新教材3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能丁衛(wèi)萍

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)高一生物備課組生命物質(zhì)細(xì)胞膜外界環(huán)境外界環(huán)境細(xì)胞1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分開來一、細(xì)胞膜的功能保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定營養(yǎng)物質(zhì)廢物分泌物病毒，病菌控制的相對(duì)性2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過性（1）間接交流3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流激素通過血液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)靶細(xì)胞，并與其膜上的受體結(jié)合（2）直接交流發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞

靶細(xì)胞

與膜結(jié)合的信號(hào)分子如：精子與卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合信號(hào)分子直接與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合（3）通道交流胞間連絲方式特點(diǎn)間接交流信號(hào)分子（激素）通過血液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)靶細(xì)胞，并與其膜上的受體結(jié)合。直接交流信號(hào)分子直接與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合。通道交流信息物質(zhì)通過通道（如胞間連絲）進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞?？偨Y(jié)2：細(xì)胞間信息交流方式二、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索資料119世紀(jì)末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次的實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜于是提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的資料2

1935年英國學(xué)者對(duì)細(xì)胞膜的張力進(jìn)行研究，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，從而推測(cè)細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，還可能附有蛋白質(zhì)。推測(cè)出什么結(jié)論？膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)資料3

兩位荷蘭科學(xué)家從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰好為紅細(xì)胞表面積的2倍。推測(cè)出什么結(jié)論？細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層尾部頭部親水疏水磷脂拓展應(yīng)用：1.根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)解釋，為什么磷脂在空氣一水界面上鋪展成單分子層？科學(xué)家是如何推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？思考與討論：（1）因?yàn)榱字肿拥摹邦^部”親水，“尾部”疏水，所以在水—空氣的界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣的一面（2）略2.磷脂分子在水中能自發(fā)地形成雙分子層，你如何解釋這一現(xiàn)象？由此，你能否就細(xì)胞膜是由磷脂雙分子層構(gòu)成的原因作出分析？（1）由于磷脂分子有親水的“頭部”和疏水“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“頭部”，“尾部”受到排斥。當(dāng)磷脂分子的內(nèi)外兩側(cè)均是水環(huán)境時(shí)，磷脂分子的“尾部”相對(duì)排列在內(nèi)側(cè)，“頭部”則分別朝向兩側(cè)水的環(huán)境，形成磷脂雙分子層。（2）細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境都是水溶液，所以細(xì)胞膜磷脂分子的“頭部”向著膜內(nèi)外兩側(cè)，而尾部相對(duì)排列在內(nèi)側(cè)，形成磷脂雙分子層3.如果將磷脂分子置于水一苯的混合溶劑中，磷脂分子將會(huì)如何分布？磷脂的“頭部”將與水接觸，“尾部”與苯接觸，磷脂分子分布成單層脂質(zhì)約占50%

（磷脂最豐富,動(dòng)物細(xì)胞中還含有少量的膽固醇）

（細(xì)胞膜功能復(fù)雜程度與蛋白質(zhì)種類、數(shù)量有關(guān)）蛋白質(zhì)約占40%

糖類約占2%—10%1.成分小結(jié)：細(xì)胞膜的成分2.組成元素CHONP功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量就越復(fù)雜資料41959年，羅伯特森用電鏡了觀察到了清晰的細(xì)胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)。暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三明治模型他認(rèn)為:生物膜為三層統(tǒng)一的靜態(tài)結(jié)構(gòu)資料5

人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)

細(xì)胞膜具有流動(dòng)性結(jié)論：資料6

1972年辛格和尼克爾森提出了新的生物膜模型——流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。流動(dòng)鑲嵌模型現(xiàn)象觀察：19世紀(jì)末，歐文頓發(fā)現(xiàn)

物質(zhì)更容易透過細(xì)胞膜。提出假說：

。實(shí)驗(yàn)證明：20世紀(jì)初，對(duì)膜的化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由

和

組成。實(shí)驗(yàn)探究：1925年荷蘭科學(xué)家測(cè)得膜單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。提出

。1959年羅伯特森提出的單位膜模型：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，辛格和尼克爾森提出了

。小結(jié)溶于脂質(zhì)的膜是由脂質(zhì)組成脂質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型三、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容：2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：磷脂分子是都可以運(yùn)動(dòng)的，大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。具有一定流動(dòng)性以磷脂雙分子層為膜的基本骨架，蛋白質(zhì)或鑲或嵌或貫穿其中，具有一定的流動(dòng)性。3.意義：對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能都十分重要特別提示：1、在細(xì)胞膜的外表面存在糖類分子與蛋白質(zhì)結(jié)合：糖蛋白與脂質(zhì)結(jié)合：糖脂糖被2、糖被的作用：與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞有關(guān)思考與討論:3、細(xì)胞可以根據(jù)生命活動(dòng)的需要，選擇吸收物質(zhì)的種類和數(shù)量，它的這種“本領(lǐng)”是靠什么實(shí)現(xiàn)的？細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量1.哪一側(cè)是細(xì)胞的外側(cè)？A側(cè)B側(cè)ab2.a、b具體指什