《細胞膜——系統(tǒng)的邊界》PPT

翟 中 和 院 士我 確 信 哪 怕 一 個 最 簡 單 的 細 胞 ， 也 比 迄 今 為止 設(shè) 計 出 的 任 何 智 能 電 腦 更 精 巧 ！ 科 學(xué) 家 用 顯 微 注 射 器 將 一 種 叫 做 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 。請 問 ： 伊 紅 為 什 么 不 能 逸 出 細 胞 ？ 此 實驗 說 明 了 什 么 ？細 胞 有 邊 界 嗎 ？材 料 一 ： 細 胞 存 在 邊 界 細 胞 膜 系 統(tǒng) 的 邊界第 三 章 第 1節(jié) 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備一 、 實 驗 原 理 細 胞 內(nèi) 的 物 質(zhì) 是 有 一 定 濃 度 的 ， 如 果 把 細 胞 放在 清 水 里 ， 水 會 進 入 細 胞 ， 使 細 胞 漲 破 ， 細 胞 內(nèi) 的 物 質(zhì)流 出 來 ， 從 而 得 到 細 胞 膜 。 （ 課 本 P40， 實 驗 第 2段 ） 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備 當(dāng) 懸 浮 液 靜 止 不 動 時 ， 由 于 重 力 場 的 作 用 ， 較 大 的 懸 浮 顆 粒 會逐 漸 下 降 ， 顆 粒 越 重 下 沉 越 快 ， 反 之 會 上 浮 。 但 很 小 的 顆 粒 不 僅 沉 降速 度 慢 ， 而 且 擴 散 現(xiàn) 象 嚴(yán) 重 ， 很 難 或 根 本 無 法 沉 降 。 這 樣 就 需 要 用 離心 的 方 法 產(chǎn) 生 出 離 心 力 場 ， 使 之 產(chǎn) 生 沉 降 。 細 胞 膜 和 細 胞 內(nèi) 容 物 的 質(zhì) 量 不 同 ， 在 同 一 固 定 的 離 心 場 中 的 沉降 速 度 也 就 不 同 ， 由 此 便 可 以 得 到 相 互 間 的 分 離 。離 心 筆 記 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備動 物 細 胞 、 植 物 細 胞 和 細 菌 哪 種 更 合 適 ？ 動 物 細 胞 無 細 胞 壁 ， 易 吸 水 漲 破 。筆 記 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備這 幾 種 動 物 細 胞 中 ， 哪 個 適 合 作 為 實 驗 材 料 ？ 蛙 的 紅 細 胞 人 口 腔 上 皮 細 胞 哺 乳 動 物 成 熟 紅 細 胞 （ 無 細 胞 核 和 眾 多 細 胞 器 ） 哺 乳 動 物 幼 嫩 紅 細 胞無 核 膜 和 細 胞 器 膜 ， 易 制 得 純 凈 的 細 胞 膜 。 筆 記課 本 41頁 右下 “ 相 關(guān) 信息 ” 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備如 果 沒 有 哺 乳 動 物 成 熟 紅 細 胞 ， 還 可 以 選 擇 什 么 材 料 ？筆 記原 核 細 胞用 肽 聚 糖 酶 去 壁 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備二 、 實 驗 材 料 豬 、 牛 、 羊 等 哺 乳 動 物 的 新 鮮 的 紅 細 胞 稀 釋 液（ 血 液 +適 量 的 生 理 鹽 水 ） （ 課 本 P41， 左 上 ） 稀 釋 是 為 了 使 細 胞 分 散 開 ， 防 止 血 液 凝 集 成 塊 ；而 用 生 理 鹽 水 是 為 了 使 紅 細 胞 暫 時 維 持 原 有 的 形 態(tài) 。 筆 記 三 、 實 驗 步 驟STEP 1制 作 裝 片用 滴 管 吸 取 少 量 紅 細 胞 稀 釋 液 ， 滴 一 小 滴 在 載玻 片 上 ， 蓋 上 蓋 玻 片 STEP 2觀 察用 顯 微 鏡 觀 察 紅 細 胞 的正 常 形 態(tài) （ 低 倍 鏡 高倍 鏡 ） STEP 3滴 清 水在 蓋 玻 片 的 一 側(cè) 滴 一 滴清 水 ， 同 時 在 另 一 側(cè) 用吸 水 紙 吸 引 （ 引 流 法 ） ，注 意 不 要 將 細 胞 吸 跑 STEP 4觀 察持 續(xù) 觀 察 細 胞 的 變 化（ 課 本 P41， 右 上 ） 讓 細 胞 充 分浸 潤 在 水 中 四 、 實 驗 現(xiàn) 象凹 陷 消 失 ， 細 胞 體 積 增 大 ， 細 胞 破 裂 ， 內(nèi) 容 物 流 出 ， 獲 得 細 胞 膜 。 實 驗 ： 細 胞 膜 的 制 備思 考 ：如 果 上 述 實 驗 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 ？ 離 心離 心 后 ， 由 于 細 胞 膜 比 重 較 大 ， 得 到 的 沉 淀 物 中 含 細 胞 膜 ， 上清 液 中 則 是 含 血 紅 蛋 白 的 溶 液 。 材 料 1： 19世 紀(jì) 末 ， 歐 文 頓 選 用 500多 種 化 學(xué) 物 質(zhì) 對 植 物 細 胞 的 通 透 性 進 行了 上 萬 次 的 研 究 。 發(fā) 現(xiàn) 凡 是 易 溶 于 脂 質(zhì) 的 物 質(zhì) ， 也 容 易 穿 過 膜 ， 反 之 ， 不 容 易 溶于 脂 質(zhì) 的 物 質(zhì) ， 也 不 容 易 穿 過 膜 。 材 料 2： 科 學(xué) 家 對 細 胞 膜 化 學(xué) 成 分 深 層 分 析 發(fā) 現(xiàn) ， 細 胞 膜 會 被 蛋 白 酶 分 解 。 材 料 3： 科 學(xué) 家 研 究 的 幾 種 膜 成 分 如 下 表 （ 質(zhì) 量 百 分 數(shù) /%） ： 蛋 白 質(zhì) 脂 質(zhì) 糖 類紅 細 胞 膜 40 50 10大 腸 桿 菌 細 胞 膜 75 25 很 少閱 讀 下 列 材 料 ， 總 結(jié) ： 細 胞 膜 中 有 哪 些 物 質(zhì) ？ 構(gòu) 成 細 胞 膜 的 主 要 成 分 是 什 么 ？ 成分 所 占比 例 成 分 說 明主要 脂質(zhì) 約50% 含 量 最 高組 成 細 胞 膜 的 脂 質(zhì) 有 磷 脂 、 糖 脂 和 膽 固 醇（ 動 物 細 胞 ） ， 其 中 磷 脂 含 量 最 豐 富蛋白質(zhì) 約40% 在 細 胞 膜 行 使 功 能 時 起 重 要 作 用功 能 越 復(fù) 雜 的 細 胞 膜 ， 蛋 白 質(zhì) 種 類 和 數(shù) 量 越多各 種 蛋 白 質(zhì) 在 膜 上 的 分 布 是 不 對 稱 的少量 糖類 2%-10% 與 膜 蛋 白 或 膜 脂 結(jié) 合 成 糖 蛋 白 或 糖 脂分 布 在 細 胞 膜 的 外 表 面 導(dǎo) 學(xué) 案 不 同 種 類 的 細 胞 ， 細 胞 膜 的 各 成 分 含 量 不 完 全 相 同 ， 并 且 它 們 在 組 成成 分 上 也 有 可 能 不 完 全 相 同 。 細 胞 在 不 同 時 期 ， 細 胞 膜 的 成 分 及 含 量 也 會 發(fā) 生 變 化 ， 如 癌 細 胞 表 面的 糖 蛋 白 減 少 。結(jié) 合 41頁 下 方 “ 與 生 活 的 聯(lián)系 ” 內(nèi) 容 ， 嘗 試 對 該 患 者 體內(nèi) 是 否 出 現(xiàn) 癌 細 胞 作 出 判 斷 。癌 胚 抗 原 ：結(jié) 果 7.02， 參 考 值 0.11-5.095甲 胎 蛋 白 ：結(jié) 果 6.11， 參 考 值 0.21-6.05 7.026.11 利 用 各 種 顏 色 反 應(yīng) 可 對 細 胞 膜 的 組 成 成 分 進 行 檢 測 ， 比 如 ， 用 雙 縮 脲試 劑 檢 測 蛋 白 質(zhì) ， 用 相 應(yīng) 酶 水 解 細 胞 膜 的 成 分 ， 加 入 斐 林 試 劑 并 水 浴 加 熱 檢 測 糖類 。 筆 記 細 胞 膜 的 功 能 生 命 起 源 于 原 始 的 海 洋 。 在 原 始 海 洋 中 ，有 機 物 逐 漸 聚 集 并 相 互 作 用 ， 演 化 出 原 始 生命 。 膜 的 出 現(xiàn) ， 是 生 命 起 源 過 程 中 至 關(guān) 重 要的 階 段 。 它 將 生 命 物 質(zhì) 與 外 界 環(huán) 境 分 隔 開 ，產(chǎn) 生 原 始 細 胞 ， 形 成 相 對 獨 立 的 生 命 系 統(tǒng) 。（ 課 本 42頁 ， 第 一 段 ） 將 細 胞 與 外 界 環(huán) 境 分 隔 開 不 可 出 可進 可 出可 出 營 養(yǎng) 物 質(zhì)如 水 、 無 機 鹽 、 氨 基 酸 、 葡 萄 糖 等 分 泌 物如 抗 體 、 激 素 廢 物如 尿 素 、 CO2 重 要 物 質(zhì) 核 酸 等 細 胞 膜 具 有 選 擇 透 過 性（ 功 能 特 點 ）筆 記 教 材 42頁 第 3段 不 可 出 可進 可 出可 出 營 養(yǎng) 物 質(zhì)如 水 、 無 機 鹽 、 氨 基 酸 、 葡 萄 糖 等 分 泌 物如 抗 體 、 激 素 廢 物如 尿 素 、 CO2 重 要 物 質(zhì)核 酸 等 病 毒 、 病 菌 控 制 的 相 對 性侵 入筆 記 細 胞 膜 具 有 選 擇 透 過 性 。 細 胞 膜 的 控 制 作 用 是 相 對 的 。 物 質(zhì) 能 否 通 過 細 胞 膜 ， 要 根 據(jù) 細 胞 生 命 活 動 的 需 要 ，并 不 完 全 取 決 于 物 質(zhì) 分 子 的 大 小 。 只 有 活 細 胞 的 細 胞 膜 才 能 控 制 物 質(zhì) 進 出 細 胞 。筆 記 43頁 課 后 題二 （ 2） 正 常 的 玉 米 種 子紅 墨 水 處 理 ， 清 水 沖 洗正 常 的 玉 米 胚 細 胞 不 呈 紅色 煮 熟 的 玉 米 種 子紅 墨 水 處 理 ， 清 水 沖 洗煮 熟 的 玉 米 胚 細 胞 呈 紅 色拓 展 實 驗 ： 細 胞 膜 具 有 控 制 物 質(zhì) 進 出 細 胞 的 功 能 進 行 細 胞 間 的 信 息 交 流 高 等 植 物 細 胞 之 間 通 過 胞 間 連 絲 相 互 連 接 ， 有 信 息 交 流 和 物 質(zhì) 交 換 的 作 用 。胞 間 連 絲導(dǎo) 學(xué) 案（ 課 本 42頁 下 ） 受 體相 鄰 兩 個 細 胞 的 細 胞 膜 接 觸 ， 信 息 從 一 個 細 胞 傳 遞 給 另 一 個 細 胞 。比 如 精 子 與 卵 細 胞 之 間 的 識 別 與 結(jié) 合 。 導(dǎo) 學(xué) 案特 異 性結(jié) 合 直 接 接 觸 “ 寄 信 人 ”“ 信 件 ”“ 郵 差 ”“ 收 信 人 ” 內(nèi) 分 泌 細 胞激 素血 液靶 細 胞 導(dǎo) 學(xué) 案能 夠 產(chǎn) 生 并 分 泌 一 些 化 學(xué) 物 質(zhì) 的 細 胞 。 通 過 化 學(xué) 物 質(zhì) 間 接 交 流 多 細 胞 生 物 體 是 一 個 繁 忙 而 有 序 的 細 胞 社 會 。 如 果 沒 有 信 息 交流 ， 生 物 體 不 可 能 作 為 一 個 整 體 完 成 生 命 活 動 。 細 胞 間 的 信 息交 流 ， 大 多 與 細 胞 膜 的 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 有 關(guān) 。 （ 課 本 43頁 ， 第 1段 ） 細 胞 膜 的 功 能 筆 記受 體問 ： 細 胞 間 的 信 息 交 流 都 需 要 受 體 嗎 ？不 是 。 高 等 植 物 細 胞 間 通 過 胞 間 連 絲 可 進 行 信 息 交 流 ， 不 需 要 受 體 。 是誰，隔開了原始海洋的動蕩是誰，奏鳴了生命的交響是誰，為我日夜守邊防是誰，為我傳信報安康啊，偉大的細胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！請 問 ： 這 首 詩 體 現(xiàn) 了 細 胞 膜 的 哪 些 功 能 ？ 細 胞 壁 1、 成 分 ： 纖 維 素 、 果 膠 （ 植 物 細 胞 壁 ） 肽 聚 糖 （ 細 菌 細 胞 壁 ）2、 作 用 ： 支 持 和 保 護 作 用3、 具 有 全 透 性 ， 不 能 作 為 系 統(tǒng) 的 邊 界筆 記 課 堂 小 結(jié) 細胞膜 主 要 成 分 脂 質(zhì)蛋 白 質(zhì)功 能 將 細 胞 與 外 界 環(huán) 境 分 隔 開控 制 物 質(zhì) 進 出 細 胞進 行 細 胞 間 的 信 息 交 流制 備 方 法 吸 水 漲 破 ， 離 心材 料 哺 乳 動 物成 熟 紅 細 胞 Thank You!