細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（精講課件）【備課精講精研】 高一生物高效課堂（人教版2019必修1）

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)習(xí)目標(biāo)闡述細(xì)胞膜的功能說(shuō)明細(xì)胞膜的成分概述流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)問(wèn)題探討鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液。用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)著色。討論:1為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色?

活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，染料臺(tái)盼藍(lán)是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不易通過(guò)細(xì)胞膜，因此活細(xì)胞不被染色。問(wèn)題探討鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液。用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)著色。討論:2.據(jù)此推測(cè)，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能?

細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。細(xì)胞膜的功能(1)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)

保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。

(2)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的(3)進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流

細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的功能借助體液傳遞信息，內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素(如胰島素)，隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。例如，精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。

細(xì)胞間信息交流的方式舉例細(xì)胞膜的功能下列哪一項(xiàng)不屬于細(xì)胞膜的功能（

）A控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞B將產(chǎn)生的抗體分泌到細(xì)胞外C維持細(xì)胞內(nèi)的小環(huán)境穩(wěn)定D使細(xì)胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)加快答案:D對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索探究一:1895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。據(jù)此推測(cè):細(xì)胞膜是由

組成的為進(jìn)一步確定細(xì)胞膜中脂質(zhì)成分的類型，科學(xué)家利用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。脂質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索

細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測(cè)和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢?對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索探究二:1925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)在空氣一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。由此推斷:細(xì)胞中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的

層兩對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索探究三:1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。他們發(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)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會(huì)降低。因此丹尼利和戴維森推測(cè)細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有

。蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索由以上我們可知，細(xì)胞膜主要是由

和

組成的。此外，還有少量的糖類。蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)

（約50%）蛋白質(zhì)（約40%）糖類（約2%-10%）(1)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，

最豐富。(2)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量

。磷脂越多對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索1959年，羅伯特森(J.D.Robertsen)根據(jù)電鏡下細(xì)胞膜的暗--亮--暗的三層結(jié)構(gòu)，大膽地提出了細(xì)胞膜模型的假說(shuō):細(xì)胞膜由“蛋白質(zhì)一脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成他把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)不少科學(xué)家對(duì)于細(xì)胞膜是靜態(tài)的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)這一實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，細(xì)胞膜具有

。流動(dòng)性對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和成分的探索1972年辛格(S.J.Singer)和尼克爾森(G.Nicolson)總結(jié)前人的研究成果，并且在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了新的生物膜模型——流動(dòng)鑲嵌模型，為大多數(shù)人所接受。流動(dòng)鑲嵌模型細(xì)胞膜主要是由

分子和

分子構(gòu)成的。

，是膜的基本支架。

分子以不同方式鑲嵌在基本支架中。細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的，而是具有

。磷脂蛋白質(zhì)磷脂雙分子層蛋白質(zhì)流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型

磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過(guò)，因此具有屏障作用。流動(dòng)鑲嵌模型對(duì)細(xì)胞膜的深入研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜的外表面還有糖類分子，它與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白，或