細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周圍環(huán)境的聯(lián)系課件 【知識(shí)精講+備課精研+高效課堂】 高一上學(xué)期生物浙科版（2019）必修1

第二章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)第二節(jié)細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周圍環(huán)境的聯(lián)系細(xì)胞膜也稱質(zhì)膜細(xì)胞膜有什么功能？一、細(xì)胞膜具有選擇透性——功能特點(diǎn)半透膜：具有一定大小的孔徑，水等小分子和離子可以通過，而蛋白質(zhì)淀粉等大分子無法通過。組別AB透析袋內(nèi)淀粉溶液葡萄糖溶液燒杯內(nèi)蒸餾水+碘-碘化鉀溶液蒸餾水12小時(shí)后取蒸餾水+本尼迪特（水浴加熱）現(xiàn)象燒杯水沒變化，透析袋內(nèi)淀粉溶液變藍(lán)色出現(xiàn)紅黃色沉淀結(jié)論：葡萄糖分子和碘可以通過透析膜，而淀粉分子無法通過。透析膜具有半透性。推論：細(xì)胞膜對物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇透性。一、細(xì)胞膜具有選擇透性——功能特點(diǎn)選擇透性：細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出，選擇性地吸收營養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝產(chǎn)物，保持細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)有序進(jìn)行。細(xì)胞膜為什么具有這樣的功能？什么樣的結(jié)構(gòu)決定了它具有這樣的功能？

脂溶性物質(zhì)

非脂溶性物質(zhì)●時(shí)間：19世紀(jì)末（1895年）實(shí)驗(yàn)：歐文頓(E.Overton)用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：脂質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。

資料一：歐文頓實(shí)驗(yàn)結(jié)論：膜是由脂質(zhì)組成的根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你對膜化學(xué)成分的認(rèn)識(shí)得出什么結(jié)論?二、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)脂肪酸分子具有親脂性；磷酸分子具有親水性。磷脂分子是一端親脂而另一端親水的兩性分子。二、細(xì)胞膜的成分——主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成頭部（親水）尾部（疏水）1.磷脂脂肪酸甘油磷酸(P)膽堿（N)7根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)，請推測：

在水—空氣介面，磷脂分子是如何排列的？8細(xì)胞內(nèi)外均為液體的環(huán)境，請你設(shè)想細(xì)胞膜上磷脂分子應(yīng)怎樣排列？二、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的基本骨架——磷脂雙分子層1925年,戈特(E.Gorter)和格蘭德爾(F.Grendel)用有機(jī)溶劑抽提了人紅細(xì)胞細(xì)胞膜的脂質(zhì)成分后,將其鋪展在水面,測出其面積約為所有紅細(xì)胞表面積的2倍,并推測細(xì)胞膜由雙層脂質(zhì)分子構(gòu)成。

資料二得出結(jié)論：

細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層

科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶(能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你對膜化學(xué)成分在種類上認(rèn)識(shí)是否還有新的結(jié)論?

得出結(jié)論：

資料三細(xì)胞膜中有蛋白質(zhì)存在隨后,丹尼利(J.Danielli)和戴維森(H.Davson)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜的表面張力比油-水界面的張力低得多,推測出膜中含有蛋白質(zhì),從而提出了“蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)”的“三明治”模型，認(rèn)為細(xì)胞膜是由雙層脂質(zhì)分子及其內(nèi)外表面附著的蛋白質(zhì)共同構(gòu)成.1959年,羅伯遜(.DR小)根據(jù)電鏡超薄切片中細(xì)胞膜展現(xiàn)的暗-亮-暗三條帶,推測兩邊暗的條帶是蛋白質(zhì),中間亮的部分是脂雙層分子。羅伯遜在“三明治”模型的基礎(chǔ)上提出了單位膜模型,推斷所有的生物膜都由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)一蛋白質(zhì)構(gòu)成。蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置？是怎樣分布的？

資料四細(xì)胞膜是靜態(tài)的嗎？如何解釋細(xì)胞大小的變化？20世紀(jì)初，人們通過研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的側(cè)鏈有的是親水的，也有的是疏水的。結(jié)論：蛋白質(zhì)分子也有水溶性和脂溶性部分

蛋白質(zhì)分子表面基團(tuán)，有的全部都是親水的或疏水的，有的部分是親水的而另一部分則是疏水的。

資料五冰凍蝕刻實(shí)驗(yàn)：標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。結(jié)論：蛋白質(zhì)有的鑲在脂雙層表面，有的全部或部分嵌入，有的貫穿膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)不對稱誘導(dǎo)融合人細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記膜蛋白40分鐘后370C人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)1970年弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)

資料六結(jié)論：膜蛋白具有流動(dòng)性磷脂分子的運(yùn)動(dòng)15膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要組成成分，占質(zhì)膜脂類的10-30%。根據(jù)其分子的特點(diǎn)，請推測膽固醇在脂雙層中存在位置。作用：保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性（雙重調(diào)節(jié)作用）1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。奠定了生物膜結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。1.磷脂雙分子層構(gòu)成了生物膜的基本支架。2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層,體現(xiàn)了膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)的不對稱性。3.磷脂和蛋白質(zhì)位置不是固定的,生物膜具有一定流動(dòng)性二、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)——流動(dòng)鑲嵌模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性（蛋白質(zhì)和磷脂）功能特點(diǎn)：選擇透性生物膜二、細(xì)胞膜功能細(xì)胞膜主要功能：1、保護(hù)細(xì)胞2、控制物質(zhì)的進(jìn)出3、識(shí)別細(xì)胞脂雙層的功能：膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，控制著某些分子和離子的出入。（脂溶性物質(zhì)，氣體小分子等）膜成分功能：膜蛋白的功能：（膜功能越多，膜蛋白種類和數(shù)量就越多）（1）選擇性的吸收或排除特定物質(zhì)，控制其進(jìn)出細(xì)胞。例：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（2）催化特定化學(xué)反應(yīng)。例小腸上皮細(xì)胞膜蛋白（3）信息交流和細(xì)胞識(shí)別。例：胰島素受體、細(xì)胞表面抗原細(xì)胞外被的功能：保護(hù)、細(xì)胞識(shí)別三、細(xì)胞壁是植物、真菌和大多數(shù)原核細(xì)胞的外層結(jié)構(gòu)植物：真菌：細(xì)菌：纖維素和果膠水、離子和其他分子都極易通過纖維之間的空隙，所以細(xì)胞壁與細(xì)胞的選擇透性無關(guān)。3、作用：保護(hù)、支持、參與細(xì)胞間的互相粘連，是激素等化學(xué)信號(hào)傳遞的介質(zhì)和通道。殼多糖（幾丁質(zhì)）肽聚糖青霉素抑菌作用原理：抑制細(xì)菌合成肽聚糖。1、成分2、特點(diǎn)9.磷脂分子是一端親脂而另一端親水的兩性分子。

10.蛋白質(zhì)分子和磷脂分子一樣，既有脂溶性部分又有水溶性部分。

11.在有水的環(huán)境中，磷脂分子會(huì)自發(fā)地形成脂雙層。質(zhì)膜中磷脂的理化性質(zhì)決定了脂雙層的形成13.細(xì)胞的質(zhì)膜中都夾雜著膽固醇，膽固醇是疏水性的，沒有長長的尾，質(zhì)膜上的膽固醇鑲嵌或者埋藏于脂雙層中，這是由其理化性質(zhì)決定的。

15.全部或部分鑲嵌在膜中的蛋白質(zhì)都稱為膜蛋白，蛋白質(zhì)分子在質(zhì)膜中分布是均勻的。糖蛋白在細(xì)胞內(nèi)外側(cè)均有分布。16.功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，膜蛋白的種類和數(shù)量就越多，因此，膜蛋白是質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。14.膜蛋白在膜中也是可以移動(dòng)的，質(zhì)膜中的各種組分都在不斷地移動(dòng)。

23.質(zhì)膜作為系統(tǒng)的邊界，維持細(xì)胞內(nèi)的相對穩(wěn)定，質(zhì)膜表面的糖蛋白具有特異性。24.細(xì)胞膜的選擇透性與膜上的蛋白質(zhì)有關(guān),而與磷脂、膽固醇無關(guān)。

29.人體某些白細(xì)胞能進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)，吞噬侵入