3.1细胞膜的结构和功能（第1课时）课件-高一上学期生物人教版必修1

动物细胞植物细胞细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器细胞壁（动物细胞无）第三章细胞的基本结构从外到内：第3章

细胞的基本结构

第1节

细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能边界一个国家有陆地、海域、领空的边界；使人体内部与外界分隔的皮肤和黏膜，是人体的边界。系统的边界对系统的稳定至关重要。细胞作为一个基本的生命系统，细胞膜是其边界起什么作用呢？推测的原始海洋景观图将细胞与外界环境分隔开1一、细胞膜的功能将生命物质与外界环境分隔开，使细胞成为一个相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）不需要、有害的物质（如细菌、病毒等）抗体、激素等细胞合成并分泌废物（CO2、尿素等）细胞代谢产生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。控制物质进出细胞2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。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？问题探讨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。应具有控制物质进出细胞的功能延伸思考：植物细胞最外层是细胞壁，对于植物细胞而言，细胞壁是它的边界吗？细胞膜能够控制物质进出细胞→细胞膜是系统的边界细胞壁分布及成分：植物：纤维素和果胶真菌：几丁质原核细胞（除支原体）：肽聚糖功能：支持、保护作用特性：全透性细胞壁是全透的，它不能保证细胞内部的稳定，不能作为系统的边界植物细胞的边界仍是细胞膜细胞膜的功能（3）进行细胞间的信息交流在多细胞生物体内，各个细胞不是

存在的，它们之间必需保持功能的协调。这种协调性的出现不仅依赖于物质和能量的交换，也依赖于______的传递。（教材P41）信息孤立

细胞间的信息交流的方式多种多样，主要有以下三种：（1）通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息（2）相邻两个细胞的细胞膜接触直接传递信息（3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息细胞间信息交流的方式方式一：通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息内分泌细胞激素血管靶细胞靶细胞信号（息）分子血液（体液）运输：接受信号的细胞受体靶细胞上与信号特异性结合的结构其化学本质为糖蛋白胰岛B细胞胰岛素肝细胞细胞间信息交流的方式方式二：相邻两个细胞的细胞膜接触直接传递信息发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子

接受信号分子的受体精子和卵细胞之间的识别和结合细胞间信息交流的方式方式三：相邻两细胞之间形成通道，来传递信息胞间连丝例如高等植物细胞间具有胞间连丝注意：2.通道既有物质运输的作用

又有信息交流的作用1.通道交流不需要细胞膜上的受体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通过化学物质间接传递信息通过细胞间通道传递信息通过细胞膜直接接触传递信息小结注意：三种信息交流了的方式均发生于细胞与细胞之间，而不是细胞内部细胞膜功能【思考】细胞膜的功能是由什么决定的？结构→功能二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜结构的探索1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。资料1：1895年，欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不易溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。假如你是科学家，如何分析细胞膜的成分呢？你认为细胞膜中含有什么物质能够允许脂溶性物质透过？这样的判断是推理还是结论？如何获得结论？1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。对多种细胞膜进行分离和化学分析资料2：20世纪初，科学家第一次利用哺乳动物红细胞，制备出纯净的细胞膜，并进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。二、对细胞膜结构的探索细胞膜中的磷脂分子如何排列？在空气—水界面如何排列？1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。对多种细胞膜进行提纯和化学分析1925年戈特和格伦德尔：膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。资料3：1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙醇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，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此推断出：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。磷脂分子结构式亲水头部疏水尾部二、对细胞膜结构的探索磷脂分子结构磷酸甘油脂肪酸其他衍生物观察磷脂分子的结构并分析其特点亲水的头疏水的尾亲水的头疏水的尾2.细胞膜的两侧都有水存在，两层磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？1.单层磷脂分子在水面如何排列？亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水空气二、对细胞膜结构的探索1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。对多种细胞膜进行提纯和化学分析1925年戈特和格伦德尔：膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。1935年丹尼利和戴维森：除含脂质分子外，可能还附着蛋白质。蛋白质二、对细胞膜结构的探索小结：细胞膜的成分脂质50%蛋白质40%糖类2%-10%脂质主要是磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最为丰富，大多为卵磷脂和脑磷脂。>蛋白质功能主要由蛋白质来承担。功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。>糖类糖蛋白，具有保护、润滑和识别的作用；糖脂>脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动时间：1959年人物：罗伯特森实验：在

下看到细胞膜的

三层结构“三明治”静态结构模型有什么不足？这显然与膜功能的多样性相矛盾。生物膜是由

的三层结构构成的

统一结构推论：三、对生物膜结构的探索电镜“暗—亮—暗”“蛋白质—脂质—蛋白质”静态三、

对细胞膜结构的探索2、用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。结论：

。细胞膜具有一定的流动性科学方法——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。提出假说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.P44时间：1972年人物：辛格和尼科尔森提出生物膜模型——流动镶嵌模型，为多数人所接受。二、对细胞膜结构的探索三、流动镶嵌模型的基本内容细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。01磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。02细胞膜具有流动性，主要表现在构成膜的磷脂分子可以侧向运动，膜中的蛋白质分子大多也能运动。细胞膜的流动性有利于完成物质运输、生长、分裂、运动等生命活动04蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿三种方式和磷脂双分子层联系，这些蛋白质在物质运输等方面具有重要作用03糖蛋白磷脂双分子层（膜的基本支架）糖脂只存在于细胞膜外侧细胞膜还有哪些结构？作用？识别、保护、润滑、黏着糖蛋白糖被糖脂位置？细胞膜分子、结构和功能的关系磷脂+蛋白质+糖类流动性磷脂双分子层糖蛋白结构功能信息交流与外界环境分隔开控制物质进出细胞跨膜运输正常进行选择透过性物质基础外侧部分种类和数量具有组成决定保证体现组成镶嵌贯穿课堂反馈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蛋白质B．图2可以表示精子与卵细胞的识别C．