(zhì)放進細胞,又能將有害物質(zhì)排出去。將有用物質(zhì)放進細胞,又能將有害物質(zhì)排出去。但是低溫會讓這面但是低溫會讓這面“城墻城墻”失效,結(jié)果細胞里外失效,結(jié)果細胞里外亂成一鍋粥,正常的生理活動都無法進行了。不亂成一鍋粥,正常的生理活動都無法進行了。不過,有些長期生活在低溫環(huán)境中的植物,卻練就過,有些長期生活在低溫環(huán)境中的植物,卻練就了對付嚴寒的高招。它們的細胞膜中有一些可以了對付嚴寒的高招。它們的細胞膜中有一些可以防止細胞膜破損的物質(zhì),比如不飽和脂肪酸,使防止細胞膜破損的物質(zhì),比如不
3、飽和脂肪酸,使得細胞膜在低溫下還能正常工作。細胞膜還有哪得細胞膜在低溫下還能正常工作。細胞膜還有哪些組成成分和功能呢?些組成成分和功能呢?請觀察光學顯微鏡下未經(jīng)染色的動物細胞請觀察光學顯微鏡下未經(jīng)染色的動物細胞1. 1.你怎樣區(qū)分顯微鏡視野中的氣泡和你怎樣區(qū)分顯微鏡視野中的氣泡和細胞?光學顯微鏡下能看見細胞膜嗎?細胞?光學顯微鏡下能看見細胞膜嗎?氣泡:里面只有空氣,氣泡:里面只有空氣,所以比較光亮,并且氣所以比較光亮,并且氣泡邊緣的顏色較深泡邊緣的顏色較深細胞:含有細胞質(zhì)、細胞核等結(jié)細胞:含有細胞質(zhì)、細胞核等結(jié)構(gòu),且是立體的,在顯微鏡下,構(gòu),且是立體的,在顯微鏡下,通過調(diào)焦可以看到它的不同層面
4、。通過調(diào)焦可以看到它的不同層面。光學顯微鏡下的動物細胞氣泡:氣泡:里面只有空氣,所以比較光亮,并且氣泡邊緣的顏色較深細胞:細胞:含有細胞質(zhì)、細胞核等結(jié)構(gòu),且是立體的,在顯微鏡下,通過調(diào)焦可以看到它的不同層面。 細胞作為一個完整的系統(tǒng),它有邊界。 問題問題1 光學顯微鏡下不能看見細胞膜,但是能光學顯微鏡下不能看見細胞膜,但是能夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。2.科學家用電子顯微鏡清晰地觀察到細胞膜之前,已經(jīng)能夠確定細胞膜的存在了,請你推測科學家是怎樣確定細胞膜的存在的?提示:提示:1)通過活細胞的物質(zhì)要通過一道選擇性的屏)通過活細胞的物質(zhì)要通過一道選擇
5、性的屏障,并不是所有的物質(zhì)都能進入細胞。障,并不是所有的物質(zhì)都能進入細胞。2)用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體)用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)伊紅很快擴散到整個細胞卻不能逸出細胞內(nèi)伊紅很快擴散到整個細胞卻不能逸出細胞實驗:體驗制備細胞膜的方法實驗:體驗制備細胞膜的方法細胞膜細胞質(zhì)細胞核1、選擇哪種細胞作為實驗材料?為什么?、選擇哪種細胞作為實驗材料?為什么?因為動物細胞沒有細胞因為動物細胞沒有細胞壁,因此選擇動物細胞壁,因此選擇動物細胞制備細胞膜更容易制備細胞膜更容易一、實驗:體驗制備細胞膜的方法一、實驗:體驗制備細胞膜的方法紅細胞吸水漲破紅細胞吸水漲破一、實驗:體驗制
6、備細胞膜的方法一、實驗:體驗制備細胞膜的方法(沒有核膜和多種細胞器膜等)(沒有核膜和多種細胞器膜等)一 細胞膜的成分(一)制備細胞膜吸水漲破哺乳動物成熟的紅細胞為什么會吸水漲破?0.9NaCl溶液中溶液中0.5NaCl溶液中溶液中清水中清水中(生理鹽水)(生理鹽水)人的人的正常正常紅細胞紅細胞人的人的圓漲圓漲紅細胞紅細胞人的人的漲破漲破紅細胞紅細胞吸水膨脹吸水膨脹吸水過多漲破吸水過多漲破細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的物質(zhì)流出物質(zhì)流出來,剩下來,剩下 紅細胞膜紅細胞膜2、怎樣從整個細胞中單獨提取出細胞膜?(制備方法)、怎樣從整個細胞中單獨提取出細胞膜?(制備方法)生理鹽水的作用:為了生理鹽水的作用:為了使紅細
7、胞分散開;使紅使紅細胞分散開;使紅細胞維持原有形態(tài)。細胞維持原有形態(tài)。探究一:探究一:要研究各種細胞器的組成成分和功能,需要將這些細胞器要研究各種細胞器的組成成分和功能,需要將這些細胞器分離出來,用什么方法呢?分離出來,用什么方法呢?差速離心法差速離心法將勻漿放入離心管將勻漿放入離心管破壞細胞膜破壞細胞膜(形成由各種細胞器(形成由各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿)和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿)將各種細胞器分離開將各種細胞器分離開(利用不同的(利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力)離心速度所產(chǎn)生的不同離心力)用高速離心機在不同的轉(zhuǎn)速下進行離心用高速離心機在不同的轉(zhuǎn)速下進行離心4 4、如果在試管
8、中進行,細胞破裂后,還需、如果在試管中進行,細胞破裂后,還需用什么方法才能獲得較純的細胞膜?用什么方法才能獲得較純的細胞膜? 必須經(jīng)過離心,濾去上清必須經(jīng)過離心,濾去上清液,才能得到較純凈的細胞液,才能得到較純凈的細胞膜,離心原理是細胞碎片與膜,離心原理是細胞碎片與細胞內(nèi)的物質(zhì)相比,密度較細胞內(nèi)的物質(zhì)相比,密度較大,離心后沉到試管底。大,離心后沉到試管底。離心機離心機差速離心法差速離心法一、制備細胞膜的方法一、制備細胞膜的方法1選材:哺乳動物選材:哺乳動物_。2原理:紅細胞放入清水中,水會進入紅細胞,導致紅原理:紅細胞放入清水中,水會進入紅細胞,導致紅細胞漲破,使細胞膜內(nèi)的物質(zhì)流出來,得到細胞
9、膜。細胞漲破,使細胞膜內(nèi)的物質(zhì)流出來,得到細胞膜。3過程過程。(1)將紅細胞稀釋液制成將紅細胞稀釋液制成_。(2)在在_下觀察,在蓋玻片一側(cè)滴蒸餾水,另一下觀察,在蓋玻片一側(cè)滴蒸餾水,另一側(cè)用吸水紙吸引。側(cè)用吸水紙吸引。成熟的紅細胞成熟的紅細胞臨時裝片臨時裝片高倍鏡高倍鏡(3)紅細胞體積增大,細胞紅細胞體積增大,細胞_破裂破裂練一練練一練細胞膜的成分細胞膜的成分脂質(zhì)(磷脂最豐富)大約占脂質(zhì)(磷脂最豐富)大約占50%50%蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 大約占大約占40%40%糖類糖類 大約占大約占2%2%10%10%(形成糖(形成糖蛋白或糖脂,與信息交流有關(guān))蛋白或糖脂,與信息交流有關(guān))二、細胞膜的成分二、細胞
10、膜的成分 功能越復雜的細胞膜,蛋白質(zhì)的功能越復雜的細胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。種類和數(shù)量越多。細胞膜的成分細胞膜的成分磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞膜的基本骨架磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞膜的基本骨架蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子覆蓋在磷脂雙分子層外側(cè)覆蓋在磷脂雙分子層外側(cè)鑲嵌在磷脂雙分子層兩側(cè)鑲嵌在磷脂雙分子層兩側(cè)貫穿磷脂雙分子層貫穿磷脂雙分子層蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)二、細胞膜的成分二、細胞膜的成分1成分:脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量成分:脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量_。2含量最豐富的脂質(zhì):磷脂。含量最豐富的脂質(zhì):磷脂。3特點:功能越復雜的細胞膜,特點:功能越復雜的細胞膜,_的種類和的種類和數(shù)量越多。數(shù)量越多。思考感悟思考感悟1細胞的內(nèi)外可
11、由細胞膜的何種結(jié)構(gòu)來判斷?細胞的內(nèi)外可由細胞膜的何種結(jié)構(gòu)來判斷?【提示提示】糖蛋白。糖蛋白。糖類糖類蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)細胞膜成分細胞膜成分異常改變,異常改變,預示預示著細胞可能發(fā)生了病變。著細胞可能發(fā)生了病變。三、細胞膜的功能三、細胞膜的功能1、將細胞與外界環(huán)境分隔開、將細胞與外界環(huán)境分隔開2、控制物質(zhì)進出細胞(細胞的城門)、控制物質(zhì)進出細胞(細胞的城門)3、進行細胞間的信息交流、進行細胞間的信息交流三、細胞膜的功能三、細胞膜的功能細胞膜保障了細細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的胞內(nèi)部環(huán)境的相相對穩(wěn)定。對穩(wěn)定。細胞細胞膜膜1、將細胞與外界環(huán)境分隔開、將細胞與外界環(huán)境分隔開2、控制物質(zhì)進出細胞、控制物質(zhì)進出細
12、胞核酸等重要成分核酸等重要成分不可出不可出可進可進可出可出可出可出不容易進不容易進(具有相對性)(具有相對性)選擇透過性選擇透過性控制物質(zhì)進出控制物質(zhì)進出(1)進入細胞的物質(zhì):)進入細胞的物質(zhì):A 細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)-可以進入細胞可以進入細胞B 細胞不需要的或有害物質(zhì)細胞不需要的或有害物質(zhì)-不易進入細胞不易進入細胞(2)排出細胞的物質(zhì)(并不都是廢物)排出細胞的物質(zhì)(并不都是廢物)A 抗體、激素抗體、激素分泌到細胞外分泌到細胞外B 細胞產(chǎn)生的廢物細胞產(chǎn)生的廢物排出細胞排出細胞所以細胞膜的特性是:選擇透過性所以細胞膜的特性是:選擇透過性細胞膜的功能?細胞膜的功能?需要的需要的 營
13、養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)不需要的不需要的 營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)有害的物質(zhì)有害的物質(zhì)細胞細胞 產(chǎn)生的產(chǎn)生的廢物廢物將細胞與外界環(huán)將細胞與外界環(huán)境分隔開境分隔開控制物質(zhì)進出細胞控制物質(zhì)進出細胞進行細胞間的信息交流進行細胞間的信息交流不完全封閉,不完全封閉,相對獨立相對獨立具有一定的選擇性具有一定的選擇性具有專一性具有專一性重要物質(zhì)重要物質(zhì)吸收吸收排出排出分泌分泌細胞合成細胞合成的物質(zhì)的物質(zhì)間接交流:激素隨血液將信息傳遞給靶細胞。間接交流:激素隨血液將信息傳遞給靶細胞。直接接觸:精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合直接接觸:精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合相鄰兩個細胞之間相鄰兩個細胞之間形成通道,攜帶信形成通道,攜帶信息的物
14、質(zhì)通過通道息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。進入另一個細胞。例如,高等植物細例如,高等植物細胞之間通過胞之間通過胞間連胞間連絲絲相互連接,也有相互連接,也有信息交流的作用信息交流的作用胞間連絲胞間連絲形成通道:高等植物細胞之間通過胞間連絲交流信息形成通道:高等植物細胞之間通過胞間連絲交流信息1 1)將細胞與外界環(huán)境分隔開將細胞與外界環(huán)境分隔開2 2)控制物質(zhì)進出細胞)控制物質(zhì)進出細胞3 3)進行細胞間的信息交流)進行細胞間的信息交流特點特點不完全封閉,不完全封閉,相對獨立相對獨立意義意義保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定特點特點對物質(zhì)的進出具有對物質(zhì)的進出具有一定的選擇性,
15、即選擇透過性一定的選擇性,即選擇透過性意義意義有利于有利于多細胞生物多細胞生物作為一個作為一個整體完成生命活動整體完成生命活動特點特點具有專一性具有專一性( (三三) )細胞膜的功能細胞膜的功能: : 注:這種控制作用注:這種控制作用是相對的!是相對的!三、細胞膜的功能三、細胞膜的功能1將細胞與外界環(huán)境分隔開,保障了細胞內(nèi)將細胞與外界環(huán)境分隔開,保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的部環(huán)境的_。2控制物質(zhì)進出細胞控制物質(zhì)進出細胞(1)細胞需要的細胞需要的_進入細胞。進入細胞。(2)細胞產(chǎn)生的抗體、激素和廢物排到細胞外。細胞產(chǎn)生的抗體、激素和廢物排到細胞外。(3)細胞膜的控制作用是細胞膜的控制作用是_的。的。相對
16、穩(wěn)定相對穩(wěn)定營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)相對相對練一練練一練思考感悟思考感悟3生長在水底淤泥中的蓮藕能生長在水底淤泥中的蓮藕能“出淤泥而不染出淤泥而不染”,你,你能說出其中的奧妙嗎?能說出其中的奧妙嗎?【提示提示】細胞膜能控制物質(zhì)的進出。細胞膜能控制物質(zhì)的進出。4進行細胞間的信息交流進行細胞間的信息交流(1)細胞間的信息交流,大多與細胞膜的細胞間的信息交流,大多與細胞膜的_有有關(guān)。關(guān)。結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能成分:纖維素和果膠成分:纖維素和果膠功能:支持和保護功能:支持和保護細菌細胞壁成分也是細菌細胞壁成分也是纖維素和果膠嗎纖維素和果膠嗎?不是不是, , 成分為肽聚糖成分為肽聚糖三三.植物細胞的細胞壁植物細胞
17、的細胞壁資料:科研上鑒別死細胞和活細胞,常用資料:科研上鑒別死細胞和活細胞,常用“染色染色排除法排除法”。例如,用臺盼藍染色,死的動物細胞。例如,用臺盼藍染色,死的動物細胞會被染成藍色,而活的動物細胞不著色,從而判會被染成藍色,而活的動物細胞不著色,從而判斷細胞是否死亡。斷細胞是否死亡。你能解釋你能解釋“染色排除法染色排除法”的原的原理嗎?理嗎? 解析:解析:“染色排除法染色排除法”利用了利用了活細胞的細胞膜能夠控活細胞的細胞膜能夠控制物質(zhì)進出細胞制物質(zhì)進出細胞的原理。臺盼藍染色劑是的原理。臺盼藍染色劑是細胞不需要的細胞不需要的物質(zhì),不能通過細胞膜進入細胞物質(zhì),不能通過細胞膜進入細胞,所以活細
18、胞不被染色,所以活細胞不被染色。而死的動物細胞的細胞膜不具有控制物質(zhì)進出細胞的。而死的動物細胞的細胞膜不具有控制物質(zhì)進出細胞的功能,所以臺盼藍染色劑能夠進入死細胞內(nèi),使其被染功能,所以臺盼藍染色劑能夠進入死細胞內(nèi),使其被染色。色。習題1. 1.組成細胞膜的主要成分是(組成細胞膜的主要成分是( )A. A. 磷脂、蛋白質(zhì)、糖類磷脂、蛋白質(zhì)、糖類 B. B. 糖脂、糖蛋白糖脂、糖蛋白C. C. 脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機鹽脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機鹽 D. D. 磷脂、蛋白質(zhì)、核酸磷脂、蛋白質(zhì)、核酸 A2.制備細胞膜采用的優(yōu)良材料是(制備細胞膜采用的優(yōu)良材料是( )A. 口腔上皮細胞口腔上皮細胞 B. 葉肉細胞葉肉細胞C.人的成熟紅細胞人的成熟紅細胞 D. 雞的紅細胞雞的紅細胞C3.小麥細胞細胞膜的主要組成元素是(小麥細胞細胞膜的主要組成元素是( )A. C、H、O、N B. C、H、O、N、PC. C、H、O、S D. C、H、O、N、SB