3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件高一上學(xué)期生物人教版必修12

我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧！

——引自翟中和院士等主編的《細(xì)胞生物學(xué)》細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第3章第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能國(guó)界動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞這個(gè)系統(tǒng)的邊界是什么?細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是細(xì)胞膜，也叫質(zhì)膜③細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。功能1將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)一.細(xì)胞膜的功能①膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段。②細(xì)胞膜的出現(xiàn)將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開(kāi)，產(chǎn)生原始的細(xì)胞，并成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。你能解釋原理嗎？臺(tái)盼藍(lán)染色檢測(cè)細(xì)胞存活率思考討論：功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞病毒、病菌分泌物注意：細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出具有普遍性和相對(duì)性的特點(diǎn)一.細(xì)胞膜的功能鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。你能解釋原理嗎？①活細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞臺(tái)盼藍(lán)染色檢測(cè)細(xì)胞存活率思考討論：②臺(tái)盼藍(lán)染色劑是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，所以活細(xì)胞不會(huì)被染色。③當(dāng)細(xì)胞死亡后，細(xì)胞膜隨之失去控制物質(zhì)進(jìn)出的能力，所以染色劑可以進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞被染色。

新鮮的莧菜葉泡進(jìn)水中，水一般不會(huì)變紅，但高溫炒熟的莧菜中卻有紅紅的湯汁，這可能是因?yàn)槭裁矗?/p>

細(xì)胞學(xué)說(shuō)中提到：細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體生命起作用。

細(xì)胞通過(guò)哪些方式與其他細(xì)胞聯(lián)系？功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流方式①通過(guò)血液的運(yùn)輸方式②細(xì)胞間直接接觸方式③細(xì)胞間形成通道細(xì)胞間信息交流的方式：有3種一.細(xì)胞膜的功能通過(guò)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素間接交流信息（信號(hào)分子）靶細(xì)胞受體較遠(yuǎn)，要通過(guò)血液運(yùn)輸

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。通過(guò)相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息。精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合易發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞

與膜結(jié)合的信號(hào)分子

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)_________相互連接，有信息交流的作用。不需要細(xì)胞膜上受體的參與！相鄰兩細(xì)胞之間形成通道交流信息胞間連絲（1）物質(zhì)傳遞

例：胰島素與靶細(xì)胞上的

受體結(jié)合（2）接觸傳遞

例：精卵識(shí)別（3）通道傳遞

例：胞間連絲細(xì)胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的細(xì)胞膜的功能總結(jié)功能1將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)功能2控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞功能3進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的例1.人肺上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上有與新冠病毒結(jié)合的蛋白受體。研究人員

將此細(xì)胞膜套在納米粒子(一種可降解的高分子有機(jī)物)外，研制出

一種可以“吸走”新冠病毒的細(xì)胞納米海綿。實(shí)驗(yàn)顯示新冠病毒無(wú)法

區(qū)分細(xì)胞納米海綿和人肺上皮細(xì)胞。這一結(jié)果體現(xiàn)細(xì)胞膜具有()A.流動(dòng)性

B.選擇透過(guò)性C.屏障作用

D.信息交流作用D例2．下圖表示細(xì)胞間信息交流的三種方式，下列敘述正確的是(

)A．精子和卵細(xì)胞受精時(shí)的識(shí)別方式是圖A所示的信息交流方式B．圖A中的②是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)C．激素調(diào)節(jié)過(guò)程中，信息交流方式與圖B所示的相同D．高等植物細(xì)胞可通過(guò)圖C中的④進(jìn)行信息交流D資料1:1895年歐文頓在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性時(shí)，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)易透過(guò)細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)透過(guò)細(xì)胞膜十分困難。并且細(xì)胞膜很容易被脂溶性溶劑所溶解。推測(cè)①：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的二.對(duì)細(xì)胞膜成分的探索閱讀資料2:科學(xué)家利用卵細(xì)胞、紅細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等作為研究材料，并利用哺乳動(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)有磷脂和膽固醇，其中磷脂最多。結(jié)論②：組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂最多二.對(duì)細(xì)胞膜成分的探索為什么要用哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞來(lái)制備出純凈細(xì)胞膜呢？

因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。資料3：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。二.對(duì)細(xì)胞膜成分的探索思考：①磷脂分子在空氣-水界面上會(huì)怎么樣鋪展？②細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，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？資料3：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。多個(gè)磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。二.對(duì)細(xì)胞膜成分的探索資料4:1925年，荷蘭科學(xué)家戈特（Gorter)和格倫德?tīng)?F.Grendel)用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣水的界面鋪展成單分子層，測(cè)得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。推斷③：細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。二.對(duì)細(xì)胞膜成分的探索

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)和想像一下，在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中是怎樣排布的呢？水水資料5：1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森發(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)油脂表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會(huì)降低。他們推斷④：細(xì)胞膜除含有脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。二.對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的成分①蛋白質(zhì)與細(xì)胞膜的功能有關(guān)。②功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。主要成分①脂質(zhì)（磷脂最豐富）大約占50%②蛋白質(zhì)大約占40%③糖類大約占2%—10%得出結(jié)論：三.細(xì)胞膜的成分例．人們對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，下列相關(guān)描述符合事實(shí)的是(

)A．歐文頓推測(cè)細(xì)胞膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的B．戈特和格倫德?tīng)柾茰y(cè)細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層C．動(dòng)物細(xì)胞膜上的脂質(zhì)有膽固醇和磷脂，且膽固醇的含量高于磷脂D．丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜的表面張力高于油—水界面的表面張力B資料1人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）實(shí)驗(yàn)：在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)。①所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成；②他把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。提出細(xì)胞模型的假說(shuō)：四.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索①細(xì)胞的生長(zhǎng)②變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)③白細(xì)胞吞噬細(xì)菌……把生物膜描述為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾，膜靜態(tài)模型不能解釋下列現(xiàn)象思考討論：資料2：人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)（熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)）細(xì)胞膜具有流動(dòng)性細(xì)胞融合小鼠細(xì)胞人細(xì)胞正在融合的細(xì)胞37℃40min融合細(xì)胞得出結(jié)論：四.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索資料3：人物：提出：蛋白質(zhì)糖蛋白磷脂雙分子層（基本支架）辛格和尼科爾森生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型四.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索內(nèi)容1.細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成；2.磷脂雙分子層是膜的基本支架，磷脂雙分子層內(nèi)部是磷脂分子的疏水端；3.蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌在磷脂雙分子層中，有的鑲嵌在膜表面，有的部分或全部嵌入其中，有的貫穿整個(gè)磷脂雙分子層。五.流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容內(nèi)容4.細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)在：細(xì)胞膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)也大多都能運(yùn)動(dòng)；5.細(xì)胞膜外表面還有糖類分子，與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，這類糖類分子叫作糖被。蛋白質(zhì)糖蛋白磷脂雙分子層（基本支架）（有識(shí)別和信息傳遞功能）五.流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容注意：糖被只存在于細(xì)胞膜外側(cè)，內(nèi)側(cè)沒(méi)有。用時(shí)糖被可用于區(qū)分細(xì)胞內(nèi)外(1)在細(xì)胞膜的控制下，對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)都不能進(jìn)入細(xì)胞。(

)(2)細(xì)胞膜的成分是恒定不變的。(

)(3)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)。(

)(4)分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過(guò)程存在膜脂的流動(dòng)現(xiàn)象。(

)(5)羅伯特森將電鏡下看到的“暗—亮—暗”結(jié)構(gòu)描述為

“脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)。(

)(6)細(xì)胞膜的主要成分為蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類。(

)(7)提取動(dòng)物細(xì)胞中磷脂分子，在空氣-水界面是鋪成單分子層，其面積恰為細(xì)胞表面積的兩倍。(

)××××√××例．(2022·浙江金華模擬)如圖是質(zhì)膜的流動(dòng)鑲嵌模型，①～④表示

構(gòu)成質(zhì)膜的物質(zhì)，下列敘述正確的是(

)A．這是電鏡下面觀察到的質(zhì)膜流動(dòng)鑲嵌的結(jié)構(gòu)B．②的尾部和③一起存在于脂雙層的內(nèi)部C．質(zhì)膜中都存在③，③的存在使得質(zhì)膜比較“堅(jiān)實(shí)”D．質(zhì)膜具有選擇透過(guò)性是由④體現(xiàn)出來(lái)的B例．(2022·陜西府谷縣三中高二期末)在流動(dòng)鑲嵌模型提出后，研究人員又提出了“脂筏模型”：脂筏是生物膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)域，其中的膽固醇就像膠水一樣，對(duì)鞘磷脂親和力很高，并特異吸收或排除某些蛋白質(zhì)，形成一些特異蛋白聚集的區(qū)域，結(jié)構(gòu)模型如圖所示，下列敘述不正確的是(

)A．圖中C代表膜蛋白B．脂筏的存在不會(huì)影響膜的流動(dòng)性C．生物膜的基本支架是磷脂雙分子層D．破壞膽固醇可能會(huì)導(dǎo)致脂筏結(jié)構(gòu)解體B將細(xì)胞和外界環(huán)境分開(kāi)磷脂雙分子層——屏障作用控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（細(xì)胞膜上起運(yùn)輸作用的蛋白質(zhì)）和磷脂雙分子層（允許脂溶性分子和較小的水溶性分子通過(guò)）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流糖被總結(jié)：1.細(xì)胞膜的成分結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)例．(2022·河南安陽(yáng)高一期中)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架，所以脂溶性物質(zhì)易通過(guò)細(xì)胞膜B．磷脂分子尾部是疏水端，所以水溶性分子或離子不能通過(guò)細(xì)胞膜C．磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)，對(duì)于細(xì)胞運(yùn)動(dòng)非常重要D．糖脂分布于細(xì)胞膜的外表面，與細(xì)胞表面的識(shí)別有密切關(guān)系B細(xì)胞壁對(duì)絕大部多數(shù)溶質(zhì)是通透的，無(wú)法在細(xì)胞壁內(nèi)制造一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，因此細(xì)胞壁不是細(xì)胞這一生命系統(tǒng)的邊界細(xì)胞壁（主要由纖維素和果膠構(gòu)成）細(xì)胞壁細(xì)胞壁

總結(jié)：2.細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性基礎(chǔ)磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運(yùn)動(dòng)的膜上具有載體蛋白意義保證細(xì)胞的物質(zhì)需要、信息交流、分裂和融合等生命活動(dòng)的進(jìn)行控制物質(zhì)進(jìn)出表現(xiàn)分泌蛋白的分泌、變形蟲(chóng)的變形、吞噬細(xì)胞的吞噬有些物質(zhì)可進(jìn)入細(xì)胞，有些物質(zhì)不能進(jìn)入可以通過(guò)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性來(lái)判斷細(xì)胞的死活?！咎貏e提醒】