细胞膜的结构和功能课件 【新教材备课精研】高一上学期生物人教版必修1

第三章细胞的基本结构第一节细胞膜的结构和功能问题探讨:鸡蛋黄与蛋清之间被什么样的结构分开呢？

细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的________。1.将细胞与外界环境分隔开相对稳定（1）对细胞本身的意义：________是生命起源过程中至关重要的阶段，产生了原始的细胞，并成为_________的系统。（2）在进化方面的意义：出现细胞膜一、细胞膜的功能相对独立膜的出现玉米胚染色实验台盼蓝染色死亡的玉米种子活的玉米种子水、无机盐

氨基酸等营养物质病毒、病菌代谢废物CO2、尿素等分泌物抗体、激素细胞的功能特性：选择透过性2.控制物质的进出3.进行细胞间的信息交流内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。-通过化学物质间接传递信息靶细胞：接受信号的细胞受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点化学本质：糖蛋白或糖脂作用：接受激素等化学物质的信号特点：专一性（一种受体只能识别一种或者一类物质）受体--细胞膜直接接触传递信息发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子精子和卵细胞之间的识别和结合相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。细胞识别得以实现的基础是细胞膜表面某些生物大分子（如糖蛋白、糖脂）提供的识别信息，使细胞可以识别同种与异种、同源与异源细胞受体3.进行细胞间的信息交流--经特殊通道传递信息是否还需要信息分子和受体？相邻两个细胞之间形成通道，可以进行物质交换和信息交流。

例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。3.进行细胞间的信息交流胞间连丝多细胞生物是一个繁忙而有序的“社会”，如果没有信息交流，生物体不可能作为一个整体完成生命活动。细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。思考：植物细胞最外面是细胞壁，那么植物细胞的边界是细胞膜而不是细胞壁，这是为什么呢？1、成分：纤维素和果胶2、功能：支持和保护3、特性：具有全透性植物的细胞壁起支持和保护的作用，具有全透性，并不能控制物质进出细胞，所以不是真正的边界。（探索一）

时间：19世纪末1895年

人物：欧文顿（E.Overton）

实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验.●●细胞膜●●●●●●溶于脂质的物质●●不溶于脂质的物质发现脂质更容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜。提出假说：细胞膜是由脂质组成的。最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析,还是通过膜成分的提取和检测？从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的二、对生物膜成分的探索原理：相似相溶（探索二）实验:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离然后进行化学分析为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？思考·讨论①无细胞壁，细胞容易吸水涨破；②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。（探索二）实验:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离然后进行化学分析化学分析表明：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。亲水头部疏水尾部磷脂分子结构式磷脂分子模型磷脂分子示意图磷酸甘油脂肪酸（探索三）实验:科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质然后进行分析提取的脂质在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。蛋白质会降低表面张力细胞膜的组成成分中含蛋白质（探索四）思考与讨论2？根据所学知识，思考是否可以尝试其他方法验证细胞膜中是否含有蛋白质吗？酶解，双缩脲试剂？三、细胞膜成分脂质：主要有磷脂和胆固醇；其中磷脂最丰富。蛋白质：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量越多。糖类：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系时间:1959年

人物:罗伯特森（J.D.Robertsen）实验:在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构假说:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。要点:①蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧②膜为静止的结构蛋白质蛋白质脂质“三明治”模型四、对细胞膜的结构探索黑暗处：蛋白质光亮处：脂质思考“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构模型有无不妥之处？资料1罗伯特森提出的“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治模型能解释膜的哪些功能？不能解释哪些功能？能解释蛋白质可以帮助物质运输，不能解释细胞的细胞的生长、膜的变形能力等。变形虫摄食细胞分裂细胞膜具有流动性“静态结构”资料2：桑格尼克森实验人鼠细胞融合实验过程图构成细胞膜的蛋白质具有流动性小鼠细胞人细胞细胞融合40min37℃杂交细胞红色荧光染料标记的膜蛋白绿色荧光染料标记的膜蛋白结论：蛋白质分子是可以运动的,说明细胞膜具有一定的流动性1972年，辛格和尼科尔森根据新的观察和实验证据，提出细胞膜的流动镶嵌模型，并为大多数人接受资料3A

B

C

D

1.A为_____________，是膜的基本支架；2.B为____________，镶嵌在磷脂双分子层中：有的______在表面，有的部分或全部______，有的______磷脂双分子层；3.细胞膜具有______性：磷脂分子侧向自由移动，蛋白质大多也能运动；4.糖类和蛋白质结合形成C()，与脂质结合成D()，这些糖类叫作_______。磷脂双分子层蛋白质分子嵌入贯穿镶流动糖蛋白糖脂糖被作用：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能又密切关系结构特点：具有一定的流动性细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能非常重要。磷脂分子可以侧向自由移动；蛋白质大多也能运动。功能特点：选择透过性既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？【答案】一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。旁栏思考磷脂双分子层为基本支架