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(1)2

细胞膜的结构和功能国家的边界：边防线人体的边界：皮肤与黏膜细胞的边界：细胞膜细胞膜作为系统的边界，它在细胞的生命活动中起什么作用呢？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。伊红充满细胞却不能溢出细胞，说明了什么呢？细胞膜将细胞与外界分隔开，导致伊红不能逸出细胞。功能1：将细胞与外界环境分隔开细胞膜的功能细胞膜的功能细胞膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段产生了原始的细胞，并形成了相对稳定的环境细胞膜的功能细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质、有害物质

不容易进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外；细胞产生的废物也要排到细胞外；细胞有用的成分不会轻易流失到细胞外。功能2：细胞膜可以控制物质进出细胞选择透过性小分子无机盐、氨基酸、葡萄糖细胞膜的功能环境中的有害物质、病毒、病菌也可能进入细胞中，使生物体患病。细胞膜的控制作用是相对的细胞膜的功能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与结合。通过细胞直接接触传递信息功能3：进行细胞间的信息交流。细胞膜的功能内分泌细胞分泌的激素（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。通过细胞分泌化学物质间接传递信息大家观察下面的图片，我们可以把图中哪些物质比作发信人、信件、邮差、收信人呢？细胞膜的功能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，高等植物之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。通过细胞间的通道传递信息。细胞膜的功能

练一练鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞也会被染成蓝色，而活细胞不会着色。那么为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？答：正常的活细胞，细胞膜结构完整，具有控制物质进出的功能，台盼蓝不是细胞需要的物质，细胞能够阻止台盼蓝进入细胞；而丧失活性的细胞，细胞膜的通透性增加，控制物质进出细胞的功能丧失，可被台盼蓝染成蓝色。细胞膜的功能

练一练植物细胞的边界是细胞壁还是细胞膜呢？答：植物细胞的边界也是细胞膜，不是细胞壁，因为细胞壁是全透性的。1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞----选择透过性3.进行细胞间的信息交流物质传递接触传递通道传递细胞膜的功能普遍性相对性（探索一）时间：19世纪末1895年

人物：欧文顿（E.Overton）

实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验

●●细胞膜●●●●●●溶于脂质的物质●●不溶于脂质的物质发现：溶于脂质的物质更容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜。提出假说：细胞膜是由脂质组成的1895一、对生物膜成分的探索哺乳动物的成熟红细胞

苔藓植物细胞

青蛙的体细胞没有核和众多的细胞器有细胞核细胞器和细胞壁有细胞核和众多的细胞器选择合适的材料制备纯净的细胞膜：（探索二）实验：科学家将膜从哺乳动物的成熟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。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。磷脂分子结构式磷脂分子模型磷脂分子示意图

（探索三）

时间：1925年

人物：荷兰科学家戈特和格伦德尔

实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍细胞膜中的磷脂是双层的水空气提出假说：1.根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子层?磷脂分子的“头部”亲水,尾部疏水,所以在水一空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面。推测：磷脂分子在水-空气界面是如何排布的？18951925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。（探索四）1935年，英国学者丹尼利(.fDanielli)和戴维森(H.Davson)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一水界面的表面张力。细胞需要的一些极性分子和离子可以快速通过细胞膜（脂质不允许极性分子和离子快速通过）。由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。到了20世纪30年代，科学家已经确定细胞膜中存在蛋白质。189519251935细胞膜的化学成分成分所占比例在细胞膜构成中的作用脂质约50%脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还有少量的胆固醇蛋白质约40%蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多糖类2~10%糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用时间：1959年人物：罗伯特森发现：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。细胞膜结构的电镜照片提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，我们称之为“三明治模型”。他把细胞膜描述为静态的统一结构。二、对细胞膜结构的探索同学们支持这一生物模型吗？1895192519351959时间：20世纪60年代以后质疑：科学家对细胞膜是静态的观点提出质疑：如果是这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的运动这样的现象都难以解释。变形虫的运动细胞的生长对模型的修正新发现：蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。

冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构时间：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又有其他实验表明，细胞膜上的磷脂分子也是流动的，它可以左右移动，上下移动，180°旋转，甚至上层的磷脂分子可以翻转到下层去。这些都表明了细胞膜是有流动性的。18951925193519591970融合细胞荧光均匀分布时间：1972年人物：辛格和尼科尔森提出：流动镶嵌模型①膜的组成成分有哪些？②膜的基本支架是什么？③蛋白质分子在磷脂双分子层上是如何排布的？④膜的结构特点和功能特点有哪些？思考189519251935195919701972①膜的组成成分有哪些？②膜的基本支架是什么？③蛋白质分子在磷脂双分子层上是如何排布的？④膜的结构特点和功能特点有哪些？思考189519251935195919701972①蛋白质和脂质组成（还有少量糖类）。②磷脂双分子层。③有的表面镶嵌，有的部分嵌插，有的贯穿。④结构特点：流动性。功能特点：选择透过性。总结欧文顿细胞膜是由脂质组成的18