细胞膜的结构和功能

第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能本节目标细胞膜的功能对细胞膜结构的探索流动镶嵌模型的基本内容课堂导入1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？新课讲授2一、细胞膜的功能细胞膜的功能将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流1将细胞与外界环境分隔开细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。排出不需要的物质分泌物，细胞产生的废物水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等营养物质。有害物质和病毒病菌可以进入可能进入控制作用是相对的不易进入细胞细胞膜功能特点：选择透过性2控制物质进出细胞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。3进行细胞间的信息交流（1）通过体液运输信号分子完成间接交流（2）通过相邻两个细胞的细胞膜接触完成直接交流发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子受体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（例如精子和卵细胞之间的识别和结合）（3）通道交流（不需要受体）胞间连丝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：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用是谁，隔开了原始海洋的动荡是谁，奏鸣了生命的交响是谁，为我日夜守边防是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！将细胞与外界环境分隔开——控制物质进出细胞——进行细胞间信息交流这些诗句说的是细胞膜的什么功能？问题探讨1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？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。时间(人物)实验依据结论或假说1895年，欧文顿溶于脂质的物质更容易通过细胞膜

20世纪初对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析1925年，戈特和格伦德尔将从人的红细胞中提取的脂质，在空气—水界面铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的2倍1935年，丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力思考讨论对细胞膜成分的探索时间：1859年人物：欧文顿实验：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。对细胞膜成分的探索细胞膜溶于脂质的物质不溶于脂质的物质据此推测：细胞膜是由脂质组成的实验：20世纪初，科学家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：疏水尾部亲水头部CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO磷酸甘油脂肪酸

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。时间：1925年人物：戈特和格伦德尔实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，检测其面积。发现：测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。据此推测：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。时间：1935年人物：丹尼利和戴维森实验：研究膜的张力发现：细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。（人们已经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）据此推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质时间(人物)实验依据结论或假说1895年，欧文顿溶于脂质的物质更容易通过细胞膜

20世纪初对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析1925年，戈特和格伦德尔将从人的红细胞中提取的脂质，在空气—水界面铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的2倍1935年，丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力细胞膜是由脂质组成的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中的磷脂分子必然排列为连续的两层细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质思考讨论对细胞膜成分的探索细胞膜的成分

磷脂最丰富蛋白质（约占40%）脂质（约占50%）蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多糖类约占（2%—10%）细胞膜的组成成分细胞膜的主要成分是：脂质和蛋白质1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构两层暗一层亮生物膜为“蛋白质—脂质—蛋白质”三层静态统一结构模型（“三明治”模型）把细胞膜描述为静态的统一结构二、对细胞膜结构的探索变形虫质壁分离白细胞吞噬病菌的过程细胞膜静态模型不能解释下列现象：时间：1970年实验：人——鼠细胞荧光标记融合实验证据表明：细胞膜具有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荧光标记法科学方法——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1972年，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受三、流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层蛋白质多糖糖蛋白膜的基本支架：磷脂双分子层蛋白质的分布（镶嵌方式）：镶在磷脂双分子层表面、部分或全部嵌入磷脂双分子层中、贯穿于整个磷脂双分子层细胞膜结构特点：流动性判断细胞膜内外侧的方法：有糖蛋白的一侧是外侧磷脂分子糖被的分布和功能：分布在细胞膜外表识别功能三、流动镶嵌模型的基本内容课堂总结1科学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。所利用的是细胞膜的哪种功能（

）A．保护细胞内部结构的功能

B．进行细胞间的信息交流C．控制物质进出功能

D．免疫功能课堂检测C2动物细胞和植物叶肉细胞的功能差异较大，其主要功能是构成细胞膜的成分中（）A脂质不同B磷脂不同C蛋白质不同D水不同C3．科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作材料来研究细胞