细胞膜――系统的边界(教案)

细胞膜——系统的边界

一、导入

前面因为《来自星星的你》都教授红遍了大江南北，一夜之间就在中国取得了35个广告的代言权，但是好景不长，没过多久他又被网友们黑得体无完肤，因为其拒绝承认长白山是中国的。到底长白山是中国的还是朝鲜的，这就牵涉到了国界的问题。国界指的是国家领土范围的地理界限，在地图上我们可以看到我们的国家被国界线勾勒成一只雄鸡，但是国界线是真实存在的吗？（不是，是人为划定的）那么大家的课桌有没有边界？（有）课桌的边界是真实存在的吗？（是，触手可及）因此，我们可以发现有的边界是实际存在的，而有的边界是人们假想出来的。

细胞作为生命系统最基本的结构层次，它有没有边界呢？（有）这个边界是什么？（细胞膜）那么细胞膜是不是真实存在的呢？大家看到教材40页上的问题探讨：1、气泡是光亮的，里面只有空气；而细胞结构复杂，在显微镜下调节焦距可以看到细胞的不同层面。不能看到细胞膜，但能看见细胞核外界环境之间是有界限的。2、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，伊红能很快的扩散到整个细胞，却不能很快的逸出细胞；在光镜下可见，用微针碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可伸展。

二、实验：制备细胞膜

那么要证实细胞膜是真实存在的最有力的证据就是分离获得细胞膜。那么大家思考一下什么细胞更适合作为制备细胞膜的实验材料，动物细胞还是植物细胞？（动物细胞，没有细胞壁）是不是所有的动物细胞都适合呢？可能存在什么样的问题？（细胞核和很多细胞器也有膜，这些膜可能会和细胞膜混在一起；选择哺乳动物的红细胞：人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器）

实验过程：制作装片（用滴管吸取一滴红细胞稀释液（生理盐水，分散细胞，防止凝结成块），滴在载玻片上，盖上盖玻片）——观察（用显微镜观察红细胞的形态，由低倍到高倍）——滴蒸馏水（在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏

水，在另一侧用吸水纸吸引）——观察（持续观察细胞的变化）——结果（凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出来，获得细胞膜）

讨论部分：细胞膜和细胞质中其他结构的质量不一样，可以采用不同转速离心的方法浆细胞膜与其他物质分开。

三、细胞膜的成分

获得了细胞膜，我们就可以更加深入的来了解它，比如细胞膜的组成成分，大家思考一下，从化学的角度分析，可以用哪些手段研究细胞膜的物质组成？（染色法：利用某种指针对某些特定的物质能染色的染色剂来染色以鉴定某种物质的方法）当然还有许多其他的方法可以对细胞膜的成分加以鉴定，比如溶解法：19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样，凡是溶于脂质的物质都比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。由此，我们可以进行什么样的猜想？（细胞膜含有脂质物质）当然还要经过化学分析才能最终确定细胞膜中含有脂质。科学家通过研究发现细胞膜主要由脂质（50%）和蛋白质（40%）组成，还有少量的糖类（2%-10%）。组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富，动物细胞的细胞膜中还含有胆固醇；膜的功能活动主要是由蛋白质来承担，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多；糖类会和蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，据此可以判断细胞膜的内外侧。（细胞癌变的过程中，细胞膜的成分会发生改变，膜蛋白的种类和含量发生变化，可以通过医学手段检测出来）

四、细胞膜的功能

细胞膜作为细胞的边界，它在细胞的生命活动中起着怎样的作用呢？

1、将细胞与外界环境分隔开

对于原始生命，膜的出现将生命物质与外界环境分隔开，成为相对独立的系统，单细胞生物得以出现。

对于多细胞生物，每个细胞都要依靠细胞膜将细胞内液与细胞内液分开。

2、控制物质进出细胞

细胞膜是生命系统的边界，物质进出必须要经过细胞膜，为了保证细胞代谢正常进行，细胞膜必须有选择性的控制物质进出：

进入细胞的物质：细胞需要的营养物质

排出细胞的物质：抗体、激素、细胞产生的代谢废物

（细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质也可能进入细胞，如某些病毒入侵细胞，使生物体患病）

3、进行细胞间的信息交流

物质传递：通过细胞分泌物与靶细胞膜表面的受体结合，把信息传递给靶细胞（激素）

接触传递：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（精子与卵细胞之间的识别和结合）

通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，携带遗传信息的物质通过通道有一个细胞进入另一个细胞（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）

五、细胞壁

主要成分：纤维素、果胶

功能：保护、支持

细胞壁是全透性的，不控制物质进出细胞。