第一篇:细胞膜-系统的边界1课时教案-生物高一必修一第三章第一节人教版
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第二篇:必修一第3章第1节细胞膜--系统的边界
第3章 第1节
细胞膜—系统的边界
教学目标:
1、知识与技能:掌握细胞膜的成分和功能;学会制备细胞膜的方法
2、过程与方法:通过用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验,锻炼动手操作能力。通过对实验现象的观察,培养观察能力。
3、情感态度与价值观:通过实验,体验制备细胞膜的方法,体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性,以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。教学重点:细胞膜的成分和功能;细胞膜对于生命系统的重要意义。教学难点:用红细胞制备细胞膜的方法;细胞膜对于生命系统的重要意义 教学资源:多媒体课件、相关实验材料用具
教学方法:目标教学法 实验法 读书指导法 课时安排:1课时 教学过程: 引入新课:
提问:生物体结构和功能的基本单位是什么?最基本的生命系统又是什么?(引言)引出第3章课题。
课件展示:气泡和细胞的图片
指导学生仔细观察,让学生尝试指出哪些是细胞?
提示:气泡中间光亮,里面只有空气;边缘颜色较深。
细胞具有细胞膜、细胞核和细胞质,而且是一个立体的结构,在显微镜下,通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。
提问:在光学显微镜下我们能看见细胞膜吗?
讲:要想真正观察细胞膜要用电子显微镜,但是在电子显微镜诞生之前,科学家已经能够确定细胞膜的存在了,请大家推测一下,科学家是怎样确定细胞膜的存在的?
(引言)导入新课:细胞膜——系统的边界(并板书)讲授新课:
引言:细胞膜作为细胞的边界,它的化学成分与功能与细胞的稳定性密切相关。而我们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,那么我们怎样获得细胞膜呢?
一、制备细胞膜
阅读书本P40,学生阅读教材
思考1:为什么要用哺乳动物红细胞作材料研究膜的组成?(哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和其它众多的细胞器,可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。)思考
2、用什么方法获得细胞膜? 学生:思考回答问题
教师:实验过程及注意事项: ① 红细胞要用生理盐水稀释。② 注意盖盖玻片的方法,防止出现气泡③ 用
吸水纸吸引时,注意不要把细胞吸跑。④ 有些操作在载物台上进行。⑤ 实验中持续观察细胞的变化。
思考3:如何提纯细胞膜?(离心分离)
二、细胞膜的成分
材料分析:科学家在实验中发现:脂溶性物质能够优等通过细胞膜,并且细胞膜常常会被脂质物质的溶剂溶解掉,被蛋白酶分解掉。
学生:这些事实说明:细胞膜主要是由蛋白质和脂质构成。膜主要含有脂类和蛋白质两大类物质。蛋白质约占膜干重的40%,脂类(主要是磷脂)约占50%。此外,细胞膜还含有约2%~10%的糖类。
三、细胞膜的功能
1.将细胞与外界坏境分隔开,使细胞内部环境的相对稳定
膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。
2.控制物质进出细胞
控制作用是相对的 3.进行细胞间的信息交流 1)、信号传导;(例略)2)、胞间的识别;(例略)3)、胞间连接和通讯;(例略)
四、细胞壁
植物:细胞壁成分为纤维素和果胶 细菌:蛋白质和糖类结合物
功能:支持和保护 课堂练习:
1、在组成细胞膜的脂质中,最丰富的是:
A、脂肪 B、固醇 C、磷脂 D、维生素D
2、构成细胞膜所必需的一组元素是:
3、下列关于细胞膜的功能不正确的是:
A、维持细胞内部环境的相对稳定B、防止有用的物质流失 C、实现细胞间的信息交流D、绝对避免有害物质进入细胞
4、下列哪一项不属于细胞膜的功能
A、靶细胞上的受体物质接受激素,完成信息交流。
B、把细胞产生的废物排出细胞。
C、白细胞完成对侵入人体病菌的吞噬。D、控制细胞生命活动的进行 课堂小结:
教师:细胞膜的主要成分是什么?怎样获得细胞膜?细胞膜具有哪些功能?学生反馈
布置作业: P
43一、基础题
二、拓展题
板书设计: 第1节细胞膜—系统的边界
一、制备细胞膜
1、原理与选材
2、过程与结果
二、细胞膜的成分:主要由脂质和蛋白质组成
三、细胞膜的功能
1、将细胞与外界环境分隔开
2、控制物质进出细胞
3、进行细胞间的信息交流 教学小记:
第三篇:高中生物必修一细胞膜—系统的边界 说课稿
细胞膜—系统的边界 说课稿
一、说教材
1、教材分析
本课题是生物第三章第一节的教学内容,本节课主要介绍细胞膜的成分和细胞膜的主要功能两个方面的内容。本课的教学内容是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的。所以,学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识,又能为学生学习动物和植物的新陈代谢作好铺垫,它在教材中起着承上启下的桥梁作用。因此本节课在教学中起着至关重要的作用。
2、目标分析
根据本节课教学内容的要求和教学内容的结构特征,依据学生的学习心理规律和素质教育的要求,结合学生已有实际水平,本节课教学目标制定如下:
知识目标:
(1)简述细胞膜的成分和功能
(2)解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。能力目标:
(1)培养学生识别生物图的能力和分析归纳总结的能力。(2)培养学生依据科学实验史料构建生物学知识的能力。情感目标:
(1)让学生参与生命问题的探讨与结果分析。
(2)通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生物体结构和功能相适应的观点,教育学生热爱科学。
3、教学重点和难点
教学重点:(1)细胞膜的成分和功能。
(2)理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。因为这是本节课的中心内容和关键。教学难点:(1)用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。(2)体会细胞膜对这个生命系统的重要意义。
因为以上内容复杂,涉及面广,学生缺乏必要的基础知识,不易理解。
二、说学情
中专学生已具备一定的抽象思维能力和较高的思维积极性,他们不愿意被动接受学习,而是要求在老师的指导下,自己亲自去探究,这符合青少年心里发展的特点。但其知识储备和认知水平有限,理解能力、分析问题的能力还较低,需要老师在授课时因势利导,不断启发、点拨和矫正。根据本节课的教学目标,注意引导学生透过现象看本质,发现知识的前后联系,从而突出重点,解决难点。
二、说教法
根据教学目标的要求,结合教材的内容特点和学生知识水平及思维发展的特点。本节选择:
1、指导读书法:培养学生的自学能力。
2、提问设疑法:制造悬念,启发学生思考,引起学生的好奇心和求知欲,这样做是培养学生的思维能力。
3、引导讨论法:培养学生观察、分析问题的能力,同时充分体现教师的主导和学生的主体作用。
4、讲练结合:及时巩固每个知识点十分有利。
四、说学法
教与学双方是相辅相成的,不能只强调教而忽视了学。教学过程是教师教与学生的学的共同活动过程,一节课既要发挥教师的主导作用,又要突出学生的主体作用。根据中专生的心理特点、处年龄特点与本地的实际情况,我采用下面方法来引导学生学习:
1、引导学生讨论并回答,提高学生说的能力。学生只有会说,才将新知识加以消化,加以巩固。说是学生参与教学的重要体现,也是新课改的要求。
2、引导学生练,提高学生运用知识的能力。练是学生掌握知识、运用知识的一条途径,也是消化本节内容的关键。适当安排一些练习,让学生消化并学会迁移和应用,这有利于达到预期的教学目标。
五、说教学程序
1、创设情境,导入新课
导入新课就是要用富有感染力的语言和事例,因为导言在教学中起着承上启下的作用,一方面它可以激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性;另一方面也可以留下悬念。本节课采用设疑的方法提出问题。
引言:有位专家这样说:“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比现在设计出的任何智能电脑精巧!”,同学们认为他说的对吗?(自由发言)
提问:我们学校的校园与校外环境是以什么作为界限呢?(自由发言)
师:细胞作为生命活动的基本单位,也有结构使细胞和外界隔绝开来,那就是细胞膜。
2、认定目标,引导探究
让学生明确本节课的学习任务,加强学生学习过程的有意注意。
3、设计计问题,指导自学
问题:(1)同学们懂得区分显微镜视野中的气泡和细胞吗?(2)光学显微镜下能不能看见细胞膜?(3)如何确定细胞膜的存在?(4)怎样获得细胞膜?
(5)细胞膜在生命活动中起什么作用?(6)植物细胞和动物细胞有何区别?(7)植物细胞壁由什么组成?有什么作用?
指导学生阅读教材,引导讨论、分析并回答,最后教师纠正、精讲点拨。让学生体会科学研究的思路和方法,培养基本的生物学研究能力,提高科学素质。
4、归纳总结,引导迁移 师生共同完成。
细胞膜的主要成分:脂质(约50%)、蛋白质(约40%)、和糖类(约2%-10%),磷脂最丰富。
细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分割开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的信息交流。
5、达标测评,反馈纠正
检查学生知识掌握情况,对学生给予激励性评价,让学生体会获得成果的喜悦。
6、板书设计(略)
板书设计必须简明扼要,脉络清晰,既要体现知识之间的相互联系,又要突出重难点目标。
第四篇:1 细胞膜——系统的边界 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
1.知识目标:
①.简述细胞膜的成分和功能。②.体验科学家研究细胞膜的历程,2.能力目标:
进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验,体验制备细胞膜的方法。3.情感目标:
认同细胞膜作为系统的边界,对于细胞这个生命系统的重要意义;制备细胞膜的方法中蕴含的科学道理,养成科学的思维方法。
2.教学重点/难点
教学重点:
①.细胞膜的成分和功能。
②.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。教学难点:
①.用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。②.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
3.教学用具
多媒体+PPT课件
4.标签
教学过程
教学过程设计
1新课引入
教师讲述细胞像一台精密的生命机器,今天我们将这一生命机器拆开,来了解细胞各部分的结构和功能。
教师提问:动物细胞的基本结构,植物细胞呢? 学生回答:动物细胞细胞质,细胞膜,细胞核„„„ 教师追问:
1、光镜下能看清细胞膜吗?
2、科学家在用电镜看清细胞膜之前,已经确定细胞膜存在的依据是什么? 学生根据问题回答。
教师陈述:任何系统都有一个边界,边界把系统内部和外部分隔开来。例如,国与国之间有国界,人体的皮肤、黏膜就是人体内部与外界环境的边界。那么细胞与外界的边界呢? 2细胞膜化学成分 [教师创设情景1]:
细胞膜是细胞与外界环境分隔开来的边界,那么它是由哪些物质组成的,具有怎样的结构,可以执行哪些功能呢?要研究细胞膜的化学成分及结构,首先我们应当想办法获取细胞膜。下面我们就结合实验体验一下细胞膜的制备。实验
一、体验制备细胞膜的方法的实验
问题探讨:要制备细胞膜,首先要确定合适的实验材料,是不是所有的细胞都适合呢?
[教师创设情景2]:
屏幕展示几种细胞图象(叶肉细胞、肌细胞、红细胞)
上述几种细胞中,哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢?请尝试说出原因? ① 选植物细胞还是动物细胞,为什么?
② 动物细胞除了细胞膜外,它的细胞核和许多细胞器也有膜,这些膜与细胞膜混在一起,很难获取细胞膜,选择何种材料更好呢?如果有一种细胞没有细胞核和众多其他有膜的结构,那么用这种细胞作为制备细胞膜的材料,这个问题就迎刃而解了。那么有没有这么一种细胞呢? ③ 能不能用鸡或鸭的红细胞呢? 学生讨论后回答:
选动物细胞,植物细胞有细胞壁 选红细胞,红细胞没有细胞器 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核
[教师创设情景3]:现在我们又遇到了一个问题,如何使细胞破裂,让细胞内容物流出来?用镊子撕取行吗?用针刺破行吗? 学生思考后回答。
[教师创设情景4]:红细胞吸水胀破的图片
细胞内的物质是有一定浓度的,如果把细胞放在清水中,水会进入细胞,把细胞胀破,细胞内的物质流出来,这样我们就可以得到细胞膜了。
教师提问:若在试管中制取细胞膜,细胞破裂后,还需用什么方法才能把细胞膜和细胞质分离? 学生回答:离心
[教师小结]:在体验细胞膜的制备过程中,我们了解到。选取合适的实验材料是我们实验能否成功的一个很关键的环节。在这个实验中我们为什么选取哺乳动物的红细胞作为实验材料?采用了什么方法使细胞破裂?刚才我们只是观察到细胞膜的存在和破裂,并没有真正把细胞膜提取出来。如果把这个实验放在试管中进行的话,你能够想办法获得较为纯净的细胞膜吗? 3细胞膜的成分
通过长期的研究,现在我们已经比较清楚地了解了细胞膜的化学结构了。接下来我们一起沿着科学家研究足迹,一起重温一下人类探索细胞膜结构的过程。[教师创设情景5]:展示
资料
一、1859年,欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,也容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。
资料
二、人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质。用这种物质处理细胞膜,会使细胞膜分解。
教师提问:请根据以上资料思考细胞膜在组成上有何特点? 学生思考后回答
教师提问:那么大家联想一下前面的知识,回想一下,在组成细胞膜的脂质中哪种脂质最丰富,含量最多? 学生思考后回答
教师提问:你能设计实验证明细胞膜中含有蛋白质吗? 学生思考后回答
教师提问并布置任务:那么除了脂质和蛋白质以外,细胞膜还含有哪些成分呢?请同学们阅读一下课本P41。我们知道细胞膜还含有少量糖类。
教师说明:
①不同细胞膜中,各种物质的含量是不同的。②功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多
教师总结:细胞膜功能的复杂程度与蛋白质种类和数量有关。4细胞膜的功能
教师通过PPT展示并且说明细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开。
细胞膜作为系统的边界,它的最明显的功能是分隔作用。将细胞膜与外界环境分隔开,保持了相对稳定的细胞内部环境。就好象学校的围墙一样,围墙把校园与校外分隔开来,保证了校园环境的稳定,让同学们可以安心学习。
我们知道生命起源于原始的海洋,原始海洋中的有机物逐渐聚集并相互作用,演化出原始的生命。而在这个过程中,膜的出现至关重要。它使生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的生命系统。2.控制物质进出细胞。[教师创设情景6]:
教师展示物质进出细胞的示意图
从图解我们可以清楚地看出,有些物质可以从外界进入细胞,而有些物质则不容易进入。细胞内的某些物质可以排出到细胞外,而有些成分则不能出去。由此可见,细胞膜像边防检查站一样,对进出细胞的物质进行严格的“检查”,所以细胞膜有控制物质进出细胞的功能。
思考:有人把细胞膜的这个功能比喻窗纱,窗纱能将小虫挡在外面,而能让空气进入,你认为这种比喻恰当吗?有没有不妥的地方? 学生讨论后回答教师提问 3.进行细胞间的信息交流。
在多细胞生物体内,每个细胞都不是孤立存在的,它们之间必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存,因此,细胞之间也像人一样需要彼此之间交流信息。细胞之间交流信息与细胞膜有着密切的关系。信息交流的方式多种多样 [教师创设情景7]:
方式
一、激素分泌传递作用过程(间接交流)
细胞分泌的化学物质(激素),随血液到达全身各处,与靶细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。这种方式好象是人与人之间通过邮件来传递信息。在邮件传递过程中,为了保证传递的准确无误,收件人要有一个准确详细的地址。同样,在间接交流中,激素通过靶细胞膜上的受体来识别靶细胞,这样可以保证激素准确无误地作用于靶细胞。[教师创设情景8]:
方式
二、细胞识别过程(直接交流)
细胞可以通过细胞膜的直接接触来传递信息。这种方式就好象是人与人面对面的交流。
人与人之间除了上述两种交流方式外,现在我们还可以通过网络来交流。细胞之间也有用来交流的网络。[教师创设情景9]: 方式
三、胞间连丝相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,例如高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。这种方式就好象是人与人之间通过电话来传递信息。教师提问:除此以外,细胞膜还有哪些功能? 学生讨论思考并且回答提问。
课堂小结
一、细胞膜的制备(实验)方法:细胞渗透吸水涨破法 选材:人和其他哺乳动物成熟红细胞 提取细胞膜:离心机离心、静止沉淀
二、细胞膜的成分
三、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞
四、细胞壁
化学成分:纤维素、果胶 功能:支持、保护和全透性
板书 第3章
细胞的基本结构 第1节
细胞膜——系统的边界
一、制备细胞膜 为什么要用哺乳动物红细胞作材料研究膜的组成?
二、细胞膜的成分
脂质(约50%)、蛋白质(约40%)、糖类(约2%~10%)。
三、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流
四、细胞壁
化学成分:纤维素和果胶 功能:支持和保护 细胞壁是全通透的
第五篇:人教版高一生物必修一第三章第1节《细胞膜——系统的边界》教学设计
《细胞膜——系统的边界》教学设计
教学目标 1.知识与技能
(1)简述细胞膜的成分和功能。
(2)临时装片的制作和显微 镜的熟练操作。2.过程与方法(1)体验制备细胞膜的方法,学会调整视野与选择观察范围。(2)通过设计和分析实验,培养学生的科学探究能力。3.情感态度与价值观
(1)参与问题探讨与实验结果分析。
(2)通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美,教育学生崇尚生命、热爱科学。教学重难点
●教学重点 1.细胞膜的成分和功能。2.实验技能的巩固提高。
●教学难点 1.制备细胞膜时,观察到红细胞的变化。
2.形象地理解细胞膜的功能,体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的重要意义。
教学工具 多媒体 教学过程 [课前准备]
课前老师准备好人或哺乳动物(猪、兔等)的新鲜的红细胞稀释液(血液加适量的生理盐水),以及相关的实验用具。[情境创设]
翟中和院士说:“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!”,你们认为他这话说得对吗?(学生思考,有的认为有道理,有的觉得很难判断)现代电脑的精密已经令人不可思议了,小小的一个细胞,怎么可能比电脑还精巧呢?大家别忘了,电脑再精密,也是人造出来的,而人类尽管已经分析出细胞的成分以及结构,却至今造不出细胞。为什么呢?别小看了小小的细胞,因为细胞不是简单的物质的堆砌,组成细胞的分子只有在细胞中以一定的方式有机地构建起来,才能表现生命。这就是细胞的精巧所在。下面,就让我们来看看细胞的基本结构吧。
出示几张光学显微镜下的细胞图片(图3-1-1),包括植物细胞和动物细胞、染色的和未染色的细胞。
[师生互动] 1.问题探讨
从学生使用高倍显微镜观察几种细胞的经验引入问题探讨。
教师:懂得区分显微镜视野中的水泡、气泡和细胞吗?(学生思考讨论回答)参考答案:水泡有一圈很粗的黑边,气泡是光亮的,水泡和气泡里面只有空气,而细胞可以观察到有具体的结构和内容物,如植物细胞的细胞壁,动植物细胞的细胞质、细胞核等。细胞是立体的,在显微镜下,通过调节焦距可以看到它的不同层面。
教师:光学显微镜下能不能看见细胞膜?(学生思考讨论回答)
参考答案:正常的植物细胞细胞膜紧贴着细胞壁,完全观察不到;动物细胞染色后很容易看出细胞与细胞之间,细胞与外界环境之间有明显的界限,未染色的动物细胞观察效果不明显,但仍然可以分辨它们的界限,这个界限我们判断就是细胞膜。
教师:如何确定细胞膜的存在?(学生思考讨论回答)
参考答案:鸡蛋的卵黄部分就是一个细胞,轻轻碰触完整的卵黄表面,可以感受到它有弹性,用尖锐的物体挑破它,黄色的浆液就流散出来。也就是说,那层包裹着黄色浆液的透明薄膜就是细胞膜了。
活细胞是具有生命活动的,每个活细胞都可以看作是一个独立的生命王国。在我们深入探寻这个生命王国的运行秘密之前,首先要跨越它的边界——细胞膜。教师:这层神秘的屏障是由什么物质组成的?
要分析细胞膜的化学成分,首先要把这层屏障从细胞上剥落下来单独地进行研究。
教师:绝大多数的细胞个体都非常的小,如何才能使细胞膜和细胞的其他部分分离呢? 2.学生实验
下面我们通过一个实验来体验制备细胞膜的方法。实验选材
教师:动植物细胞都有细胞膜,细胞内的细胞核以及叶绿体、线粒体等等这些细胞器也有膜结构,我们选择什么样的材料进行实验才会使细胞膜制备起来更容易,而又不会跟其他的膜混在一起呢?
哺乳动物成熟的红细胞是一种很好的材料,因为它没有细胞核和叶绿体等众多的细胞器,也没有细胞壁。因此我们可以选择人血、兔血或者猪血等容易取得的材料来进行实验。如果能够使红细胞的细胞膜破裂,里面的物质都流出来,剩下的空壳不就是细胞膜了吗?
教师:那么,用什么方法可以使红细胞的细胞膜破裂呢? 实验原理:
细胞吸水和失水的原理(图3-1-2)。
把红细胞放在蒸馏水当中,由于细胞内外浓度差的关系,水分就会不断进入细胞,细胞吸水开始膨胀,如同给气球吹气一样慢慢地鼓起来,太多的水分进入细胞,最后会将细胞膜撑破,使里面的物质流出来。材料用具
兔(或人、猪)的新鲜的红细胞稀释液(血液加适量的生理盐水)、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜。方法步骤 1.制作临时装片。2.显微镜下观察。3.滴加蒸馏水并吸引。4.观察细胞变化。操作要求 1.装片制作较好。2.显微镜操作熟练。
3.蒸馏水的滴加不弄污镜头,吸引不吸走细胞。4.寻找最先进水部分的细胞观察。
小结:教师选取学生实验效果明显的装片,通过显微投影投示出来,大家观看,交流成功制备的经验,寻找实验失败的原因。
讨论:如果不是在装片而是在试管进行实验,细胞破裂后,流出的内容物和细胞膜都混杂在蒸馏水中,还要用什么方法才能获得比较纯的细胞膜? [教师精讲] 1.细胞膜的成分
科学家们通过电子显微镜观察细胞膜,并对细胞膜和细胞中其他各种膜进行微量化学成分分析,发现膜主要含有脂质和蛋白质两大类物质。蛋白质约占膜干重的40%,脂质约占50%(图3-1-3),其中脂质以磷脂为主。此外,细胞膜还含有约10%的碳水化合物,但是碳水化合物都是和膜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(图3-1-4)。
各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关,机能活动较旺盛的膜,其蛋白质含量较高,因为膜的功能活动主要由蛋白质来承担。下面我们来看看细胞膜有什么功能。2.细胞膜的功能
细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。细胞膜的主要功能包括以下三个方面:
(1)将细胞与外界环境分隔开。细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统,为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
(2)控制物质进出细胞(图3-1-5)。细胞膜最重要的特性之一是半透性或选择透过性,即有选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞,包括代谢底物的输入与代谢产物的排出,从而保证细胞正常代谢的进行。
(3)进行细胞间的信息交流(图3-1-6)。大多细胞膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点,所以细胞膜在激素作用、免疫反应和细胞通讯等过程中起着重要作用。①受体:通过电子显微镜观察可看到细胞膜上存在着受体。受体是一种能够识别和选择性结合某种配基的大分子,与配基结合后,产生物理的或化学的信号,以启动一系列过程,最终表现为生物学效应,如神经细胞传递兴奋等。许多免疫反应均是在细胞膜上进行的。细胞膜上存在着细胞识别部位,这些识别部位均和细胞膜上的受体有关。②细胞识别:细胞膜能提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息的跨膜传递。细胞识别是指生物细胞对同种和异种细胞的认识,对自身和异己物质的鉴别。无论是单细胞生物,还是高等动植物,许多重要的生命活动都和细胞间的识别能力密切相关。例如,单细胞生物有性生殖过程中的细胞结合,开花植物的雌蕊能否接受花粉进行受精,都要靠细胞识别能力。高等动物和人类的免疫功能更要依靠细胞的识别能力,如当细菌侵入体内时,就会被白细胞吞噬,但白细胞从不吞噬循环血液中的正常细胞。现已知道,细胞识别的部位是在细胞膜上,细胞相互识别的分子基础是细胞膜上的糖蛋白。③介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接。例如高等植物细胞之间的胞间连丝(图3-1-7),使相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
细胞膜的这些功能,与它的结构密切相关。在第4章我们将会深入地体会到细胞膜的功能与结构相适应的关系。3.细胞壁
在植物细胞膜外还有由细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用,同时还能防止细胞吸涨而破裂,保持细胞正常形态。举例:用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时,它会像红细胞一样吸水破裂。课后小结
主要介绍细胞膜的成分和细胞膜的主要功能两方面的内容。细胞膜是如何提取,其成分是如何分析出来的呢?教材安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。这个实验的目的,不仅是让学生亲自动手,练习制备细胞膜,更重要的是让学生体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性,以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。关于细胞膜的组成成分,学生只需知道“细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外,还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%~10%”就可以了。