细胞膜——系统的边界 教案

是啊，要组装好绝非易事，就算拆开一个打火机，结构简单很多了，也不见得人人都能组装回去的。而细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是最基本的生命系统，它的结构就更复杂了。虽然人类对细胞中的物质和结构已经有了深入的了解，但是至今也未实现人工组装细胞。因为细胞不是物质的简单堆砌，而是通过细胞组分间结构和功能的密切联系，形成统一的整体。那细胞究竟是如何复杂，接下来我们就开始学习细胞的基本结构。

2. 我们知道，任何系统都是有边界的，比如一个湖泊生态系统有它的边界，国家有它的边界，人体与外界环境间有皮肤和黏膜来分隔，那么请同学们思考一下，在细胞的结构中，是什么使细胞与外界环境分隔开，使它成为一个的生命系统呢？导入新课：细胞膜——系统的边界 （并板书）

2. 回答：细胞膜

细胞壁

那要选哪种细胞？

3.没错，植物细胞在在细胞膜外还有一层细胞壁，它的化学组分主要是纤维素和果胶，对植物细胞起支持和保护作用。所以还是选择动物细胞比较好，因为动物细胞没有细胞壁，避免了分离细胞壁与细胞膜的麻烦。

4．接下来解决方法的问题，我们先打个比方，给你一个鸡蛋，要你得到鸡蛋壳，你会怎么做呢？

5. 有些同学说，把鸡蛋壳用手剥掉；那么是生的鸡蛋呢？把鸡蛋磕破，让鸡蛋清流出来，或者把鸡蛋戳一个洞，让蛋清流出来，这样就得到鸡蛋壳了。

但是我们知道，细胞太小了，用这些方法都不行。怎么办呢？老师给大家介绍个新方法——吸水涨破！由于细胞内的物质有一定浓度，把细胞置于清水当中，水就会进入细胞，水吸多了，细胞涨破，里面的内容物流出来，就可以得到细胞膜了。

6.那是不是所有的动物细胞都可以拿来做实验？

大家别忘了，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，当细胞吸水涨破后，这些膜会与细胞膜混在一起，我们无法分辨。怎么办呢？从动物细胞中选择一种没有细胞器的细胞，这样细胞吸水涨破之后那些膜就不会混在一起了。确实是有这样一种细胞，就是哺乳动物成熟的红细胞，它没有细胞核和细胞器，因此是最佳的实验材料。

7. 那么有了材料和方法以后，我们就可以开始细胞膜的制备了。我们一起来看下实验步骤，首先是准备材料：猪（或牛、羊、人）的新鲜红细胞稀释液

我们要观察细胞吸水涨破，如果血细胞太多，都重叠在一起，就不容易观看了，所以用生理盐水对新鲜血液进行稀释，是为什么啊？

刚在讲解选择方法时提到清水可以涨破红细胞，因为细胞内的物质有一定浓度，把细胞置于清水当中，水就会进入细胞，而现在用生理盐水稀释血液，生理盐水的浓度与细胞内的物质浓度相等，可以维持红细胞的形态。

准备好就进入实验，用滴管吸取少许红细胞稀释液，滴一小滴在载玻片上，盖上盖玻片，制成临时装片。

在高倍镜下观察。待清晰后，就在盖玻片的一侧滴一滴清水，在另一侧用吸水纸吸引，要注意别把细胞吸走了。

然后再显微镜下持续观察细胞的变化

最后我们来看下实验结果，左图是正常的红细胞，都呈现圆形的形态，因为只是立体血细胞不同层面之一，右图是红细胞破裂后剩下的细胞膜。

8. 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。如果把这个实验在试管中进行的话，哺乳动物红细胞吸水涨破之后，细胞膜就在试管当中，要怎么才能得到较纯的细胞膜？就要用到离心机离心的方法，将试管中的细胞膜和内容物分开。

2. 回答：植物细胞有细胞壁

回答：动物细胞

4.思考讨论

7.回答：保持细胞的形态

没错，科学家经过测定发现了细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，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（2—10％），而脂质中磷脂最丰富。

我们先来看一位生物老师作的一首赞美细胞膜的诗：

是谁，隔开了原始海洋的动荡。是谁，奏鸣了生命的交响。是谁，为我日夜守边防。是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！

叫学生一起朗诵，并思考：作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中究竟起什么作用？

2.首先我们知道，原始的生命起源于海洋，原始海洋的环境是很恶劣的，这个时候细胞膜的出现和存在使得生命物资和外界恶劣的环境分隔开，产生了原始的细胞并成为相对的系统，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。可以说细胞膜的第一功能就是？

3.但是分开是不是就意味着与世隔绝，和外界没任何联系？

为什么？

那是不是物质可以随意进出细胞呢？答案是否定的。细胞膜就像海关或边防检查站,对进出细胞的物质进行严格的“检查”。细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，细胞不需要或者对细胞有害的物质不容易进入细胞，抗体激素等物质在细胞内合成后分泌到细胞外；产生的废物也要排到细胞外。但是细胞内重要的物质比如核酸却不会流失到细胞外。细胞膜的第二个重要功能就是——控制物质进出细胞！

当然了，我们说百密一疏，细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些有害的物质或者病菌病毒有时也能进入细胞，使机体患病。

4.细胞膜的第一、二个功能都是对单个细胞来说，那么多个细胞之间少不了要进行物质、能量和信息的交流。比如说分泌蛋白产生的激素要传给靶细胞，就需要和靶细胞细胞膜上的受体结合；再比如相邻2个细胞的细胞膜互相接触，信息就从一个细胞传到另一个细胞；比如精子和卵细胞间的识别和结合。再比如，高等植物细胞的胞间连丝（相邻两个细胞之间形成的通道）也有信息交流的作用。

5.我们总结细胞膜的第三个重要作用就是进行细胞间的信息交流！没有细胞膜的信息交流，生物体就不可能作为一个整体完成生命活动。

6.我们回过头来看原先的这首诗，其实写的就是我们刚讲的细胞膜3大功能。前两句“是谁，隔开了原始海洋的动荡。是谁，奏鸣了生命的交响。”是指细胞膜将细胞与外界环境分割开；“是谁，为我日夜守边防。”是指控制物质进出细胞；“是谁，为我传信报安康。”是指进行细胞间信息的交流。

2.认真听讲、回答：将细胞与外界环境分开来

3. 不是的

因为我们刚讲哺乳动物成熟红细胞吸水涨破，水也可以进出细胞。