3.1细胞膜的结构和功能课件高一上学期生物人教版必修1(3)2

第1节

细胞膜的结构和功能目标010203制备细胞膜的方法及细胞膜成分的鉴定。（科学探究）通过学习细胞膜结构的探索，体会科学发现的艰难，为科学奉献精神。（社会责任）通过细胞膜功能，及流动镶嵌模型的学习建立结构与功能观。（生命观念）教学目标

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。伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？

细胞做为一个基本的生命系统，它的边界就是_________，也叫_________。细胞膜质膜国家的边界：边防线等人体的边界：皮肤和黏膜细胞的边界：细胞膜（质膜）细胞膜的功能一1.将细胞与外界环境分隔开在原始海洋这盆“热汤”中，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。需要的营养物质（氨基酸、无机盐，葡萄糖等）、气体（O2）等不需要的物质抗体、激素等物质代谢废物细胞可以进入不容易进入排出分泌出去有用的成分不会轻易流失到细胞外病菌、病毒等可能侵入2.控制物质进出细胞细胞膜的控制作用是相对的。死细胞“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。资料：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。我们是怎么闻到气味的？受体神经大脑皮层信息交流信息分子信息分子3.进行细胞间的信息交流（1）通过细胞分泌化学物质传递信息——间接交流（信号分子）受体受体靶细胞：接受信号分子的细胞受体：靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点，一般为糖蛋白。（2）通过相邻细胞的细胞膜接触传递信息3.进行细胞间的信息交流发出信号的细胞如:精子与卵细胞的结合靶细胞信号分子受体（本质：蛋白质）——直接接触例如，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）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息3.进行细胞间的信息交流胞间连丝说出下列各实例分别体现了细胞膜的哪项功能：1.新鲜的苋菜叶泡进凉水中，水一般不会变红，但高温炒熟的苋菜中却有红红的汤汁；2.莲“出淤泥而不染”；3.没有受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作一个卵细胞，鸡蛋黄与蛋清之间被什么样的结构分隔开?说明了其有什么功能？4.鼻子接触香水分子，为什么大脑皮层能产生“香”的感觉？手碰到火，为什么手臂的肌肉会收缩？

控制物质进出细胞控制物质进出细胞将细胞与外界环境分隔开进行细胞间的信息交流1.细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于（）A.直接接触，突触传递

B.淋巴运输，直接接触C.胞间连丝，间接交流

D.血液运输，细胞间直接接触D练习2．细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。关于细胞间信息交流的说法错误的是（）A．B细胞与乙细胞上的受体化学本质都是糖蛋白B．图2可以表示精子与卵细胞的识别C．细胞间信息交流的方式多种多样，可以是细胞接触传递信息，也可以通过物质传递或通道传递信息D．细胞膜上的受体是细胞间信息交流必需的结构D3、科研上鉴别死细胞活细胞，常用“染色排除法”，如用台盼蓝染色。死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。这体现了细胞膜的什么功能（）A.

实现细胞与外界环境的能量转换B.

实现细胞间的信息交流C.

控制物质进出细胞D.

保障细胞内部环境相对稳定的功能C植物细胞的细胞壁主要功能：支持和保护知识拓展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。注：细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌是几丁质。特性：全透性主要组成成分：果胶和纤维素（1）物质传递（2）接触传递（3）通道传递细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的一、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.细胞间的信息交流细胞膜成分的探索二细胞膜非脂溶性物质脂溶性物质相似相溶原理据此推测：细胞膜是由__________组成的。脂质1895年，英国科学家欧文顿（E.Overton）实验。二、对细胞膜成分的探索哺乳动物成熟的红细胞

为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型，科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。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。组成细胞膜的脂质有__________和__________，其中________含量最多。磷脂胆固醇磷脂多个磷脂分子在水中总是自发地形成________________。

双分子层磷脂分子模型亲水的“头”疏水的“尾”磷脂分子结构式磷脂分子示意图二、对细胞膜成分的探索细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。他们由此推断：1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Goner）和格伦德尔（F.Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞的表面积的2倍。细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？水水A水水B水水C亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水√1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。人们发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。据此推测：细胞膜除脂质分子外，可能还附有_____________蛋白质成分含量说明约50%约40%2%-10%脂质蛋白质糖类主要是磷脂，动物细胞膜有少量的胆固醇细胞膜功能越复杂，种类和数量越多与信息交流有关

主要由______和_______组成，此外，还有少量的________。细胞膜的组成成分脂质蛋白质糖类1、组成细胞膜的成分是（）Ａ、磷脂、糖蛋白Ｂ、脂质、蛋白质Ｃ、脂质、蛋白质、糖类Ｄ、磷脂、蛋白质、核酸C练习【资料1】皮特·阿格雷研究小组证实了细胞膜水通道蛋白的存在。麦金农研究小组揭示了细胞膜钾离子通道蛋白的构造及其运输机理。他们因而分享了2003年诺贝尔化学奖。【资料2】布鲁斯·博伊特勒、朱尔斯·霍夫曼，因发现细胞膜上参与免疫的关键“受体蛋白”获得2011年诺贝尔生理学或医学奖。功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量就越多。细胞膜结构的探索三时间：1959年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构提出假说：1.对生物膜结构的探索过程细胞膜是静止不动吗？你能举出实例吗？细胞生长、变形虫运动、质壁分离与复原、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌等。思考讨论：不是时间：1970年实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合。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融合细胞细胞融合37℃40min正在融合的细胞红色荧光染料标记膜蛋白绿色荧光染料标记膜蛋白人细胞小鼠细胞科学方法——提出假说1972年辛格和尼克森提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型磷脂双分子层磷脂分子蛋白质分子糖蛋白流动镶嵌模型糖脂1、细胞膜的组成：2、膜的基本骨架：主要由磷脂和蛋白质组成磷脂双分子层流动镶嵌模型的基本内容：3、蛋白质分子存在形态：4、结构特点：蛋白质镶在、嵌入、贯穿磷脂双分子层。蛋白质与糖类结合形成糖蛋白。（糖蛋白在细胞外侧，具有识别作用）一定的流动性（磷脂可移动，蛋白质大多也能运动）5、功能特点：选择透过性体现了膜结构的不对称性细胞膜的流动镶嵌模型（动物细胞膜）11234⑤6糖脂5C1.下列最能表示细胞膜结构的是（）2.如图为细胞膜结构模型示意图，①～③表示构成细胞膜的物质，下列叙述错误的是（）A．①是糖蛋白B．③是磷脂双分子层C．细胞膜结构中只有③具有流动性D．细胞膜的功能主要与①②的种类和数量有关C3.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为(

)A．细胞膜具有一定的流动性 B．细胞膜是选择透过性膜C．细胞膜的结构以磷脂双分子层为基本支架D．细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子C4.如图是细胞膜亚显微结构模式图，请据图回答：(1)图中[B]____________的基本组成单位是___________。构成细胞膜基本支架的结构是[

]_______________。(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是____________________。蛋白质氨基酸D磷脂双分子层糖被（糖蛋白）(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有_____