細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界課件（39張PPT）

第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。能力目標(biāo)：構(gòu)建知識(shí)體系，掌握細(xì)胞結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的

一般方法。情感目標(biāo)：通過(guò)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)，樹立生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，它有自己的邊界——細(xì)胞膜（又叫質(zhì)膜）。

認(rèn)真閱讀課本P40頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，歸納總結(jié)細(xì)胞膜的三大主要功能!一、細(xì)胞膜的功能——主要由膜上的蛋白質(zhì)承擔(dān)1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)原始地球環(huán)境——形成一種屏障,保證細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要階段,它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開(kāi)，才產(chǎn)生原始細(xì)胞。一、細(xì)胞膜的功能營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)用的、有害的物質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的分泌物（抗體、激素）、廢物控制作用是相對(duì)的，例如：有些病毒、細(xì)菌也能侵入細(xì)胞，使生物體患病。2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞DNA

細(xì)胞膜功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性

1、為什么冷水浸泡菠菜，溶液顏色不變，而開(kāi)水浸泡菠菜，溶液顏色變綠？

活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性應(yīng)用：科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法”。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染色，

細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而

細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡?；钏浪伎迹?/p>

生活中的事例：糖醋蒜（臘八蒜）

2.食醋中的醋酸能將細(xì)胞殺死，使細(xì)胞膜失去選擇透過(guò)性，這樣，蔗糖等物質(zhì)就可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流一、細(xì)胞膜的功能方式一：通過(guò)體液3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流一、細(xì)胞膜的功能方式一：通過(guò)體液（遠(yuǎn)距離）3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流三、細(xì)胞膜的功能方式一：通過(guò)體液本質(zhì)：糖蛋白受體具有特異性：一種受體只能識(shí)別一種信號(hào)分子

受體(信號(hào)分子）3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流三、細(xì)胞膜的功能方式二：細(xì)胞膜接觸發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞

靶細(xì)胞

與膜結(jié)合的信號(hào)分子例如：精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合受體3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流三、細(xì)胞膜的功能方式三：形成通道胞間連絲高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲進(jìn)行信息交流3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流一、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞思考與討論：細(xì)胞膜為什么具有這些功能？回到19世紀(jì)重溫科學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅……科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜成分的探索歷程----運(yùn)用提出假說(shuō)的科學(xué)方法細(xì)胞膜之所以具有這些功能與它的成分和結(jié)構(gòu)是分不開(kāi)，但細(xì)胞膜非常薄，高倍鏡難以看清。●●細(xì)胞膜不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)●●●●●●●●資料一：1895年，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)：凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過(guò)細(xì)胞膜。如果你是歐文頓，你能得出怎樣的結(jié)論呢？膜是由脂質(zhì)組成的提出假說(shuō)→資料二：科學(xué)家利用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞，通過(guò)一定的方法制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)包含

，其中

含量最多。膽固醇和磷脂磷脂二、對(duì)細(xì)胞膜的成分的探索親水頭部疏水尾部如果有一個(gè)水槽，把磷脂分子鋪在水面上，磷脂分子將如何在水—空氣界面上排布？與水親和的親水頭部分布在水中，而兩條疏水尾與水不親和，因此受到水分子的排斥而朝向空氣中。動(dòng)動(dòng)手空氣水正常情況下細(xì)胞膜一般處于什么環(huán)境？理論：磷脂分子排成兩層，親水頭部分別在兩側(cè)朝向外部的水溶液，疏水尾部相對(duì)排列在內(nèi)。動(dòng)動(dòng)手理論需要實(shí)驗(yàn)的支持！資料三：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，將提出的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單分子層，測(cè)得其單分子層所占的面積相當(dāng)于所用的紅細(xì)胞表面積的2倍。水層空氣

結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層。磷脂雙分子層二、對(duì)細(xì)胞膜的成分的探索資料四：1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油--水界面的表面張力。由于人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)油脂滴的表面如果吸附有蛋白質(zhì)，表面張力會(huì)降低。

推測(cè)：細(xì)胞膜中除含脂質(zhì)外還含

。蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的成分:脂質(zhì)（約50%）蛋白質(zhì)（約40%）糖類（約2%-10%）磷脂最豐富動(dòng)物細(xì)胞膜含有少量膽固醇細(xì)胞膜中含有的元素主要有：C、H、O、N、P蛋白質(zhì)在行使功能時(shí)起重要作用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多。資料五：1959年，羅伯特森J.D.Robertsen根據(jù)電鏡下觀察到“蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)”的靜態(tài)模型是否有缺陷？“三明治”結(jié)構(gòu)模型不能解釋細(xì)胞的生長(zhǎng)和變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)“蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)”（暗）（亮）（暗）三、對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)的探索變形蟲在吞噬草履蟲誘導(dǎo)融合人細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)1970年，F(xiàn)rye和Edidin人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)表明細(xì)胞膜：具有流動(dòng)性40分鐘后370C熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)資料六：熒光染料標(biāo)記實(shí)驗(yàn)四、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容（辛格和尼科爾森）貫穿鑲在嵌入磷脂分子蛋白質(zhì)分子糖脂外側(cè)內(nèi)側(cè)磷脂雙分子層糖蛋白

1972年,辛格和尼科爾森提出生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型組成成分脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖結(jié)構(gòu)基本骨架：蛋白質(zhì)位置：糖蛋白分布：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：磷脂雙分子層鑲、嵌入、貫穿細(xì)胞膜外側(cè)一定的流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型四、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容練一練：d第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)特點(diǎn)流動(dòng)性選擇透過(guò)性19世紀(jì)末，歐文頓的實(shí)驗(yàn)和推論：膜是由______組成的；20世紀(jì)初，化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由_______和_________組成；1925年，細(xì)胞膜中的磷脂排列為連續(xù)的_____層羅伯特森1959年提出的“三明治”靜態(tài)模型：所有生物膜都

由________________________三層結(jié)構(gòu)；1970年，熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有

_______________；1972年，辛格和尼科爾森提出了_______________。脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)一定的流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的探索歷程兩課堂總結(jié)

1．科學(xué)家將哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞放進(jìn)蒸餾水中，造成紅細(xì)胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的結(jié)構(gòu)在生物學(xué)上稱為“血影”。其主要成分是

A．無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)

B．蛋白質(zhì)、糖類

C．脂肪、蛋白質(zhì)

D．磷脂、蛋白質(zhì)基礎(chǔ)訓(xùn)練

2．動(dòng)物細(xì)胞和植物葉肉細(xì)胞的細(xì)胞膜功能差異較大，其主要原因是構(gòu)成細(xì)胞膜的成分中（）

A、脂質(zhì)不同

B、磷脂不同

C、蛋白質(zhì)不同

D、水不同

3、下列哪一項(xiàng)不是細(xì)胞間信息交流的方式（）

A、胰島細(xì)胞形成的胰島素通過(guò)血液運(yùn)輸作用于組織細(xì)胞

B、精子和卵細(xì)胞相互接觸完成受精作用

C、細(xì)胞膜將細(xì)胞與環(huán)境分隔開(kāi)

D、高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接

4、細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的控制主要體現(xiàn)在哪些方面（）①細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞②細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物可以排出細(xì)胞③細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分不會(huì)流出細(xì)胞④環(huán)境中一切有害的物質(zhì)都不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞

A．①②③ B．①②④

C．②③④D．①③④

5．把人或哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞做為獲取細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)材料的依據(jù)是

A．人或哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞容易獲取

B．人或哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞中沒(méi)有任何物質(zhì)

C．人或哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞中沒(méi)有任何細(xì)胞器

D．人或哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞中只有核糖體，沒(méi)有其他有膜細(xì)胞器如果攪動(dòng)水槽中的水，迫使磷脂分子進(jìn)入水溶液中，磷脂分子在水溶液中又將如何分布？攪拌后可自發(fā)形成雙層脂質(zhì)分子的球形脂質(zhì)體(如圖所示)。 動(dòng)動(dòng)手水

推測(cè)：①歐文頓發(fā)現(xiàn)：凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)細(xì)胞膜；反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過(guò)細(xì)胞膜。資料：細(xì)胞膜中含有

。二.細(xì)胞膜的成分二、細(xì)胞膜的成分科學(xué)家利用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞，通過(guò)一定的方法制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)包含

，其中磷脂。脂質(zhì)二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類約50%