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

3.1细胞膜的结构和功能第3章细胞的基本结构细胞膜(质膜)是系统的边界1.将细胞与外界环境分隔开一、细胞膜的功能动、植物细胞原始海洋中有机物聚集进化出原始生命产生了原始的细胞，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。细胞膜出现意义2.控制物质进出细胞一、细胞膜的功能核CO2细胞产物代谢废物O2

营养物质细胞膜不需的，有害的物质有些病毒病菌细胞膜的控制作用是相对的一些有害物质、部分病毒和病菌能进入细胞（功能特点：选择透过性）2.控制物质进出细胞资料1：在球场上，当发现足球快速向你头部飞奔过来，你会迅速躲避或用胳膊阻挡。思考：哪些细胞参与完成了上述活动？它们发挥的具体作用是什么？3.进行细胞间的信息交流眼部组织细胞、神经元细胞和肌肉细胞3.进行细胞间的信息交流胰岛素3.进行细胞间的信息交流胰岛B细胞胰岛素受体（糖蛋白）（信息分子）3.进行细胞间的信息交流受体3.进行细胞间的信息交流例、如图为细胞间信息交流的三种方式，下列有关叙述错误的是A.这三种方式中都需要信号分子与细胞膜上的受体进行识别与结合B.图甲可表示胰岛素经血液运输到靶细胞对其生命活动进行调节C.图乙可表示同种动物精子和卵细胞之间的识别和结合D.图丙可表示高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接并进行信息交流A请拿出生物课本和草稿本

1859年，欧文顿选用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：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。不溶于脂质的物质溶于脂质的物质●●●●细胞膜●●●●●●欧文顿推测细胞膜是由脂质组成的。提出假说:验证假说观察现象二、对细胞膜成分的探索

为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型，科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物的红细胞，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磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最多。得出结论结构图模型示意图二、对细胞膜成分的探索（亲水）（疏水）甘油脂肪酸其他衍生物

磷酸1、推测磷脂分子在空气一水界面上会怎么样排布?2、推测磷脂分子在水中可能是怎样排布的?根据磷脂分子的特点思考:水空气AB水环境1925年，两位荷兰科学家戈特和哥伦德尔利用丙酮从人的红细胞中提取出脂质：（磷脂双分子层）1935年，丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。推测细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。从而证明细胞膜中存在蛋白质。二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索脂质50%主要是磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最为丰富。蛋白质40%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2%-10%主要1959年，罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜呈暗—亮—暗的三层结构。（关于电镜成像：电子束照射大分子物质，散射度高，呈暗带；照射小分子物质，散射度低，呈亮带。）罗伯特森大胆地提出了细胞膜模型的假说：所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成；三、对细胞膜结构的探索静态的统一结构资料1：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。三、对细胞膜结构的探索加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。资料2：资料3：科学家研究发现，有些膜蛋白的特定区域主要由疏水氨基酸组成，这些区域很可能与脂双层的疏水区域结合，造成这些部分会深深插入膜的内部。三、对细胞膜结构的探索冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构20世纪60年代，冰冻蚀刻技术得到了应用。科学家将细胞进行快速低温冷冻，用冷刀将细胞标本骤然冲断开。这时，磷脂双分子层的疏水端裂开，从而显示出蛋白质颗粒在膜之中的真实分布情况。冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构1970年：人鼠细胞融合实验人鼠细胞融合实验细胞膜上的蛋白质分子具有流动性FRAP（荧光漂白后恢复）技术:即是一种利用了荧光分子的可漂白特点测量分子运动和运输相关参数的方法4.用绿色荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，待荧光分布均匀后，在细胞膜上选定需进行漂白的部位，用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变，从而使此部位的荧光消失。一段时间后，漂白部位荧光会有一定程度的恢复。下列有关叙述错误的是A.绿色荧光在膜上一般不呈均匀分布状态B.根据荧光恢复速度可推算细胞膜中蛋白质分子的运动速度C.漂白部位荧光一定程度的恢复是因为细胞膜具有流动性D.漂白部位荧光的恢复是因为被标记蛋白质恢复空间结构√由题意可知，用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变，因此漂白部位荧光的恢复不可能是因为被标记蛋白质恢复空间结构，D错误。细胞膜上的磷脂分子具有流动性磷脂双分子层糖蛋白磷脂胆固醇蛋白质糖脂糖被（多糖）：细胞表面的识别、细胞间的信息传递等。四、流动镶嵌模型的基本内容1972年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型胆固醇:在调节膜的流动性，增加膜的稳定性以及降低水溶性物质的通透性等方面都起着重要的作用结构特点：流动性胆固醇:在调节膜的流动性，增加膜的稳定性以及降低水溶性物质的通透性等方面都起着重要的作用脂双层为基本骨架细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动磷脂