3.1细胞膜的结构和功能课件-一上学期生物人教版（2019）必修1

第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能细胞的边界：细胞膜(质膜)人体的边界：皮肤和黏膜国家的边界：边防线等01

细胞膜的功能膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。它

将生命物质与外界环境分

隔开，产生了原始的细胞。

并保障了细胞内部环境的

相对稳定。1.将细胞与外界环境分隔开推测的原始海洋景观图病毒病菌活细胞的细胞膜具有选择透过

性，这种控制既具有普遍性，又

具有相对性。死细胞

活细胞鉴别动物细胞是否死亡

常用台盼蓝染液。2.控制物质进出细胞

营养物质代谢

废物分泌物内分泌细胞的激素(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。3.进行细胞间的信息交流(1)通过细胞分泌化学物质完成间接交流胞的受体

靶细胞信号分子→血液→靶细内分泌细胞

靶细胞相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递到另一个

细胞。例如，精子和

卵细胞之间的识别和

结合3.进行细胞间的信息交流(2)通过相邻两个细胞的细胞膜接触膜上的信息分子→膜上的受体3.进行细胞间的信息交流(3)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：高等植物细胞之间通过胞间连丝

相互连接，也有信息

交流的作用普遍性2.控制物质进出细胞----选择透过性相对性物质传递3.进行细胞间的信息交流

接触传递通道传递(胞间连丝细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开对细胞膜成分的探索光学显微镜下的几种细胞1.实验：测定不同物质穿过细胞

膜的速度2.现

象：溶于脂质的物质容易穿

过细胞膜3.假说：细胞膜由脂质构成甘油脂溶性

丙基醇乙基脲乙

醇二乙基脲1895年欧文顿尿素通透性水

●选材：哺乳动物成熟的红细胞

①无细胞壁，②无细胞核

和众多的细胞器。结论：细胞膜中的脂质有磷脂

和胆固醇，其中磷脂含量

最

多离心之后进

行提取获得细胞

膜，对细胞膜进

行化学成分分析细胞吸水涨破，内容物流出验证实验假说：细胞膜中的磷脂分子呈双层排列o=POCH—CH₂OC=OCH₂CH₂吉志吉活王CHCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃头部：

亲水性尾部：疏水性膜内(水溶液)吉志去去去去去去去去舌活舌膜外(水溶液)CHOC=0

CH₂CH₂CH₂CH₂1925年荷兰科学家戈特&格伦德尔1.实验：用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气--水界面铺成S单层磷脂=2S红3.结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层单分子层。2.现象：1935年英国科学家丹尼利&戴维森1.实

验：研究细胞膜的表面张力2

.现象：细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分，表面张力会降低3.假说：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。脂质(大约占50%)磷脂胆固醇(动物细胞膜)蛋白质(大约占40%)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的

种类和数量越多糖

类(大约占2%

—

10%)验证方法：化学分析。糖类2-10%蛋白质40%脂质50%03

对细胞膜结构的探索光学显微镜下的几种细胞1959年罗伯特森1.现象：在电镜下观察到细胞膜有“暗-亮-暗”

三层结构。蛋白质三层结构构成的静态的统一结构。细胞膜结构的电镜照片细胞外蛋白质2.假说：细胞膜是由蛋白质—脂质—脂双层蛋白质脂双层蛋白质3.缺陷：膜静态模型无法解释客观事实，如：细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬细菌、受精时细胞融合等1959年罗伯特森蛋白质一细胞外冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构新发现：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。对模型的修正细胞膜蛋白质外层磷脂内侧内层磷脂内侧内层磷脂小鼠细胞细胞融合

37℃40min人细胞

正在融合的细胞生物膜的流动性主要受温度影响。在适宜的

温度范围内，随外界温

度升高，膜的流动性增

强；但温度超出一定范

围，会导致膜被破坏。1970年人鼠细胞融合实验绿色荧光

标记的膜

蛋白红色荧光

标记的膜

蛋白结

论：细胞膜具有流动性融合细胞1972年辛格&尼科尔森糖蛋白磷脂分子磷脂双分子层蛋白质分子细胞膜的结构示意图总结前人经验，在新的观察和实验的基础上，提出细胞

膜的流动镶嵌模型。流动镶嵌模型光学显微镜下的几种细胞04①细胞膜主要是由磷脂分子

和蛋白质分子构成②

磷脂双分子层是膜的基本支

架，其内部是磷脂分子的疏水

端，水溶性分子或离子不能自

由通过，因此具有屏障作用。③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。这些蛋白质分

子在物质运输等方面具有重

要作用。④细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现

为构成膜的磷脂分子可以侧

向自由移动，膜中的蛋白质

大多也能运动。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。细胞膜的外表面还有糖类分子和蛋白质分子结合形成

的糖蛋白，或与脂质结合形

成的糖脂，这些糖类分子叫

作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如，糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系科学方法——提出假说科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对

已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受

被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试

验结果相吻合。功能1.将细胞与外界环

境分隔开2.控制物质进出细