2022年医学专题—细胞膜公开课版本.ppt

科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内(t ni),伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。,伊红为什么不会逸出细胞？此实验(shyn)说明了什么？,细胞作为(zuwi)一个完整的系统，它有边界,问题探究,第一页，共三十七页。,第1节系统(xtng)的边界细胞膜,第二页，共三十七页。,口腔(kuqing)上皮细胞,植物叶肉(yru)细胞,细菌(xjn)细胞,哺乳动物成熟的红细胞,问题1：研究细胞膜应选择何种细胞？,第三页，共三十七页。,人的成熟红细胞,红细胞在清水中吸水破裂,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及复杂的细胞器，吸水涨破后进行(jnxng)离心操作，即可制备较纯净的细胞膜。,第四页，共三十七页。,问题(wnt)2：细胞膜的组成成分是什么？,第五页，共三十七页。,时间：1895年人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对细胞膜进行上万次的通透性 实验，发现脂溶性物质能够优先通过(tnggu)细胞膜，且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。结论：,资料(zlio)1：,细胞膜中含有(hn yu)脂质。,非脂溶性物质,脂溶性物质,细胞膜,第六页，共三十七页。,资料(zlio)2：,科学家在实验中发现(fxin)细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。,结论(jiln)：,细胞膜中含有蛋白质。,第七页，共三十七页。,细胞膜的组成(z chn)成分,脂质（约50%）蛋白质（约40%）糖类(tn li)（约2%-10%）,第八页，共三十七页。,问题3：各组成成分(chng fn)在细胞膜中如何分布？,第九页，共三十七页。,磷脂含C、H、O、N、P五种(w zhn)元素，是由胆碱，甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，其“头”部是亲水的，“尾”部是疏水的。,亲水头部,疏水尾部(wi b),第十页，共三十七页。,水面(shu min)上的磷脂分子,水中的磷脂分子,第十一页，共三十七页。,时间：1925年人物：Gorter 和Grendel（荷兰）实验：用丙酮从人的红细胞中提取磷脂，在水面上铺(shn p)展成单分子层，测得单层磷脂分子的总面积为 红细胞膜表面积的2倍。结论：,资料(zlio)3：Gorter 和Grendel实验,水,细胞膜是由双层磷脂分子(fnz)组成的。,磷脂分子在细胞膜中如何分布？,第十二页，共三十七页。,细胞主要生存(shngcn)在液体环境中，细胞膜中的双层磷脂分子应该怎样排布才能稳定地存在于水体中？,动动手：讨论(toln)并作图,第十三页，共三十七页。,排布特点：亲水头部朝两侧(lin c)，疏水尾部相对,磷脂(ln zh)双分子层,磷脂分子在细胞膜中如何(rh)分布？,蛋白质分子在细胞膜中如何分布？,第十四页，共三十七页。,资料(zlio)4：三明治模型,J.D.Robertson 1959 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构(jigu)(如图)，厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜”模型。它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。,暗-明-暗,蛋白质-磷脂(ln zh)-蛋白质,三明治模型,第十五页，共三十七页。,问题4：蛋白质和脂质在细胞膜中的位置(wi zhi)是固定不变的吗？,第十六页，共三十七页。,膜蛋白可以(ky)运动,结论(jiln)：,第十七页，共三十七页。,磷脂分子(fnz)的运动,第十八页，共三十七页。,蛋白质覆盖在磷脂双分子(fnz)层的两侧、或嵌插在磷脂双分子层中，或贯穿整个磷脂双分子层。,第十九页，共三十七页。,时间：1972年人物：桑格和尼克森（S.J.Singer&G.Nicolson）内容：1.磷脂双分子(fnz)层构成细胞膜的基本骨架；2.蛋白质分子在细胞膜中不对称分布；,资料6：细胞膜的流动(lidng)镶嵌模型,3.磷脂分子是可以运动(yndng)的，具有流动性；4.大多数蛋白质分子可以运动，也体现了膜的流动性。,第二十页，共三十七页。,细胞膜的结构特点：具有(jyu)一定的流动性。,白细胞吞噬(tnsh)细菌,变形虫吞噬(tnsh)食物,第二十一页，共三十七页。,问题5：细胞膜具有哪些(nxi)功能？,第二十二页，共三十七页。,1、细胞膜将细胞与外界坏境分隔开，具有(jyu)保护作用。,原始地球(dqi)环境,膜的出现在生命起源过程中至关重要。它使原始细胞成为相对(xingdu)独立的系统，细胞膜维持了细胞内部环境的相对稳定。,生活在水里的草履虫,第二十三页，共三十七页。,科学家做过这样的实验：将番茄和水稻分别(fnbi)放在含Ca2+、Mg2+、Si4+的培养液中培养。一段时间后，番茄培养液中的Ca2+、和Mg2+减少；水稻培养液中的Ca2+、和Mg2+增多。Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄几乎不吸收Si4+。这说明了什么？,细胞膜的功能特性：选择(xunz)透过性,2、有选择地从周围环境中获取养料，排出废物，不断地与周围环境进行物质(wzh)交换。,第二十四页，共三十七页。,开花植物的雌蕊依靠细胞识别能力接受花粉进行受精(shu jng)；当细菌侵入体内时，会被白细胞吞噬，但白细胞从不吞噬血液中的正常细胞。细胞相互识别的分子基础是细胞膜上的糖蛋白。,3、信息交流与细胞(xbo)识别。,第二十五页，共三十七页。,第二十六页，共三十七页。,细胞(xbo)之间的联系,高等植物细胞(xbo)之间通过胞间连丝进行信息交流,第二十七页，共三十七页。,二、细胞膜的结构：流动镶嵌(xingqin)模型,1.将细胞与外界环境分隔开，起保护作用；2.控制物质进出细胞，与环境进行物质交换；3.进行细胞间的信息(xnx)交流与细胞识别。,一、细胞膜的成分(chng fn),脂质、蛋白质、糖类,课 堂 小 结,磷脂双分子层基本骨架,蛋白质：不对称分布,三、细胞膜的功能,糖蛋白：位于细胞膜外侧,第二十八页，共三十七页。,1.在下列几组化学元素(hu xu yun s)中，构成细胞膜所必需的基本元素是.C、H、O.C、H、O、P.C、H、O、N.C、H、O、N、P,2.制备细胞膜采用的优良材料是 A.口腔上皮细胞 B.叶肉(yru)细胞 C.人的成熟红细胞 D.鸡的红细胞,课堂练习,第二十九页，共三十七页。,3.流动镶嵌模型：细胞膜的成分为_和 _及少量糖类。基本骨架为_蛋白质则_、_ 或_在磷脂(ln zh)双分子层中。磷脂分子和蛋白质都有一定的_。,磷脂(ln zh),蛋白质,磷脂(ln zh)双分子层,贯穿,镶嵌,覆盖,流动性,课堂练习,第三十页，共三十七页。,课堂练习,4.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为 A.细胞膜具有一定流动性 B.细胞膜是选择(xunz)透过性 C.细胞膜以磷脂分子层为基本骨架 D.细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,第三十一页，共三十七页。,课堂练习,5.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌(bngjn)，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的A.保护作用 B.一定的流动性 C.主动运输 D.选择透过性,6.将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若对其进行(jnxng)加温，随着水温的升高，水的颜色会逐渐变红。其原因是细胞壁在升温的过程中受到破坏 水温升高，花青素的溶解度加大 C.升温使生物膜被破坏而丧失功能 D.升温使水中的化学物质发生了反应,第三十二页，共三十七页。,7.在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的 A.流动镶嵌模型 B.流动性 C.保护功能(gngnng)D.选择透过性,课堂练习,8.细胞膜上与细胞识别和细胞间信息交流有着(yu zhe)密切关系的化学物质是 A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂肪 D.核酸,第三十三页，共三十七页。,9.科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否(sh fu)死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？,第三十四页，共三十七页。,概念图小结(xioji),细胞膜,结构(jigu)特点,功能(gngnng)特点,结构组成,决定,流动性,选择透过性,脂双层,蛋白质分子,第三十五页，共三十七页。,做一做:根据今天所获得的信息，请你尝试(chngsh)用可以得到的材料（最好是废物利用）构建一个细胞膜结构模型。,第三十六页，共三十七页。,内容(nirng)总结,科学家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细胞,却不能逸出细胞。科学家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细胞,却不能逸出细胞。且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。一段时间后，番茄培养液中的Ca2+、和Mg2+减少。水稻培养液中的Ca2+、和Mg2+增多(zn du)。2.控制物质进出细胞，与环境进行物质交换。磷脂双分子层基本骨架。做一做:,第三十七页，共三十七页。,