细胞膜的结构和功能课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版2019必修一

第1节细胞膜的结构和功能用台盼蓝染液染色

后放大的的细胞问题探讨

鉴别动物细胞是否死亡，常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。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：细胞膜做为细胞的边界，应该具有什么功能？☞☞1、活细胞的细胞膜具有选择透过性，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。☞☞2、细胞膜做为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。用台盼蓝染液染色

后放大的的细胞问题探讨

鉴别动物细胞是否死亡，常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。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：细胞膜做为细胞的边界，应该具有什么功能？细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫质膜。一、细胞膜的功能①将细胞与外界环境分隔开原始地球环境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。一、细胞膜的功能植物细胞的边界是什么呢？为什么？拓展提升

细胞壁对要进出细胞的物质没有选择性（即全透性），它不能保证细胞内部的稳定。植物细胞的边界是细胞膜。☞主要功能：支持和保护☞特性：全透性一、细胞膜的功能②控制物质进出细胞细胞膜细胞外细胞内水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等营养物质细胞内核酸对细胞有害物质病毒、病菌抗体、激素、代谢废物（CO2、尿素等）注意：细胞膜的控制作用是相对的。环境中一些对细胞有害的物质有可能进入：有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。功能特点：具有选择透过性一、细胞膜的功能③进行细胞间的信息交流a.通过细胞分泌化学物质间接传递信息。（信号分子）▶细胞分泌的化学物质（如激素），随着血液到达全身各处，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：靶细胞膜上与信号特

异性结合的位点举例：胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，分泌后通过血液循环作用于靶细胞（如肝细胞的受体），可以促进葡萄糖进入肝细胞合成肝糖原，从而降低血糖。物质传递一、细胞膜的功能③进行细胞间的信息交流b.通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息。举例：精子和卵细胞之间的识别和结合；效应T细胞与靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡。接触传递▶精子表面的信号分子只能与同种生物卵细胞的细胞膜表面的受体特异性结合一、细胞膜的功能③进行细胞间的信息交流c.相邻两细胞之间形成通道，来传递信息。举例：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。通道传递▶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。胞间连丝细胞细胞通道通道一、细胞膜的功能细胞膜功能①将细胞与外界环境分隔开②将控制物质进出细胞③进行细胞间的信息交流

a.通过细胞分泌化学物质间接传递信息。

b.通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息。

c.相邻两细胞之间形成通道，来传递信息。还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。(1)细胞膜难以杜绝所有对细胞有害物质的进入，说明其控制物质进出的能力是有限的。(

)(2)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。(

)(3)细胞间的信息交流都依赖于信息分子和受体的识别。(

)提示

高等植物细胞之间通过胞间连丝所进行的信息交流就不一定依赖于信息分子，也不要受体的识别。随堂检测√√×二、细胞膜成分的探索细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，但细胞膜非常薄，即使在高倍显微镜下依然难以看清它的真面目，人们对细胞膜化学成分的认识经历了很长的过程。回到19世纪重温科学发现之旅……科学家对细胞膜成分的探索历程二、细胞膜成分的探索探究一：1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的实验。发现：溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜。

不溶于脂质的物质溶于脂质的物质●●●●细胞膜●●●●●●推测：细胞膜是由脂质组成的。●●●二、细胞膜成分的探索▶目的：为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型。▶实验：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。探究二：思考：为什么哺乳动物成熟的红细胞能制备出纯净的细胞膜？？☞因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。.将红细胞置于蒸馏水中，使其吸水涨破，然后离心、过滤▶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。二、细胞膜成分的探索想一想

如果有一个水槽，把磷脂分子铺在水面上，磷脂分子将如何在水—空气界面上排布？亲水头部（磷酸）疏水尾部（脂肪酸）二、细胞膜成分的探索想一想正常情况下细胞膜一般处于什么环境？磷脂分子形成两层分子。亲水头部分别在两侧朝向外部的水溶液。疏水尾部相对排列在内部。二、细胞膜成分的探索探究三：推测：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。

1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，将提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其单分子层所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。发现：脂质的面积近似于细胞表面积的2倍。二、细胞膜成分的探索探究四：

有些科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。细胞膜中含有蛋白质

1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，他们发现细胞表面的张力明显低于油-水界面的表面张力。

由于人们已发现了油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。二、细胞膜成分的探索细胞膜的成分:脂质（约50%）蛋白质（约40%）糖类（约2%-10%）磷脂（主要）胆固醇（动物细胞膜）（1）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成（2）在组成细胞膜的脂质中，______最丰富（3）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。磷脂随堂检测[典例]

下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是(

)A.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多B.细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动C.相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的直接接触D.细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的C[典例]

下列物质中，易通过细胞膜的是（）A、淀粉

B、性激素C、蛋白质

D、糖类B三、细胞膜结构的探索探究I：1959年，罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构。于是提出细胞膜模型的假说：所有细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质组成，他把细胞膜描述为静态的统一结构。“蛋白质－脂质－蛋白质”的静态模型是否有缺陷？应如何修正？三、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三、细胞膜结构的探索探究II：荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验诱导融合人细胞鼠细胞荧光标记蛋白质40分钟后370C实验结果表明：细胞膜具有一定流动性（结构特点）.温度会影响膜的流动性三、细胞膜结构的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科尔森（G.Nicolson）在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。1.磷脂双分子层是膜的基本支架，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。三、细胞膜结构的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科尔森（G.Nicolson）在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，与物质运输有关。三、细胞膜结构的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科尔森（G.Nicolson）在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。3.细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为磷脂和蛋白质大多都可以运动。流动性对于细胞生命活动非常重要。三、细胞膜结构的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科尔森（G.Nicolson）在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。4.细胞膜外表面还有糖类分子，和蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，与细胞表面识别、细胞间信息传递有关系。.判断细胞膜内外的方式三、细胞膜结构的探索流动镶嵌模型基本内容：细胞膜的结构特点：具有流动性1.细胞膜主要有磷脂分子和蛋白质分子构成。2.磷脂双分子层是膜的基本支架。3.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，与物质运输有关。4.细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的功能特点：具有选择透过性实验、推理和想象提出假说实验验证提出假说实验验证建构模型修正模型

最初依据实验现象和已有的知识和信息，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。一种假说最终被接收或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。

科学方法提出假说

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、进行细胞间的信息交流——结构特点一定的流动性——功能特点选择透过性细胞膜的特点课堂总结

课堂总结19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由______组成的；20世纪初，化学分析结果指出膜主要由_______和_