细胞膜的结构和功能 高一上学期生物人教版必修1

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第1节细胞膜的结构与功能

1第三章

细胞的基本结构细胞的结构阅读教材P40页相关内容完成下面的填空！1.细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是

，也叫

。2.细胞膜作为系统的

，它在细胞的生命活动中起什么作用呢？细胞膜质膜边界分工合作（车间）细胞核（工厂）系统边界细胞细胞膜细胞器（围墙）（指挥部）控制阅读教材P40页相关内容完成下面的填空！1.

:在生命起源的过程中，…，它将生命物质与外界分隔开，产生了原始的细胞，并成为

独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境

。2.

:一般来说，细胞需要的

可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞。上面的“问题探讨”中的实例，就说明活细胞的细胞对物质进入细胞具有控制作用。

、

等物质在细胞合成后，分泌到细胞外，细胞产生的

也要排到细胞外；但是，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。当然，细胞膜的控制作用是

的，环境中一些对细胞

的物质有可能进入；有些

也能侵入细胞，使生物体患病。将细胞与外界环境分隔开相对相对稳定控制物质进出细胞营养物质抗体激素废物相对有害病毒回扣：问题探讨！阅读教材P40页相关内容完成下面的填空！3.

：在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于

和

的交换，也有赖于

的交流。细胞的交流方式多种多样，如下图。（1）内分泌细胞分泌的

（如

），随血液到达全身各处，与

的细胞膜表面的

结合，将信息传递给靶细胞。(3)相邻两个细胞之间形成

，携带

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

，也有信息交流的作用。(2)

两个细胞的细胞膜

，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如，

和

细胞之间的识别和结合。进行细胞间的信息交流物质能量信息激素胰岛素靶细胞受体接触相邻精子卵通道信息胞间连丝1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流保障细胞内部环境的相对稳定功能特点：具有选择透过性病毒、病菌营养物质废物分泌物间接交流、直接接触、通道传递细胞间的信息交流，一定需要受体吗？胞间连丝不需要（糖蛋白）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。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？细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过活的细胞膜；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，因此能被染色。用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞（放大200倍）与生活联系思考：为什么清水浸泡紫色苋菜，水不会变红，而煮熟后紫色苋菜的汤却是红色的呢？阅读教材P42页相关内容完成下面的填空！细胞膜结构的探索1.1895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的实验，发现溶于

的物质，

穿过细胞膜；

溶于脂质的物质，

容易穿过细胞膜。据此推测：细胞膜的主要组成成分中有

。2.1935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

油—水界面张力。由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有

成分则表面张力会

，因此他们推测细胞膜除含

分子外，可能还附有

。3.为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型，科学家…并利用

的

，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有

和

，其中

含量最多。4.对细胞膜成分的研究发现，细胞膜主要是由

和

组成的。此外，还有少量的

。其中脂质约占…。在组成细胞磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能

的细胞膜，

的

与

就越多。脂质容易不不脂质低于蛋白质降低脂质蛋白质哺乳动物红细胞磷脂胆固醇磷脂脂质蛋白质糖类越复杂蛋白质种类数量欧文顿：化学分析：推测细胞膜的成分有脂质推测细胞膜的除脂质外还有蛋白质丹尼利：细胞膜的脂质中有磷脂和胆固醇，磷脂最多无核和众多的细胞器

人或哺乳动物成熟红细胞材料：原因：

制备方法、延申：一、细胞膜成分的探究历程细胞膜的成分：细胞膜主要成分是脂质和蛋白质，还少量糖类结论：脂质包括：磷脂（最丰富）和胆固醇功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量越多阅读教材P42页相关内容完成下面的填空！细胞膜结构的探索1.磷脂的一端为

的头，两个脂肪酸一端为

的尾，多个磷脂分子在水中总是自发地形成

分子层。3.20世纪年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的

—

—

的三层结构，他结合其他…假说：所有的细胞膜都由

—

—

三层结构构成，电镜下看到的

的亮层是

分子，两边的

层是

分子。他把细胞膜描述为

的统一结构。4.20世纪60年代以后，人们对这一模型的异议增加了。不少科学家对于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

、

运动这样的现象都难以解释。2.

1925年，两位荷兰科学家用

从人的红细胞中提取

，在空气—

界上面铺展成

分子层，测得单层分子的

恰为红细胞表

的

。他们由此推断：细胞膜中的磷脂分子

。亲水疏水双丙酮脂质水单面积面积2倍必然排列为连续的两层暗亮暗蛋白质脂质蛋白质中间脂质暗蛋白质静态生长变形阅读教材P43页相关内容完成下面的填空！细胞膜结构的探索5.

1970年，科学家将小鼠细胞和人细胞

，并用发

荧光的染料标记小鼠细胞表面的

分子，用发

荧光的染料标记人细胞表面的

分子。这两种细胞刚融合时，融合细胞的一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37℃下经过40min,两种颜色的荧光

分布。这一实验以及相关的其它实验证据表明，细胞膜具有

。6.在新的观察和实验证据的基础，又有学者提出了一些关于细胞膜的分子结构模型。其中，1972年，辛格和尼科尔森提出的

为大数人所接受。融合绿色蛋白质红色蛋白质均匀流动性流动镶嵌模型1.戈特和格伦德尔二、细胞膜结构的探究历程细胞膜结构的探索空气水细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层单分子层表面积=2S表面积=S2.罗伯特森二、细胞膜结构的探究历程细胞膜结构的探索模型内容：（1）细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成细胞膜结构的电镜照片现象：细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构不足：细胞生长、变形虫运动难以解释（2）静态的统一结构新的实验证据：人—鼠细胞融合实验细胞膜具有流动性其它的实验证据：冰冻蚀刻电子显微法变形虫摄取草履虫3.辛格和尼科尔森二、细胞膜结构的探究历程细胞膜结构的探索模型：流动镶嵌模型水水水水√流动镶嵌模型的基本内容1.流动镶嵌模型认为，细胞主要是由磷脂分子和蛋白质构成的。

是膜的

，其内部是磷脂分子的疏水端，

分子或

不自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的

在磷脂双分子层表面，有的部分或全部

入磷脂双分子层中，有的

于整个磷脂双分层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。阅读教材P44、45页相关内容完成下面的填空！2.细胞膜不是静止不动的，而是具有

，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向

，膜中的蛋白质大多也能

。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。3.对细胞膜的深入研究发现，细胞膜的外表面还有

分子，它和

分子结合形成

，或与

结合形成

，这些糖类分子叫作

。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如，糖被与细胞表面的

、细胞间的

等功能有密切关系。磷脂双分子层基本支架水溶性离子镶嵌贯穿流动性移动运动糖类蛋白质糖蛋白脂质糖脂糖被识别信息传递内容4.糖蛋白、糖脂(识别)糖被（分布在细胞膜外侧）流动镶嵌模型的基本内容3.磷脂双分子层与大多数蛋白质分子都可以运动，具有流动性。1.

以磷脂双分子层为基本支架2．蛋白质分子镶、嵌、贯穿在整个磷脂双分子层中受体膜的结构特点：具有一定的流动性1.变形虫的捕食3.白细胞吞噬病菌2.细胞的融合等举例：2024/9/13

细胞壁具有全透性，无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境，因此细胞壁不是细胞的生命系统的边界。细菌细胞壁肽聚糖植物细胞壁纤维