【課件】細胞膜的結構和功能課件高一上學期生物人教版必修1

第3章細胞的基本結構

我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設計出的任何智能電腦更精巧。-----翟中和院士第1節(jié)

細胞膜的結構和功能

植物的細胞壁起支持和保護的作用，具有全透性，并不能控制物質進出細胞，所以不是真正的邊界。思考1：植物細胞最外面是細胞壁，那么植物細胞的邊界為什么不是細胞壁而是細胞膜呢？思考2：鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。

活細胞的細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍是細胞不需要的物質，不易通過細胞膜。本節(jié)聚焦1、細胞膜有哪些主要功能？2、流動鑲嵌模型的基本內容是什么？3、通過對細胞膜結構的探索過程的分析，你對科學的過程和方法有哪些領悟？1.將細胞與外界環(huán)境分隔開2.控制物質進出細胞3.進行細胞間的信息交流一、細胞膜的功能(P40)分泌物代謝廢物CO2、尿素、多余的無機鹽等?？贵w、激素等物質水、無機鹽、氨基酸、葡萄糖等。營養(yǎng)物質病毒病菌方式一通過細胞分泌的化學物質交流（間接交流）方式二通過細胞膜相互接觸交流（直接交流）發(fā)出信號的細胞與膜結合的信號分子靶細胞膜上接受信號分子的受體方式三

通過通道傳遞（通道交流）思考：結構決定功能，那么細胞膜的結構是怎么樣的呢？二、細胞膜成分的探索【資料1】1895年歐文頓：多種物質對膜的通透性實驗，溶于脂質的物質容易通過細胞膜，不溶于脂質的物質，不容易通過細胞膜。細胞膜非脂溶性物質脂溶性物質相似相溶原理推斷：膜是由脂質組成的【資料2】科學家利用動物的卵細胞、紅細胞、神經細胞等作為研究材料，并利用哺乳動物成熟紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞膜，并對細胞膜的成分進行分析，得出組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂的含量最多。思考：為什么選擇哺乳動物成熟紅細胞來制備細胞膜？

如何獲得？【磷脂】是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子。磷酸“頭部”是親水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。磷脂分子的結構思考：磷脂分子在空氣——水界面上會怎樣排布？【資料3】1925年，兩位荷蘭科學家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍。推斷：細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層?！举Y料4】1935年，英國學者丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細胞表面張力明顯低于油水界面的表面張力；當時人們已經知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白質，其表面張力降低。推測：細胞膜除含有脂質分子外，可能還附有蛋白質?！举Y料5】

科學家對細胞膜化學成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內普遍存在的只對蛋白質分解起催化作用的物質）

【資料6】神經髓鞘的蛋白質含量不僅少，而且蛋白質種類只有3種。神經髓鞘也比較簡單，主要起絕緣作用。紅細胞、肝細胞、大腸桿菌的細胞膜都承擔著非常復雜繁多的生理功能，它們的細胞膜中蛋白質的種類和數(shù)量均較多。細胞膜中確定含有蛋白質，且種類不同。不同細胞膜中蛋白質種類和數(shù)量均較多。膜成分的探索小結1895歐文頓溶于脂質的物質容易通過細胞膜，不溶于脂質的物質，不容易通過細胞膜。20世紀初利用哺乳動物成熟紅細胞作為實驗材料，制備出純凈的細胞膜，分析得出組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。1935丹尼利和戴維森細胞表面張力明顯低于油水界面的表面張力推測：細胞膜除含有脂質分子外，可能還附有蛋白質。1925戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍科學研究發(fā)現(xiàn)細胞膜主要成分是由脂質和蛋白質，還有少量的糖類。細胞膜的成分脂質（約占50%）蛋白質（約占40%）糖類（2%-10%）資料11959年羅伯特森在電鏡下觀察到了細胞膜的清晰的暗—亮—暗的三層結構，是一種靜態(tài)的統(tǒng)一結構?！叭髦文Ｐ汀比⒓毎そY構的探索思考：如果細胞膜是靜態(tài)的，如何解釋細胞的生長、白細胞吞噬細菌、受精時細胞融合呢？資料21970年，人——鼠細胞融合實驗（熒光標記實驗）細胞膜具有流動性資料31959年，羅伯特森利用電子顯微鏡拍攝到了細胞膜的圖像為暗—亮—暗的三層結構，測定細胞膜的厚度為7—8nm，恰好是單層磷脂膜厚度的兩倍，若“三明治”模型成立，兩層磷脂加上兩側的蛋白質，膜的總厚度應當超過20nm。物理學家采用冰凍蝕刻法在低溫下將細胞膜斷開，升溫后暴露兩層磷脂之間的斷裂面，發(fā)現(xiàn)蛋白質鑲嵌、貫穿于磷脂雙分子層中。資料4否定了羅伯特森的“三明治模型“資料51972年辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）總結提出了新的生物膜模型———流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。四、流動鑲嵌模型的基本內容1、細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，蛋白質分子在

膜兩側不對稱分布。2、磷脂分子和蛋白質分子都是運動的，膜具有流動性。結構功能①將細胞與外界環(huán)境分隔開②控制物質進出細胞③進行細胞間的信息交流具有一定的流動性細胞膜組分功能特性：選擇透過性磷脂蛋白質脂雙層為基本骨架鑲嵌、嵌入、貫穿細胞表面決定膜的功能細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等糖類1.下圖是細胞膜的流動鑲嵌模型示意圖，下列敘述正確的是()。A.細胞膜功能的復雜性與②的種類無關B.在水環(huán)境中，①可自發(fā)形成雙層結構C.③在細胞的內外兩側均有分布，起到信息傳遞的作用D.此圖為電子顯微鏡下觀察到的細胞膜亞顯微結構B課堂練習2.細胞膜在細胞的生命活動中具有重要作用。下列相關敘述<zzd>不正確</zzd>的是()。A.細胞膜的糖被在細胞間的信息交流中具有識別作用B.細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性C.細胞膜內外兩側結合的蛋白質種類有差異D.磷脂雙分子層不能體現(xiàn)細胞膜控制物質進出的選擇性D3、右圖是由磷