3.1细胞膜的的结构和功能课件高一上学期生物人教版必修1

水(70%~90%)无机盐(1%～1.5%)脂质(1~2%)组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才

能成为一个基本的生命系统。蛋白质(7%~10%)糖类和核酸_

(1~1.5%)第1节细胞膜的结构和功能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。此实验说明了什么细胞存在边界——细胞膜细胞膜伊红染液

细胞核科学家用显微注射器将细胞壁

1.分布：植物、真菌及大多数原核细胞2.成分：

植物：纤维素和果胶细菌：肽聚糖真菌：几丁质Q:为什么细胞壁不是植物细胞的边界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。3.功能：支持、保护作用4.特性：无生物活性，全透性细胞壁与细胞膜结构示意图生命起源于原始海洋这盆“热汤”中，膜的出现是生命起源

过程中至关重要的阶段，细胞膜

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1、将细胞于外界环境分隔开一

、细胞膜的功能2、控制物质进出细胞被台盼蓝染色的死细胞活细胞科研上鉴别死细胞和活细胞

常用“染色排除法”。为什么用凉水洗苋菜水不变色，而炒或者煮汤汁都会变红不需要、有害的物质(如细菌、病毒等)细胞膜的控制作用是相对的、有限的，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。2、控制物质进出细胞

选择透过性营养物质(氨基酸、无机盐、葡萄糖等)废物细胞代谢产生(CO₂、尿素等)抗体、激素等细胞合成并分泌James

P.Allison

。Tasuku

Honjo“for

their

discovery

ofcancer

therapy

by

inhibitionofnegative

immuneregulation”THENOBELASSEMBLYATKAROLINSKAINSTITUTET2018年诺贝尔生理学或医

学奖授予两位免疫学家：

美国的詹姆斯

·

艾利森(James

P

。

Allison)与日本的庶佑

(TasukuHonjo)

,

以表彰他们

“发现负性免疫调节治疗

癌症的疗法方面的贡献”THE

NOBEL

PRIZEIN

PHYSIOLOGY

OR

MEDICINE

2018兄弟!别开枪自己人!Anti

PD-1PD-1PD-L1Anti

PD-L1免疫激活一、细胞膜的功能T-cellreceptorAntigenT-cellreceptorAntigen免疫逃逸你根本不是自己人!PD-1PD-L1Tumor

CellT-cell

OFF多细胞生物是一个繁忙而有序的“社会”,生物体要作为一个整

体完成生命活动，细胞间必须进行信息交流。而细胞中大多数

信息交流，都与细胞膜有关。内分泌细胞受体一激素血管靶细胞一

、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流受体

化学本质：

糖蛋白特点：

专一性(1)

通过化学物质传递信息靶细胞一

、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流(2)

通过

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一

、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流(3)

通过

细胞通道(胞间连丝)

传递信息细胞膜细胞核—胞间连丝胞间连丝高等植物细胞选择透过性物质传递接触传递通道传递①将细胞和外界环

保障细胞内部环

境分隔开

境的相对稳定③进行细胞间的信

息交流②控制物质的进出细胞膜

的结构细胞膜

的功能1895年欧文顿用500多种化学物

质对植物细胞的通透性进行了上

万次实验。发

现

：脂质更容易通过细胞膜推

测

：细胞膜是由脂质组成的二

、对细胞结构的探索我就想搞清楚细胞膜的成分是啥子!资料1还是油大的香啊!植物细胞欧文顿生物学家这个吃不，这个呢这个吃不

二

、对细胞结构的探索

资料2

20世纪初科学家利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜，

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。正常成熟的哺乳动物红细

胞没有细胞核，也没有高尔基

体和线粒体等细胞器，但它仍

具有代谢功能。

N+(CH₃。-p-0-CH-H₂—HcCH₂CH₂CH₂CHCH₂CH₂CH₂CH₃磷脂是一种由甘油、脂肪酸

和磷酸所组成的分子。磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。多个磷脂分子在水

中总是自发地形成

双分子层。言志志志志言于志志志主志志脂

质

体CH₂—0志水)₃

二

、对细胞结构的探索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，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。实验证据：S₂=2S₁

资料3

在液体和气体的分界处，即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处，由于分

子之间的吸引力，产生了极其微小的拉力，使液体能抵抗拉伸引力。假想在表面处存在一个薄膜层，它承受着此表面的拉伸力，液体的这一拉力称为表面张力。杂质也会明显地改变液体的表面张力，杂质越多，表面张力越小。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。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。二

、对细胞结构的探索资料4水黾(mǐn)站在水面上生物膜蛋白质/%脂类1%糖类人的CNS髓鞘2079少人的红细胞膜49438大鼠的肝细胞核

膜59352.9内质网膜6733少线粒体外膜5248少线粒体内膜7624少磷脂胆固醇

(少量)功能越复

杂的细胞

膜，蛋白

质的种类

和数量越多。二、对细胞结构的探索资料5请概述细胞膜的成分组成糖类(2%-10%)蛋白质

(约40%)脂质(约50%)细胞膜

的组成

成分细胞外蛋白质脂双层蛋白质罗伯特森提出：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1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。二

、对细胞结构的探索资料6蛋白质-脂质-蛋白质模型三明治模型无法解释：·

细胞的生长与分裂·膜蛋白与脂质的含量差异·

电镜下细胞膜的厚度细胞类型蛋白质%磷脂%哺乳动物红细胞4933玉米叶肉细胞4726大肠杆菌7525电子显微镜下，细胞

膜的厚度约为7~8nm,是

单层磷脂厚度的两倍，加

上两侧的蛋白质，膜的总

厚度应当超过20nm。人工合成的脂双层也呈现为“暗-亮-暗”结构。变形虫摄食纤毛虫细胞分裂磷脂双分子层构成了细胞膜的

基本支架；蛋白质分子镶嵌、部分或全部

嵌入、贯穿于脂双层。内层磷脂内侧

冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构细

胞

膜

内层磷脂蛋白质外层磷脂内侧资料6脂双层蛋白质小鼠细胞正在融合

的细胞37℃40min融合细胞二、对细胞结构的探索资料71970年，科学家用发绿色荧光的燃料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分

子，将两个细胞融合。侧向自由移动结论：膜上蛋白质可以运动细胞膜具有一定的流动性人细胞二

、对细胞结构的探索资料81972年，桑格和尼克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。磷脂分子蛋白质分子(镶嵌、嵌入、贯穿)磷脂双分子层糖蛋白糖脂糖被三

、流动镶嵌模型的基本内容a.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成b.细胞膜的基本支架为磷脂双分子层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。(膜结构内外的不

对称性)旁栏思考Q:

既然膜内部分是

疏水的，水分子为

什么能跨膜运输

呢

A:1.水分子极小，可以通过由于磷脂

分子运动而产生

的

间隙

；2.膜上存在水通道

蛋白，水分子可以

通过通道蛋白通过构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的意

义

：细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、

运动等功能都是非常重要的。磷脂双分子层内部为疏水端(尾部),水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。外部为亲水端(头部)d.细胞膜的结构特性：一定的流动性e.细胞膜的功能特性：选择透过性c.蛋白质分子存在形态：膜。f.细胞膜上蛋白质与糖类结合形成糖蛋白(脂质与糖类结合形成糖脂)糖被功能：识别、保护、润滑

注

意

细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据，多糖侧链所在的一侧胞膜外侧，另一侧则为细胞膜内侧。外侧拓展资料资料：科学家用去污剂处理细胞膜提取蛋白质时，发现总有些区域的蛋白质不能被提取出来，说明这些区域中的蛋白质与脂质成分的联系十分紧密。流动镶嵌模型还在不断发展中……细胞膜(质膜)幽能耕思一蛋白质镶嵌在磷。脂双分子层上普遍认可的结构模型

流动镶嵌结构模型

主要内容成

质构成膜的磷脂分

子和大多数蛋分子可以运动成

分

蛋白质

磷脂双分子层构

膜的基本支

构

成

糖类

将细胞和外界环

境分开进行细胞间的信

息交流

主要和贯穿型蛋白质有关

架

白

磷脂糖被功