细胞膜的结构和功能 高一上学期生物人教版必修1

3.1细胞膜的结构和功能细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息细胞膜的功能细胞膜的功能细胞膜的成分细胞膜的结构细胞膜成分的探索【资料】1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。细胞膜不溶于脂质的物质溶于脂质的物质提出假说：细胞膜是由脂质组成的。【实证二】细胞膜+磷脂酶→细胞膜消失【实证一】科学家利用哺乳动物成熟的红细胞，通过一定方法制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜进行化学成分分析。发现组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。细胞膜成分的探索【资料】1935年英国丹尼利和戴维森发现质膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。推测：细胞膜可能还附有蛋白质。实证二：细胞膜+蛋白酶→细胞膜消失实证一：制备出纯净的细胞膜+双缩脲试剂→紫色细胞膜成分的探索【资料】科学家陆续测定了不同细胞的生物膜的化学组成(下表)。尝试概述细胞膜的成分组成。细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。模型建构【模型构建1】根据磷脂分子的结构特点，尝试小组构建磷脂分子在细胞膜上的排布方式，展示并陈述理由。亲水头部（磷酸）疏水尾部（脂肪酸）磷脂分子模型磷脂分子示意图【资料】①1925年，戈特和格伦德尔用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）提取了人类红细胞质膜的脂类成分，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层得面积恰为红细胞表面积的2倍。【模型构建2】根据提供的资料，尝试小组分析蛋白质分子在细胞膜上的是如何排布的？完善细胞膜的结构的模型。【资料】②物理科学家在低温下将细胞膜切开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面(冰冻蚀刻法)，发现蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中。模型建构【模型构建3】根据提供的资料，尝试小组分析多糖分子在细胞膜上的是如何排布的？完善细胞膜的结构的模型。【资料】③细胞膜的外表面有糖类分子，它和蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被。模型建构模型总结一、评价该模型的优点和缺陷优点：能体现细胞膜的结构如何与功能相适应1、磷脂双分子层的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；2、蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层；这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用3、细胞膜外表面的糖被在细胞生命活动中具有重要功能。例如，糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。缺陷：不能体现细胞膜的流动性【资料】1970年，LarryFrye等人，将人（红色荧光）和鼠（绿色荧光）的细胞膜用不同的荧光染料标记后，让两种细胞在37℃下融合40min。发现红色荧光和绿色荧光均匀的分布在细胞膜上。缺陷：不能体现细胞膜的流动性【资料】1972年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型。模型总结二、总结流动镶嵌模型的主要内容流动镶嵌模型的基本内容____________是膜的基本支架；磷脂双分子层2.蛋白质分子以不同方式_____在磷脂双分子层中；镶嵌3.细胞膜不是静止不动的，而是具有____________；4.细胞膜外表面的糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。一定的流动性1.细胞膜主要是由________和___________构成的；磷脂分子蛋白质分子【拓展应用】右图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。(1)为什么两类药物的包裹位置各不相同?由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。(2)请推