3.1細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能課件-高一上學期生物人教版（2019）必修1

國家的邊界：邊防線等人體的邊界：皮膚和黏膜細胞的邊界-細胞的邊界：細胞膜（質(zhì)膜）細胞膜第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2019人教版必修一第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)【資料1】未受精的雞蛋中，雞蛋黃可看作一個卵細胞，卵黃膜可看作卵細胞膜。卵黃膜完好才能維持細胞正常形態(tài)，戳破細胞膜，蛋黃就流出來了。思考1：說明細胞膜具有什么功能？一、細胞膜的功能1.將細胞與外界環(huán)境分隔開使細胞成為相對獨立的系統(tǒng)；保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對獨立。（質(zhì)膜）一、細胞膜的功能【資料2】鑒別死細胞和活細胞，常用臺盼藍染色，死細胞會被染成藍色，而活細胞不著色。向活的變形蟲體內(nèi)注入伊紅染液，變形蟲體內(nèi)呈現(xiàn)紅色，體外沒有被染色。思考2:(1)為什么活細胞不能被染色而死細胞能被染色？(2)說明細胞膜具有什么功能？被臺盼藍染色的死細胞未被染色的活細胞2.控制物質(zhì)進出細胞一、細胞膜的功能2.控制物質(zhì)進出細胞思考3：新鮮的莧菜葉泡進水中，水一般不會變紅，但高溫炒熟的莧菜中卻有紅紅的湯汁，這可能是因為什么？高溫使細胞膜和液泡膜失去控制物質(zhì)進出的功能營養(yǎng)物質(zhì)（氨基酸、無機鹽、葡萄糖等）不需要、有害的物質(zhì)（如細菌、病毒等）抗體、激素等細胞合成并分泌廢物（CO2、尿素等）細胞代謝產(chǎn)生

細胞膜的控制作用是相對的，環(huán)境中一些對細胞有害的物質(zhì)有可能進入；有些病毒、病菌也能侵入細胞，使生物體患病。功能二：控制物質(zhì)進出細胞功能特點:選擇透過性不易激素受體蛋白血液傳遞信息接收信息一、細胞膜的功能3.進行細胞間的信息交流（1）間接交流：細胞分泌化學物質(zhì)（如激素），通過膜表面的受體傳遞信息。靶細胞發(fā)出信號的細胞信號分子受體（2）直接交流：細胞膜的接觸只有同種生物的精子和卵細胞能夠識別和結(jié)合。一、細胞膜的功能3.進行細胞間的信息交流一、細胞膜的功能3.進行細胞間的信息交流（3）高等植物細胞通過

傳遞信息。通道（胞間連絲）動物細胞間的孔道結(jié)構(gòu)是誰，隔開了原始海洋的動蕩是誰，奏鳴了生命的交響是誰，為我日夜守邊防是誰，為我傳信報安康。啊，偉大的細胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！將細胞與外界環(huán)境分隔開——控制物質(zhì)進出細胞——進行細胞間的信息交流『直接交流』『間接交流』『通道傳遞』一、細胞膜的功能科學家實驗依據(jù)結(jié)論或假說1895年，歐文頓20世紀初1925年，戈特和格倫德爾1935年，丹尼利和戴維森1、閱讀教材P42,總結(jié)細胞膜成分的探索歷程：二、對細胞膜成分的探索【資料3】（教材P42第一段）1895年歐文頓：多種物質(zhì)對膜的通透性實驗，溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易通過細胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易通過細胞膜。根據(jù)相似相溶原理，推測：不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細胞膜細胞膜是由脂質(zhì)組成的。二、對細胞膜成分的探索二、對細胞膜成分的探索【資料4】（教材P42第二段）科學家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，并對細胞膜的成分進行分析。思考5：得出了什么結(jié)論？為什么選擇哺乳動物成熟紅細胞來制備細胞膜？

1.動物細胞無細胞壁，更容易吸水漲破2.哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核和細胞器，無其他生物膜，只有細胞膜細胞膜的成分：脂質(zhì)（磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多）【資料5】（教材P42第五段）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(jīng)知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白質(zhì)，其表面張力降低。思考6：從以上資料可以推測細胞膜中還可能含有什么物質(zhì)？推測（提出假說）：細胞膜除含有脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。20世紀30年代，科學家確定細胞膜中存在蛋白質(zhì)。二、對細胞膜成分的探索細胞膜_____（約50%）_______（約40%）：糖類（2%～10%）_____（主要

）膽固醇(動物細胞膜具有)二、對細胞膜成分的探索這些成分如何組成細胞膜？其種類和數(shù)量越多，細胞膜的功能越復雜。小結(jié)：【資料6】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。三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索時間：1925年人物：荷蘭科學家戈特和格倫德爾實驗：從紅細胞膜中提取脂質(zhì)，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的表面積的2倍

水空氣親水“頭”疏水“尾”三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層

模型構(gòu)建1細胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索模型構(gòu)建2水水B水水三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索脂單分子層磷脂雙分子層【資料8】1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜呈清晰的暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu),細胞膜是一種靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。

【電鏡】電子束照射大分子，散射度高，黑暗；電子束照射小分子，散射度低，明亮。

提出假說：細胞膜由“

”三層靜態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)成蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索細胞的生長與分裂變形蟲的變形運動受精時細胞融合白細胞追殺細菌酵母菌的出芽生殖三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索

推測：細胞膜應該能夠流動。【資料10】人鼠細胞融合實驗：（熒光標記技術）1970年，將人—鼠細胞進行融合的過程中，用不同顏色熒光染料分別標記人的細胞和鼠的細胞；一段時間后，不同顏色的熒光染料均勻分布在融合細胞膜表面。融合細胞細胞融合37℃40min小鼠細胞人細胞細胞膜具有流動性。實驗結(jié)論：細胞膜上的蛋白質(zhì)分子是可以運動的。三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索紅色熒光標記膜蛋白綠色熒光標記膜蛋白細胞膜不是靜止不動的組成細胞膜的磷脂側(cè)向運動蛋白質(zhì)大多也可以運動細胞膜具有流動性結(jié)構(gòu)特點:具有流動性三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索蛋白質(zhì)鑲在膜表面、部分或全部嵌入膜中、貫穿整個膜。三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索1972年，辛格和尼科爾森提出細胞膜結(jié)構(gòu)模型：流動鑲嵌模型磷脂雙分子層蛋白質(zhì)磷脂分子糖蛋白糖脂膽固醇外側(cè)內(nèi)側(cè)1.

是膜的基本支架，內(nèi)部是磷脂分子的

，水溶性分子或離子

自由通過，因此具有屏障作用。蛋白質(zhì)分子有的

、有的部分或全部

磷脂雙分子層中，有的

整個磷脂雙分子層。所以，蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層上的分布是

（填對稱或不對稱）。

細胞膜具有

性，主要表現(xiàn)為磷脂分子能

移動，蛋白質(zhì)

（填少數(shù)、大多數(shù)或全部）也是可以運動的，所以，細胞膜的流動性對于細胞完成

都是非常重要的。2.糖被：在細胞膜的

還有

分子，它與

或

結(jié)合，這些糖類分子叫

。它與細胞表面的

、

有關。磷脂雙分子層疏水端鑲嵌入貫穿不對稱流動外表面糖類蛋白質(zhì)糖被信息傳遞識別四、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容不能側(cè)向自由物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動脂質(zhì)大多數(shù)既然水分子是疏水的，那水分子如何能跨膜運輸呢？①水分子極小，可通過由于磷脂分子運動而產(chǎn)生的間隙；②存在水通道蛋白，水分子可通過通道蛋白通過膜。脂雙層為基本骨架細胞的物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等生命活動磷脂蛋白質(zhì)鑲、嵌入、貫穿細胞膜糖類（少）組分內(nèi)部疏水，屏障物質(zhì)運輸?shù)燃毎砻孀R別、信息傳遞等運動運動結(jié)構(gòu)特點：流動性1.將細胞與外界環(huán)境分隔開結(jié)構(gòu)功能2.控制物質(zhì)進出細胞3.進行細胞間的信息交流課堂總結(jié)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程(連線)實例(實驗)結(jié)論(假說)①將膜分離提純，并進行化學分析a.膜是由脂質(zhì)組成的②脂溶性物質(zhì)更易通過細胞膜b.膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)③電鏡下細胞膜呈清晰的

c.細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為

暗一亮一暗三層結(jié)構(gòu)連續(xù)兩層④紅細胞膜中脂質(zhì)鋪成單分子層