3.1细胞膜的结构与功能课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第1节细胞膜的结构与功能问题探讨

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？

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.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？

具有控制物质进出的功能。一、细胞膜的功能国家的边界细胞的边界——细胞膜（质膜）1、将细胞与外界坏境分隔开细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定一、细胞膜的功能2、控制物质进出细胞控制作用是相对的不需要或对细胞有害的物质需要的营养物质废物抗体、激素等释放到细胞外发挥作用的物质演示有些病毒、病菌一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流间接交流直接交流通道交流当你没交作业，老师怎么催你交？一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流（1）通过细胞分泌化学物质间接传递信息。内分泌细胞靶细胞激素受体受体化学本质：糖蛋白作用：激素等化学物质的信号接受特点：专一性（一种受体只能识别一种或者一类物质）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。一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流（2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子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。精子和卵细胞的识别和结合一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流（3）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胞间连丝一、细胞膜的功能[联系生活]用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这个现象体现了细胞膜的什么功能？控制物质进出细胞一、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细胞膜的功能间接交流直接交流通道交流【思考】细胞膜的功能是由什么决定的？结构→功能二、细胞膜成分探索我是欧文顿，经过上万次实验我发现……细胞膜非脂溶性物质脂溶性物质提出假说：膜是由脂质组成的资料1：1895年，欧文顿实验哈哈，熟人，请进请进哼，不熟，免进相似相溶原理资料2：实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离然后进行化学分析。化学分析表明：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。二、细胞膜成分探索亲水头部疏水尾部磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。磷脂分子模型磷脂分子示意图无核膜和多种细胞器膜二、细胞膜成分探索单层磷脂分子在空气—水界面上是如何排布的呢？二、细胞膜成分探索资料3：荷兰科学家戈特和格伦德尔从人的红细胞中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是红细胞表面积S的2倍细胞膜中的磷脂必然排列为连续的双层提出假说：内侧外侧细胞膜水环境水环境细胞膜的内外都有水，磷脂分子又该如何排布？二、细胞膜成分探索连续两层排列细胞膜的内外都有水，磷脂分子又该如何排布？二、细胞膜成分探索资料4：1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。蛋白质会降低表面张力结论：细胞膜的组成成分中含

.蛋白质二、细胞膜成分探索资料5不同细胞的生物膜的化学组成表生物膜人的CNS髓鞘人的红细胞膜大鼠的肝细胞核膜内质网膜线粒体外膜线粒体内膜蛋白质/%204959675276脂类/%794335334824糖类/%少82.9少少少结论：细胞膜主要由

和

组成，此外还有少量的

.脂质蛋白质糖类二、细胞膜成分探索细胞膜的主要成分

（约50%）

（约40%）:

（约2%—10%）：形成糖蛋白或糖脂，在细胞膜的外表面，糖蛋白与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的_____和______越多.

（主要）

（动物细胞膜）种类数量糖类脂质蛋白质磷脂胆固醇三、细胞膜结构探索资料6：罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成提出假说：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细胞膜结构的电镜照片注：蛋白质的电子密度高，在电镜下会呈暗色磷脂分子相对来说电子密度低，显亮色三、细胞膜成分探索罗伯特森提出的“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治模型不能解释细胞膜的哪些功能？能解释蛋白质可以帮助物质运输，不能解释细胞的细胞的生长、膜的变形能力等。细胞膜具有流动性“静态结构”细胞的生长与分裂白细胞追杀细菌变形虫的变形运动三、细胞膜结构探索资料7：人鼠细胞融合实验过程图小鼠细胞人细胞细胞融合40min37℃杂交细胞红色荧光染料标记的膜蛋白绿色荧光染料标记的膜蛋白结论：构成细胞膜的蛋白质具有，从而证明了细胞膜的流动性。流动性方法：荧光标记法标记位置：膜蛋白三、细胞膜结构探索资料9：20世纪60年代，科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中蛋白颗粒在磷脂双分子层中的位置结论：生物膜中的蛋白质

、

、

于磷脂双分子层镶在嵌入贯穿四、流动镶嵌模型的基本内容1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜的流动镶嵌模型，被多数人认同。磷脂双分子层磷脂分子蛋白质分子糖蛋白糖脂必考多糖四、流动镶嵌模型的基本内容成分基本支架蛋白质排布方式多糖结构特点功能特点脂质、蛋白质、少量糖类磷脂双分子层（屏障作用）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，有的贯穿整个磷脂双分子层形成糖蛋白或糖脂，仅位于膜外侧具有一定的流动性（磷脂侧向移动，大部分蛋白能运动）选择透过性细胞膜的不对称性四、流动镶嵌模型的基本内容糖被：细胞表面的识别、细胞间的信息传递等磷脂双分子层判断细胞膜内外侧的方法：外侧：糖蛋白的一侧（卖糖葫芦）内侧：没有糖蛋白的一侧五、拓展1、科学方法：提出假说P44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。六、总结练一练1、判断题①构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。()②向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。()③细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型。()④构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪、胆固醇(

)⑤罗伯特森在高倍显微镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—