3.1细胞膜的结构与功能课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1

国家的边界：边防线等人体的边界：皮肤和黏膜细胞的边界-细胞的边界：细胞膜（质膜）细胞膜第1节细胞膜的结构和功能2019人教版必修一第3章细胞的基本结构【资料1】未受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作一个卵细胞，卵黄膜可看作卵细胞膜。卵黄膜完好才能维持细胞正常形态，戳破细胞膜，蛋黄就流出来了。思考1：说明细胞膜具有什么功能？一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开使细胞成为相对独立的系统；保障了细胞内部环境的相对独立。（质膜）一、细胞膜的功能【资料2】鉴别死细胞和活细胞，常用台盼蓝染色，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色。向活的变形虫体内注入伊红染液，变形虫体内呈现红色，体外没有被染色。思考2:(1)为什么活细胞不能被染色而死细胞能被染色？(2)说明细胞膜具有什么功能？被台盼蓝染色的死细胞未被染色的活细胞2.控制物质进出细胞一、细胞膜的功能2.控制物质进出细胞思考3：新鲜的苋菜叶泡进水中，水一般不会变红，但高温炒熟的苋菜中却有红红的汤汁，这可能是因为什么？高温使细胞膜和液泡膜失去控制物质进出的功能营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）不需要、有害的物质（如细菌、病毒等）抗体、激素等细胞合成并分泌废物（CO2、尿素等）细胞代谢产生

细胞膜的控制作用是相对的，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。功能二：控制物质进出细胞功能特点:选择透过性不易激素受体蛋白血液传递信息接收信息一、细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流（1）间接交流：细胞分泌化学物质（如激素），通过膜表面的受体传递信息。靶细胞发出信号的细胞信号分子受体（2）直接交流：细胞膜的接触只有同种生物的精子和卵细胞能够识别和结合。一、细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流一、细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流（3）高等植物细胞通过

传递信息。通道（胞间连丝）动物细胞间的孔道结构是谁，隔开了原始海洋的动荡是谁，奏鸣了生命的交响是谁，为我日夜守边防是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！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『直接交流』『间接交流』『通道传递』一、细胞膜的功能科学家实验依据结论或假说1895年，欧文顿20世纪初1925年，戈特和格伦德尔1935年，丹尼利和戴维森1、阅读教材P42,总结细胞膜成分的探索历程：二、对细胞膜成分的探索【资料3】（教材P42第一段）1895年欧文顿：多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易通过细胞膜。根据相似相溶原理，推测：不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜细胞膜是由脂质组成的。二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索【资料4】（教材P42第二段）科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析。思考5：得出了什么结论？为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？

1.动物细胞无细胞壁，更容易吸水涨破2.哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和细胞器，无其他生物膜，只有细胞膜细胞膜的成分：脂质（磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多）【资料5】（教材P42第五段）1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。思考6：从以上资料可以推测细胞膜中还可能含有什么物质？推测（提出假说）：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。20世纪30年代，科学家确定细胞膜中存在蛋白质。二、对细胞膜成分的探索细胞膜_____（约50%）_______（约40%）：糖类（2%～10%）_____（主要

）胆固醇(动物细胞膜具有)二、对细胞膜成分的探索这些成分如何组成细胞膜？其种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂。小结：【资料6】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。三、对细胞膜结构的探索时间：1925年人物：荷兰科学家戈特和格伦德尔实验：从红细胞膜中提取脂质，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的表面积的2倍

水空气亲水“头”疏水“尾”三、对细胞膜结构的探索结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层

模型构建1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？三、对细胞膜结构的探索模型构建2水水B水水三、对细胞膜结构的探索脂单分子层磷脂双分子层【资料8】1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜呈清晰的暗-亮-暗三层结构,细胞膜是一种静态的统一结构。

【电镜】电子束照射大分子，散射度高，黑暗；电子束照射小分子，散射度低，明亮。

提出假说：细胞膜由“

”三层静态结构构成蛋白质-脂质-蛋白质三、对细胞膜结构的探索细胞的生长与分裂变形虫的变形运动受精时细胞融合白细胞追杀细菌酵母菌的出芽生殖三、对细胞膜结构的探索

推测：细胞膜应该能够流动。【资料10】人鼠细胞融合实验：（荧光标记技术）1970年，将人—鼠细胞进行融合的过程中，用不同颜色荧光染料分别标记人的细胞和鼠的细胞；一段时间后，不同颜色的荧光染料均匀分布在融合细胞膜表面。融合细胞细胞融合37℃40min小鼠细胞人细胞细胞膜具有流动性。实验结论：细胞膜上的蛋白质分子是可以运动的。三、对细胞膜结构的探索红色荧光标记膜蛋白绿色荧光标记膜蛋白细胞膜不是静止不动的组成细胞膜的磷脂侧向运动蛋白质大多也可以运动细胞膜具有流动性结构特点:具有流动性三、对细胞膜结构的探索蛋白质镶在膜表面、部分或全部嵌入膜中、贯穿整个膜。三、对细胞膜结构的探索1972年，辛格和尼科尔森提出细胞膜结构模型：流动镶嵌模型磷脂双分子层蛋白质磷脂分子糖蛋白糖脂胆固醇外侧内侧1.

是膜的基本支架，内部是磷脂分子的

，水溶性分子或离子

自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子有的

、有的部分或全部

磷脂双分子层中，有的

整个磷脂双分子层。所以，蛋白质在磷脂双分子层上的分布是

（填对称或不对称）。

细胞膜具有

性，主要表现为磷脂分子能

移动，蛋白质

（填少数、大多数或全部）也是可以运动的，所以，细胞膜的流动性对于细胞完成

都是非常重要的。2.糖被：在细胞膜的

还有

分子，它与

或

结合，这些糖类分子叫

。它与细胞表面的

、

有关。磷脂双分子层疏水端镶嵌入贯穿不对称流动外表面糖类蛋白质糖被信息传递识别四、流动镶嵌模型的基本内容不能侧向自由物质运输、生长、分裂、运动脂质大多数既然水分子是疏水的，那水分子如何能跨膜运输呢？①水分子极小，可通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；②存在水通道蛋白，水分子可通过通道蛋白通过膜。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蛋白质镶、嵌入、贯穿细胞膜糖类（少）组分内部疏水，屏障物质运输等细胞表面识别、信息传递等运动运动结构特点：流动性1.将细胞与外界环境分隔开结构功能2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流课堂总结生物膜结构的探索历程(连线)实例(实验)结论(假说)①将膜分离提纯，并进行化学分析a.膜是由脂质组成的②脂溶性物质更易通过细胞膜b.膜的主要成分是脂质和蛋白质③电镜下细胞膜呈清晰的

c.细胞膜中的脂质分子排列为

暗一亮一暗三层结构连续两层④红细胞膜中脂质铺成单分子层