1、细胞膜细胞膜-系统的边界系统的边界 1.1.细胞膜的成分细胞膜的成分 2.2.细胞膜的结构细胞膜的结构 3.3.细胞膜的功能细胞膜的功能 一、细胞膜的成分一、细胞膜的成分 1.1.实验：细胞膜的制备实验：细胞膜的制备 （1 1）原理原理：哺乳动物成熟的哺乳动物成熟的红细胞红细胞没有细胞核和众多的细胞器没有细胞核和众多的细胞器。2.2.细胞膜制备步骤细胞膜制备步骤 (1)(1)临时装片的制作。临时装片的制作。(2)(2)低倍镜下找到红细胞。低倍镜下找到红细胞。(3)(3)高倍镜下滴清水高倍镜下滴清水吸水纸引流吸水纸引流观察。观察。在载物台上进行在载物台上进行 在试管中进行在试管中进行 差速离心技
2、术差速离心技术 为什么选用哺乳动物成熟的红细胞为什么选用哺乳动物成熟的红细胞 渗透作用渗透作用 选择选择 科学家在制备较纯净的细胞膜时科学家在制备较纯净的细胞膜时，常选用哺乳动常选用哺乳动物成熟的红细胞而一般不选用物成熟的红细胞而一般不选用洋葱洋葱细胞细胞，其原因是其原因是 洋葱洋葱细胞液中的有机酸会溶解细胞膜结构细胞液中的有机酸会溶解细胞膜结构 光学显微镜下观察不到光学显微镜下观察不到洋葱洋葱细胞的细胞膜细胞的细胞膜 洋葱洋葱细胞的细胞膜较薄细胞的细胞膜较薄 洋葱洋葱细胞有细胞壁细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐提取细胞膜的过程比较繁琐 洋葱洋葱细胞内有其他膜结构干扰细胞内有其他膜结构干
3、扰 A A B B C C DD D 判断判断 家鸡的红细胞可以作为实验材料家鸡的红细胞可以作为实验材料 归纳：洋葱有关的实验 观察观察DNADNA、RNARNA的分布的分布 质壁分离与复原质壁分离与复原 提取分离叶绿素提取分离叶绿素 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 低温诱导植物染色体数目变化低温诱导植物染色体数目变化 观察根尖分生组织的有观察根尖分生组织的有丝分裂丝分裂 低温诱导植物染色体低温诱导植物染色体数目的变化数目的变化 洋葱根尖 洋葱根尖（不定根）固定解离液：15%盐酸+酒精（1：1）固定液：卡诺氏液 解离液：15%盐酸 龙胆紫或醋酸洋红 改良苯酚品红
4、清水漂洗 95%酒精漂洗固定液 解离-漂洗-染色-制片 3.3.细胞膜的成分细胞膜的成分 脂质（约脂质（约5050）蛋白质（约蛋白质（约4040）糖类（少量，约糖类（少量，约2 2-10)10)磷脂（主要）磷脂（主要）胆固醇胆固醇 功能越复杂，种类和数量越多。功能越复杂，种类和数量越多。细胞代谢越旺盛，细胞内线粒体越多。细胞代谢越旺盛，细胞内线粒体越多。细胞代谢越旺盛，核孔数量越多。细胞代谢越旺盛，核孔数量越多。分析细胞膜成分的探究：分析细胞膜成分的探究：用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏，说明细用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含有蛋白质；胞膜中含有蛋白质；用溶脂剂处理细胞膜，膜被破坏，说
5、明含用溶脂剂处理细胞膜，膜被破坏，说明含有脂质。有脂质。时 代时 代 实 验 现 象实 验 现 象 结论结论 十九十九世纪世纪 2020世世纪初纪初 19251925年年 19591959年年 19701970年年 可以溶于脂质的物质可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜更容易通过细胞膜 分离出哺乳动物分离出哺乳动物红细胞的细胞膜红细胞的细胞膜 脂质单分子层面积是细脂质单分子层面积是细胞膜表面积的两倍胞膜表面积的两倍 电镜下，细胞膜的电镜下，细胞膜的 暗暗亮亮暗的三层结构暗的三层结构 荧光标记的人和鼠细胞膜荧光标记的人和鼠细胞膜上蛋白质均匀分布上蛋白质均匀分布 化学分析化学分析 相似相溶相似相溶
6、膜由膜由脂质脂质组成组成 膜的主要成分是膜的主要成分是脂质脂质和蛋白质和蛋白质 细胞膜中细胞膜中脂质脂质分子分子 排列为连续的两层排列为连续的两层 生物膜由“蛋白质生物膜由“蛋白质脂脂质质蛋白质蛋白质 ”三层结构”三层结构构成构成的的静态、统一静态、统一的结构的结构 细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性 19721972年年 桑格和尼克森提出生物膜的桑格和尼克森提出生物膜的流动流动镶嵌模型镶嵌模型 1.1.膜的膜的基本支架是基本支架是 2.2.蛋白质分子在膜上如何分布蛋白质分子在膜上如何分布 3.3.糖被分布在膜何处。糖被分布在膜何处。4.4.糖类通常以什么形态存在。糖类通常以什么形态存在。5.5
7、.膜的结构特性是膜的结构特性是 流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容 糖蛋白的功能：糖蛋白的功能：1.1.细胞识别细胞识别 2.2.保护和润滑（消化道和呼吸道上皮细胞）保护和润滑（消化道和呼吸道上皮细胞）3.3.受体（神经递质）受体（神经递质）4.4.增加细胞黏附性（细胞癌变后糖蛋增加细胞黏附性（细胞癌变后糖蛋白数量减少，甲胎蛋白、癌胚抗原类白数量减少，甲胎蛋白、癌胚抗原类物质增多）物质增多）载体蛋白载体蛋白 通道蛋白通道蛋白 能证明“膜具有一定的流动性”的实例：能证明“膜具有一定的流动性”的实例：_ A A、主动运输、主动运输 B B、呼吸作用、呼吸作用 C C、质壁分离和复原、质壁
8、分离和复原 D D、变形虫变形运动、变形虫变形运动 E E、出芽生殖、出芽生殖 F F、细胞分裂、细胞分裂 G G、胞吞和胞吐、胞吞和胞吐 H H、吞噬细胞吞噬作用、吞噬细胞吞噬作用 I I、分泌蛋白的排出、分泌蛋白的排出 J J、受精作用、受精作用 K K、植物体细胞杂交、植物体细胞杂交 L L、动物细胞融合、动物细胞融合 MM、（以下实验）、（以下实验）融合 370C 人细胞 鼠细胞 融合细胞 结构特性结构特性:功能特性功能特性:具有一定的具有一定的流动性流动性 选择透过性选择透过性 结构特性和功能特性之间关系？结构特性和功能特性之间关系？流动性是选择透过性的基础。流动性是选择透过性的基础
9、。判断判断 流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动性的。和蛋白质分子大多是流动性的。判断判断 选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性。白和磷脂分子具有特异性。生物大分子的基本骨架：生物大分子的基本骨架：_ 生物膜的基本支架：生物膜的基本支架：_ 细胞骨架细胞骨架:_:_ _P47P47 DNADNA的基本骨架的基本骨架:_:_P49P49 碳链碳链 磷脂双分子层磷脂双分子层 由蛋白质纤维构成的网架结构由蛋白质纤维构成的网架结构 脱氧核糖和磷酸交替连接脱氧核糖和磷酸交替连接构成构成 骨架问题骨
10、架问题 模型构建模型构建 数学模型：数学模型：1.1.模型：（照片不是模型）模型：（照片不是模型）物理模型：物理模型：DNADNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型双螺旋结构模型、流动镶嵌模型 细胞结构模型细胞结构模型 概念模型概念模型 2.2.类型：类型：种群增长模型种群增长模型 酶活性曲线酶活性曲线 细胞周期中染色体、细胞周期中染色体、DNADNA、染色单体、染色单体变化曲线变化曲线 达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说 （1 1）将细胞与外界环境分隔开（作为界膜，保证细胞）将细胞与外界环境分隔开（作为界膜，保证细胞内部环境的相对稳定）内部环境的相对稳定）二二.细胞膜的功能细胞膜的功能 科研上鉴
11、别死、活细胞，常用“染色排除法”。科研上鉴别死、活细胞，常用“染色排除法”。动物细胞：动物细胞：台盼蓝台盼蓝染色：染色：死死细胞细胞被染成蓝色被染成蓝色 活活细胞细胞不着色不着色 该实验证明了该实验证明了细胞膜的特点细胞膜的特点_ 选择透过性 检测细胞死活的方法还有：检测细胞死活的方法还有：1.1.健那绿染色健那绿染色 2.2.质壁分离与复原质壁分离与复原 营养物质营养物质 废物废物 分泌物分泌物 控制的相对性控制的相对性 病毒病毒 病原体病原体 （2 2）控制物质进出细胞（自由扩散、协助扩散、）控制物质进出细胞（自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吐、胞吐）主动运输、胞吐、胞吐）人工生物膜的主要
12、用途有人工生物膜的主要用途有()（双选）（双选）A A污水处理污水处理 B B食品保存食品保存 C C生产蛋白质药物生产蛋白质药物 DD人造器官材料人造器官材料 【答案答案】AD【解析解析】细胞膜具有选择透过性，利用这一原理可细胞膜具有选择透过性，利用这一原理可用于污水处理、海水淡化处理和制造人工肾等。用于污水处理、海水淡化处理和制造人工肾等。（3 3）进行细胞间的信息交流）进行细胞间的信息交流 化学信号传导化学信号传导 胞间识别胞间识别 通道连接通道连接 实例：激素、递质实例：激素、递质 实例：精卵结合、效应实例：精卵结合、效应T T细胞识别靶细胞细胞识别靶细胞 实例：胞间连丝实例：胞间连丝
13、 远距离远距离细胞间的信息交流细胞间的信息交流 血管血管 激素激素 靶细胞靶细胞 受体受体 与膜结合的信号分子与膜结合的信号分子 受体受体 靶细胞靶细胞 发出信号的细胞发出信号的细胞 近距离近距离细胞间的信息交流细胞间的信息交流 细胞细胞 细胞细胞 三、细胞壁三、细胞壁 1.1.哪些细胞具有细胞壁哪些细胞具有细胞壁 2.2.主要成分主要成分 3.3.功能：功能：对植物细胞有支持和保护作用对植物细胞有支持和保护作用 植物细胞最外层是细胞壁植物细胞最外层是细胞壁，为什么为什么“系统的系统的边界边界”却是细胞膜呢却是细胞膜呢？因为我们这里指的“系统”是生命系统。而细因为我们这里指的“系统”是生命系统
14、。而细胞壁并不具有生命活性。胞壁并不具有生命活性。4.4.特性：特性：全透性全透性 下图为细胞膜上下图为细胞膜上3 3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。相关叙述错误的是直接相互作用模式。相关叙述错误的是 A A蛋白蛋白A A和蛋白和蛋白B B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性 B B若膜蛋白若膜蛋白A A具有信息传递功能，则该蛋白可能是胰岛素的受体具有信息传递功能，则该蛋白可能是胰岛素的受体 C C若蛋白质若蛋白质B B具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗ATPAT
15、P DD若蛋白若蛋白C C具有催化功能，其活性的高低受温度、具有催化功能，其活性的高低受温度、pHpH等因素的影等因素的影响响 A 脂质体是一种人工膜脂质体是一种人工膜(如图如图)，由磷脂和胆固醇组成，由磷脂和胆固醇组成，可用作转基因研究或制备药物。下列叙述不正确的是可用作转基因研究或制备药物。下列叙述不正确的是A A脂质体由两层磷脂分子构成骨架，与细胞膜相似脂质体由两层磷脂分子构成骨架，与细胞膜相似 B B脂质体能与细胞膜融合，使药物进入细胞内脂质体能与细胞膜融合，使药物进入细胞内 C C甲为脂溶性药物，乙为水溶性药物甲为脂溶性药物，乙为水溶性药物 D D脂质体表面结合抗体，可把药物运到患病
16、部位脂质体表面结合抗体，可把药物运到患病部位 脂质体问题脂质体问题 C 下列叙述错误的是下列叙述错误的是 A.A.上图可表示突触小泡等各种膜结构上图可表示突触小泡等各种膜结构 B.B.静息电位的形成可能与膜上的静息电位的形成可能与膜上的b b物质有关物质有关 C.C.假设这是突触后膜，则突触间隙位于图示假设这是突触后膜，则突触间隙位于图示膜的上部膜的上部 D.D.将神经细胞膜的将神经细胞膜的磷脂层平铺磷脂层平铺在水面上，在水面上，c c与与水面接触水面接触 A 磷脂层平铺问题磷脂层平铺问题 1.1.用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质，在空用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质，在空气气-水界面上铺成单分子层，其面积应该是口水界面上铺成单分子层，其面积应该是口腔上皮细胞表面积的腔上皮细胞表面积的2 2倍。倍。2.2.用丙酮从人体成熟红细胞中提取脂质，在用丙酮从人体成熟红细胞中提取脂质，在空气空气-水界面上铺成单分子层，其面积应该是水界面上铺成单分子层，其面积应该是红细胞表面积的红细胞表面积的2 2倍。倍。