三 细胞膜——系统的边界(黄清亮-教案).docVIP

 PAGE 4 第一节 细胞膜——系统的边界 撰文者-黄清亮 引课： 细胞的基本结构是细胞膜、细胞质、细胞核（植物细胞细胞膜外层还有一层细胞壁）。（教师在黑板上画出细胞的结构简图），这是我们在初中阶段对细胞结构的认识，看到章节开始部分，翟中和院士说的那句话：我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！事实上，细胞的结构远比我们想象的要复杂的多，从这节课起，我们将重新来认识细胞的基本结构。教材也是按照细胞结构由外到内来编排的。看到第一节 《细胞膜-系统的边界》。 教师讲述： 自1839年施旺提出细胞学说起，17世纪中叶以后的2个世纪中，细胞学说的发展史已经大体完成。但唯独对细胞膜的认识却推迟了近两个世纪。 为什么会这样呢？主要原因还是科学技术条件的限制，因为在普通??光学显微镜下我们是看不见细胞膜的，但在1855年时，耐格里就已经提出了细胞膜这一概念，当时他发现细胞表面有阻碍染料进入的现象，这其实就提示有膜结构的存在。耐格里发现色素透入已损伤和未损伤的植物细胞的情况并不相同。他便通过细胞的渗透特性去研究它的“边界”(他首次把细胞“边界”称为“质膜”)。尽管如此，当时也仅仅是一种假说，随着电子显微镜技术的发展，特别是20世纪50年代，当应用电子显微技术来研究细胞时，才发现细胞的边界膜是一个固体结构的实体，从而证实了细胞膜的存在。 请同学们先看到本节开始部分的问题探讨： 你怎样区分显微镜中的气泡和细胞？光学显微镜下能看到细胞膜吗？ 提示：气泡是光亮的，里面只有空气；细胞则是一个具有细胞膜、细胞质、细胞核的复杂结构，而且是一个立体结构。另外，我们在显微镜下观察装片时，如果下压装片，若是气泡，则会变形；若是细胞，则不会变形。光学显微镜下不能看到细胞膜，但是能看到细胞与外界环境之间是有界限的。 科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。请你推测一下，科学家是怎样确定细胞膜的存在的？ 提示：进入活细胞的物质，要经过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都将进入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个整个细胞，却不能很快溢出细胞。 细胞膜的成分 要研究细胞膜的化学组成，首先要把细胞膜与细胞的其他组分分离开，那么怎样获得细胞膜呢？请同学们看到书上实验：体验制备细胞膜的方法。 首要就是选材，请同学们看到大屏幕上几种细胞结构，我们该选择哪种细胞作为实验的材料呢？ 选材：使用哺乳动物的成熟红细胞 为什么选择哺乳动物的成熟红细胞？ 原因：（1）无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。 （2）无细胞壁，细胞容易吸水涨破。 原理：渗透作用使红细胞吸水涨破，差速离心去除细胞内其他物质。 实验步骤：（书41页） 讨论： 如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？ （离心） 获得纯净的细胞膜之后，再对其进行研究。 探究一、在1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。细胞膜也能被蛋白酶分解，这说明了什么？ 根据我们化学中相似相溶原理，细胞膜的成分中含哪类物质？ 提示：说明了细胞膜的组成成分中含有脂质。 探究二、科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。这又说明了什么？ 提示：说明了细胞膜的组成成分中含有蛋白质。 对哺乳动物红细胞膜研究发现，细胞膜的主要由脂质和蛋白质组成。另外，还含少量糖类。这三者含量有所不同，脂质占细胞膜总量50%，蛋白质40%，糖类仅占2%-10%。其中，细胞膜上的脂质主要是磷脂。 细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开。 人们普遍认为生命起源于原始海洋，初中的时候也讲过生命的起源，首先是无机小分子产生有机小分子，然后再产生有机大分子，再不断演化成最原始单细胞结构的生物。而膜的出现是至关重要的阶段，是它将生命物质与外界环境分隔开，由此，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 控制物质进出细胞。 这在初中教材中也有所描述，它允许对细胞有用的物质通过，却把对细胞有害的物质挡在细胞外面。当然，这种控制作用是相对的，环境中某些对细胞有害的物质也可能进入，比如，病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。此外，细胞产生的抗体、激素等在细胞内合成之后，要分泌到细胞外，还有细胞代谢产生的废物也要排到细胞外。 进行细胞间的信息交流。 对多细胞生物体而言，各细胞并不是