细胞膜的结构和功能课件 【备课精讲精研】 高一上学期生物人教版必修1

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是谁，隔开了原始海洋的动荡;是谁，为我日夜守边疆;是谁，为我传信报安康;没有你，我一个小小的细胞会是何等模样！细胞膜第三章细胞的基本结构

第1节细胞膜的结构和功能资料

科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。这说明了什么？细胞作为一个基本的生命系统，它有边界。——细胞膜（质膜）一细胞膜的功能一、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。原始的细胞鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。一、细胞膜的功能讨论：1、为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？2、据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。具有控制物质进出细胞的功能。（选择透过性）一、细胞膜的功能2、控制物质进出细胞不需要、有害的物质（如细菌、病毒等）_____________细胞膜的控制作用是相对的细胞营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）废物（CO2、尿素等）不容易进入抗体、激素等细胞合成并分泌细胞代谢产生（核酸等）×功能特性（1）化学物质传递信息（间接交流）一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流激素内分泌细胞的激素（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。靶细胞：接受信号的细胞受体：（化学本质：糖蛋白）靶细胞膜上与信号特异性结合的位点激素、神经递质、淋巴因子一、细胞膜的功能（2）细胞膜直接接触传递信息（直接交流）3、进行细胞间的信息交流发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子相邻两个细胞的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精子和卵细胞之间的识别与结合。相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如，高等植物之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流（3）细胞间通道传递信息（通道交流）胞间连丝思考：植物细胞的边界是什么？

细胞壁的成分和功能1、成分植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。2、功能（1）保护作用。（2）支持作用。3、特性：全透性。不能保证细胞内部的稳定细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。真菌细胞壁的主要成分是几丁质（壳多糖）判断正误：（1）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞，而对细胞有害的物质则不能进入。(

)（2）植物细胞的边界是细胞壁。(

)（3）植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。(

)（4）细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(

)×√×即时训练×1、将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流(2)通过细胞膜直接接触传递信息(3)通过细胞间通道传递信息(1)通过化学物质间接传递信息一、细胞膜的功能除了以上提到的三种功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。细胞膜的功能是由什么决定的呢？二对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索推测/提出假说：实验一：1895年欧文顿用500多种物质对植物细胞的通透性进行上万次实验。非脂溶性物质脂溶性物质细胞膜细胞膜是由脂质组成的。实验二：20世纪初，科学家从哺乳动物成熟的红细胞分离出细胞膜，离心过滤并进行了化学分析通过化学分析确定细胞膜的脂质成分有______和_______，组成膜的脂质中______含量最多。思考：为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？磷脂胆固醇磷脂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。二、对细胞膜成分的探索头部--亲水性尾部--疏水性磷脂结构二、对细胞膜成分的探索思考：根据磷脂分子的特点，推测磷脂分子在空气——水界面上会怎么样铺展？水空气二、对细胞膜成分的探索水水A水水B水水C在水中形成的磷脂双分子层模式图水水思考：细胞膜的两侧都有水环境存在，在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？二、对细胞膜成分的探索实验三：1925年，戈特和格伦德尔从人的红细胞细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层。结论：细胞膜的磷脂分子是排列为连续的两层思考：若用人的肝细胞做上述实验，脂单分子层的面积还是细胞表面积的2倍吗？二、对细胞膜成分的探索1层生物膜=2层磷脂分子实验四：

丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。≈推测：细胞膜除了脂质外，还可能有蛋白质二、对细胞膜成分的探索成分红细胞膜肝细胞膜心肌细胞膜脂质约43%约40%约24%蛋白质约49%约59%约75%糖类约8%微量微量科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜的成分及含量总结：细胞膜的成分？脂质蛋白质少量的糖类（50%）（40%）（2%-10%）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多磷脂（主要）胆固醇（动物细胞膜）二、对细胞膜成分的探索三对细胞膜结构的探索实验一：1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。结论：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成

的三层静态的统一结构（三明治模型）。质疑：细胞膜是静态结构吗？三、对细胞膜结构的探索细胞膜是静态的？细胞的生长过程变形虫的运动受精卵卵裂三、对细胞膜结构的探索结合其他实验得出结论：人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白诱导融合370C40分钟实验二：1970年，科学家用荧光染料标记人和鼠细胞表面的蛋白质后细胞融合。细胞膜具有流动性。三、对细胞膜结构的探索结论：蛋白质(

)在磷脂双分子层中。镶在、拓展实验：

运用冻蚀技术即用冷刀断开冰冻标本，使断裂面暴露。嵌入、贯穿这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用三、对细胞膜结构的探索实验三：

1972年辛格和尼科尔森通过新的实验依据提出了流动镶嵌模型被多数人所接受。三、对细胞膜结构的探索科学方法——提出假说细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。四流动镶嵌模型的基本内容【自主学习】阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，回答下列问题：1、细胞膜的基本支架是什么？

2、蛋白质在细胞膜上如何分布？3、细胞膜具有流动性的原因是什么？4、什么叫糖蛋白？有什么功能？四、流动镶嵌模型的基本内容1、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的；2、磷脂双分子层构成膜的基本支架。其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。3、细胞膜外表面，有糖类分子与蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。四、流动镶嵌模型的基本内容4、细胞膜具有流动性。构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，因此细胞膜具有流动性。（在一定范围内，温度升高，流动性增强）—结构特性四、流动镶嵌模型的基本内容思考：既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？①水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；②膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。四、流动镶嵌模型的基本内容与生活中的联系：癌症——21世纪的“第一杀手”细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。四、流动镶嵌模型的基本内容即时训练1.人体注射卡介苗后，经过免疫细胞的识别等过程，血液中会出现抗结核杆菌的抗体。抗体的出现体现了细胞膜的哪一种功能？()A．控制物质进出细胞B．将细胞与外界环境分隔开C．排泄功能

D．进行细胞间的信息交流A即时训练2.下图为细胞间信息传递的几种方式示意图，下面有关说法不正确的是（）A．图甲分泌的激素可以直接进入靶细胞而起到信息交流的作用B．图乙可以表示精子与