1、一、细胞膜的结构和功能一、细胞膜的结构和功能 教学目标：教学目标：细胞膜的分子结构细胞膜的分子结构 细胞膜的主要功能细胞膜的主要功能 细胞质基质细胞质基质 细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡）的结构和功能高尔基体、中心体和液泡）的结构和功能 细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能 原核细胞的基本结构原核细胞的基本结构 第一节：细胞的结构和功能第一节：细胞的结构和功能 第一节：细胞的结构和功能第一节：细胞的结构和功能 生物界的分类：想一想？它们按什么来划分？想一想？它们按什么来划分？细胞核细胞核 高中阶段主要学习以真核生物为中心的
2、有关生物学问题 真核细胞的真核细胞的亚显微亚显微结构：（电子显微镜下观察到的结构）结构：（电子显微镜下观察到的结构）读图：识记各结构名称以及各结构的形态结构特征；注意读图：识记各结构名称以及各结构的形态结构特征；注意 区分动物细胞和植物细胞的异同。区分动物细胞和植物细胞的异同。1、不同点、不同点：植物细胞都有细胞壁；有的细胞有叶绿体或植物细胞都有细胞壁；有的细胞有叶绿体或 大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体 植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗？为什么植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗？为什么 植物可以光合作用？植物可以光合作用？2、相同点、相同
3、点：细胞膜、细胞核、线粒体、核糖体等细胞膜、细胞核、线粒体、核糖体等 说明了什么？这些生命必不可少的结构究竟用什么说明了什么？这些生命必不可少的结构究竟用什么 作用？这些结构是如何体现出生命特点的呢？作用？这些结构是如何体现出生命特点的呢？一、细胞膜一、细胞膜 1、了解细胞膜的结构和功能、了解细胞膜的结构和功能 2、问题讨论：设计实验问题讨论：设计实验 （1）证明膜的存在。）证明膜的存在。（2）研究细胞膜的结构需要得到实验的材料，选用什么）研究细胞膜的结构需要得到实验的材料，选用什么 样的生物提供材料？理由？如何得到细胞膜？样的生物提供材料？理由？如何得到细胞膜？（质壁分离；显微探针感受阻力；
4、电镜观察。）（质壁分离；显微探针感受阻力；电镜观察。）哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。由于人和动物细胞哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。由于人和动物细胞 没有细胞壁，因此在低渗环境中细胞将吸水胀破。通过没有细胞壁，因此在低渗环境中细胞将吸水胀破。通过 离心沉淀即可得到实验材料细胞膜。离心沉淀即可得到实验材料细胞膜。1 1、成分：磷脂、蛋白质、成分：磷脂、蛋白质 2 2、结构：、结构：液态镶嵌模型液态镶嵌模型 （1 1）两层磷脂分子）两层磷脂分子基本骨架基本骨架 （2 2）蛋白质）蛋白质覆盖覆盖、镶嵌镶嵌、贯穿贯穿于于“骨架骨架”上。上。（3 3）如何定性、定量的测定细胞膜的成分？）如何定性、定量
5、的测定细胞膜的成分？观察法：电镜观察细胞膜：暗、明、暗三层结构观察法：电镜观察细胞膜：暗、明、暗三层结构 实验法：科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的实验法：科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的 化学成分化学成分 事实一：膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。事实一：膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。（处理后消失。）（处理后消失。）事实二：脂类物质很容易通过细胞膜。事实二：脂类物质很容易通过细胞膜。事实三：用指示剂可以确认其成分：磷脂分子和蛋白质分事实三：用指示剂可以确认其成分：磷脂分子和蛋白质分 子。子。细胞膜上蛋白质的作用细胞膜上蛋白质的作用：蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易
6、通过细胞膜。蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易通过细胞膜。细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生 作用，导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临作用，导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临 时时“隧道隧道”或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机 会通过细胞膜。会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。糖蛋白形成的糖被的生理功能糖蛋白形成的糖被的生理功能：（1 1）保护润滑作用）保护润滑作用 （2 2）细胞识别作用：
7、）细胞识别作用：实验一：取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打实验一：取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打 散并充分混合。静置培养一段时间。结果：细胞重新聚集，散并充分混合。静置培养一段时间。结果：细胞重新聚集，形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。载体：（蛋白质）分布于膜上，专一性运输特定物质的工具。载体：（蛋白质）分布于膜上，专一性运输特定物质的工具。3 3、细胞膜的特点：结构特点具有流动性。、细胞膜的特点：结构特点具有流动性。功能特点具有选择透过性功能特点具有选择透过性 证明细胞膜具有流动性的事实以及细胞膜的流动性对细胞证明细胞膜具有流动性
8、的事实以及细胞膜的流动性对细胞 的意义：的意义：（1 1）草履虫食物泡的形成及发展变化。）草履虫食物泡的形成及发展变化。（2 2）变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞）变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞 吞噬细菌；胞饮与分泌；吞噬细菌；胞饮与分泌；（3 3）细胞分裂时膜的流动性）细胞分裂时膜的流动性 （4 4）细胞杂交时的细胞融合）细胞杂交时的细胞融合 人人鼠细胞杂交实验：荧光标记膜上的蛋白质，鼠细胞杂交实验：荧光标记膜上的蛋白质，（红色和绿色）细胞结合处界限分明。（红色和绿色）细胞结合处界限分明。37、10分钟后，分钟后，界限消失，红绿荧光标记的蛋白质均匀分布已经看不出界限消失，红绿荧光标
9、记的蛋白质均匀分布已经看不出 任何界限了任何界限了 细胞膜通过流动可以完成什么生命过程？细胞膜通过流动可以完成什么生命过程？（为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、（为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础）变形、分裂等提供了基础）4、各种物质通过膜的方式：、各种物质通过膜的方式：主动运输主动运输 主动运输的事实：主动运输的事实：（1 1）海带细胞中的碘浓度）海带细胞中的碘浓度3030倍于海水；其他海藻有倍于海水；其他海藻有 的甚至可以的甚至可以200200万倍于海水；万倍于海水；（2 2）红细胞中的）红细胞中的K K离子离子3030倍于血浆。倍于血浆。（3）不同植
10、物吸收的元素的种类和比例不同。）不同植物吸收的元素的种类和比例不同。方式方式 通过方向通过方向 载体辅助载体辅助 能量消耗能量消耗 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 主动运输主动运输 问题问题（1 1）细胞膜对细胞的保护有什么重要的生物学意义？）细胞膜对细胞的保护有什么重要的生物学意义？细胞内环境稳定，害物质被屏阻。保证新陈代谢的需求细胞内环境稳定，害物质被屏阻。保证新陈代谢的需求 原料及时供应，产物及时排除原料及时供应，产物及时排除 （2）细胞膜不同于一般非生物膜的结构和功能特点是哪些？）细胞膜不同于一般非生物膜的结构和功能特点是哪些？结构上的流动性，功能上的选择透过性。结构上的流动性，功
11、能上的选择透过性。5、细胞的内吞和外排作用：、细胞的内吞和外排作用：不能透过细胞膜的大分子物质 “出入细胞”的方式。强调：物质始终没有透过细胞膜，其原理是利用了细胞膜强调：物质始终没有透过细胞膜，其原理是利用了细胞膜 的流动性。的流动性。6、细胞膜的作用：、细胞膜的作用：生物性保护。生物性保护。细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。免疫等功能密切相关。在植物细胞膜外还有有细胞分泌的纤维素、果胶等在植物细胞膜外还有有细胞分泌的纤维素、果胶等 物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用。物质构成的细胞壁。对细胞具有机械
12、支持和保护的作用。事实事实：用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持：用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持 原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时，它会象红原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时，它会象红 细胞一样吸水破裂。细胞一样吸水破裂。二、细胞质二、细胞质 1）比较结构特点方面的异同，将细胞器归类？）比较结构特点方面的异同，将细胞器归类？若将细胞结构进行归类呢？细胞膜和核膜则属于：若将细胞结构进行归类呢？细胞膜和核膜则属于：细胞膜属于单层膜结构，而核膜则属于双层膜细胞膜属于单层膜结构，而核膜则属于双层膜 结构。结构。（2）分布特点）分布特点：细胞壁细胞壁 质体、大液泡质体、大液泡 中心体
13、中心体（动物和人的细胞没有）（不属于细胞器）动物和人的细胞没有）（不属于细胞器）（植物细胞特有）（植物细胞特有）（动物和低等植物细胞有）（动物和低等植物细胞有）（3）各结构的功能：）各结构的功能：叶绿体叶绿体 线粒体线粒体 核糖体核糖体 高尔基体高尔基体 内质网内质网 液泡液泡 中心体中心体 溶酶体溶酶体 光合作用的场所光合作用的场所 有氧呼吸作用的主要场所有氧呼吸作用的主要场所 蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所 参与细胞分泌参与细胞分泌 代谢工作面、膜库、加工和运输的通道代谢工作面、膜库、加工和运输的通道 水和养料的仓库；维持形态水和养料的仓库；维持形态 参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂 水
14、解酶的仓库，可使死亡的细胞解体水解酶的仓库，可使死亡的细胞解体 三、细胞核三、细胞核细胞中最为重要的结构 1、形态：、形态：“一般真核细胞都具有细胞核，有时还不止一个。”一般真核细胞都具有细胞核，有时还不止一个。”哪些细胞没有细胞核？（红细胞、血小板、筛管细胞）哪些细胞没有细胞核？（红细胞、血小板、筛管细胞）哪些细胞不止一个细胞核？（骨骼肌细胞、草履虫）哪些细胞不止一个细胞核？（骨骼肌细胞、草履虫）搜集证据：搜集证据：证明细胞核是细胞生命活动中必不可少的结构证明细胞核是细胞生命活动中必不可少的结构 （1）变形虫显微去核）变形虫显微去核实验实验：不食、不动、不分裂繁育然后死亡。不食、不动、不分裂
15、繁育然后死亡。如果如果1、2天后再移入细胞核，复活。天后再移入细胞核，复活。（2）事实：事实：红细胞没有细胞核所以红细胞没有细胞核所以120天死亡；血小板天死亡；血小板7天死亡。天死亡。（3）对单细胞伞藻的实验进行分析）对单细胞伞藻的实验进行分析 （4）克隆技术）克隆技术多莉羊的产生多莉羊的产生 问题：问题：以上事实说明了什么？细胞核里有什么重要物质？以上事实说明了什么？细胞核里有什么重要物质？遗传物质的成分和作用是什么？遗传物质的成分和作用是什么？（核决定生物的性状；核内具有全套遗传物质）（核决定生物的性状；核内具有全套遗传物质）2、功能：遗传物质储存和复制的场所。是细胞遗传特性、功能：遗传
16、物质储存和复制的场所。是细胞遗传特性 和代谢活动的控制中心和代谢活动的控制中心。3、结构、结构 （1）、核膜：两层；与内质网连接；有许多核孔。）、核膜：两层；与内质网连接；有许多核孔。核孔是某些大分子的运输通道。核孔是某些大分子的运输通道。（2）、核液：）、核液：（3）、核仁：）、核仁：（4）、染色质：、成分：、成分：DNA和蛋白质和蛋白质 、状态：松散的丝状体。、状态：松散的丝状体。、意义：染色体：可以保持大分子遗传物质在细胞分裂、意义：染色体：可以保持大分子遗传物质在细胞分裂 中保持分子的完整性。中保持分子的完整性。染色质：确保遗传物质的复制；保证染色质：确保遗传物质的复制；保证DNA控制蛋白质控制蛋白质 合成的进行。合成的进行。总结：染色体与染色质的关系：同一物质成分，总结：染色体与染色质的关系：同一物质成分，不同时期细胞中遗传物质的不同存在形式。不同时期细胞中遗传物质的不同存在形式。总结：染色体与染色质的关系：同一物质成分，不同时期总结：染色体与染色质的关系：同一物质成分，不同时期 细胞中遗传物质的不同存在形式。细胞中遗传物质的不同存在形式。原核生物原核生物 1、主要类型：蓝藻
