细胞膜的结构和功能高中生物人教版必修1

第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能问题探讨细胞的边界：细胞膜（质膜）国家与国家的边界：国界线人体与外界环境的边界：皮肤和黏膜一个系统总有它的边界注入伊红染料资料：科学家将伊红注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞伊红为什么不能逸出细胞呢？细胞是一个完整的系统，它有边界——细胞膜1.将细胞与外界环境分隔开原始海洋景观想象图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细胞膜的功能一、细胞膜的功能前提条件：活细胞◆细胞膜的控制作用是相对的◆细胞膜的功能特性：

选择透过性病毒抗体、激素细胞膜的功能2.控制物质进出细胞

。营养物质一、细胞膜的功能资料1：鉴别细胞是否死亡常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。【思考】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？据此推测细胞膜具有什么功能？【思考】为什么用凉水洗苋菜水不变色，而炒或者煮汤汁都会变红？可能原因是什么，这一现象与细胞膜的功能有什么关系？资料2：死细胞问题探讨一、细胞膜的功能①间接交流（化学物质）细胞通过分泌的激素（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◆靶细胞：接受信号的细胞◆受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点

①化学本质：糖蛋白②作用：识别、接受信号

③特点：特异性(一种受体只能识别一种或者一类物质)细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流距离较远的细胞一、细胞膜的功能相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞如（同种生物的）精子和卵细胞的识别和结合细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流②直接接触交流一、细胞膜的功能思考：所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体吗？胞间连丝高等植物细胞之间通过

传递信息胞间连丝细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流③形成通道一、细胞膜的功能胞间连丝①通过化学物质间接传递信息③形成通道②细胞膜直接接触2.新冠病毒表面的S蛋白与人体细胞表面的ACE2受体的结合体现了细胞间的信息交流.（

）×信息交流只发生在细胞和细胞之间，不发生在细胞内或病毒与细胞之间。1.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。()×细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流1．(2024·山西运城高一月考)下图为细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法错误的是(

)

A．功能①在生命起源过程中具有关键作用B．功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C．胰岛素调控生命活动可用上图③表示D．相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流√2．(2024·北京丰台高一期末)水溶性染色剂PI能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的细胞核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到活细胞后，该细胞核会着色，利用PI鉴别细胞的基本原理是(

)A．死细胞与活细胞的核酸结构不同B．死细胞的核酸含量改变C．活细胞的细胞膜能阻止PI的进入D．活细胞能分解染色剂PI√①欧文顿实验溶于脂质的物质不溶于脂质的物质对细胞膜成分的探索提出假说：膜是由脂质组成的相似相溶原理二、对细胞膜成分的探索科学家利用

，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析组成细胞膜的脂质有______和________，其中_______含量最多。胆固醇磷脂磷脂哺乳动物成熟的红细胞【思考】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，细胞容易吸水涨破②

无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜对细胞膜成分的探索②对细胞膜中脂质成分类型的确定磷

酸甘

油脂肪酸头部胆

碱——疏水——亲水CHCH2C=OOCH2CH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OOCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉON+（CH）33OO=POˉCH2尾部磷脂分子的结构水水水水水【课堂思考】在水—空气介面，磷脂分子是如何排列的？ABCD【课堂思考】在水—空气介面，磷脂分子是如何排列的？实验过程：用丙酮从人的红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层实验现象：测得一个红细胞单层分子的面积为其表面积的2倍实验结论：___________________________________________细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层

二、对细胞膜成分的探索对细胞膜成分的探索③戈特和格伦德尔实验【随堂检测】将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的2倍。用下列细胞实验与此结果最相符的是（

）A．人的肝细胞

B．大肠杆菌细胞

C．洋葱鳞片叶表皮细胞

D．鸡的红细胞B【解题规律】（1）若为2倍，说明该细胞只有细胞膜（2）若不止有细胞膜，还有其它的生物膜

（如：核膜、细胞器膜），则大于2倍二、对细胞膜成分的探索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推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质Q:能否用已学知识证明细胞膜上确有蛋白质呢？对细胞膜成分的探索④丹尼利和戴维森实验二、对细胞膜成分的探索细胞膜的成分

（约50%）

（约40%）:

（约2%—10%）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的_____和____越多

（主要）

（动物细胞膜）种类数量糖类脂质蛋白质磷脂胆固醇对细胞膜成分的探索细胞膜元素：CHONP二、对细胞膜成分的探索膜的主要成分是脂质和蛋白质细胞膜主要成分：脂质和蛋白质√（糖类×）①罗伯特森的实验和模型罗伯特森用电镜下观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构提出假说：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缺陷：不能解释细胞膜的流动性对细胞膜结构的探索酵母菌出芽生殖变形虫摄取草履虫①罗伯特森的实验和模型对细胞膜结构的探索37℃40min②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细胞融合人细胞小鼠细胞细胞膜表面的蛋白质可运动直接证明：间接证明：细胞膜具有流动性对细胞膜结构的探索（细胞膜的结构特点）荧光标记法阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，回答下列问题：细胞膜的主要成分是什么？细胞膜的基本支架是什么？蛋白质在细胞膜上如何分布？细胞膜具有流动性的原因是什么？什么叫糖蛋白、糖脂、糖被？糖被有什么功能？流动镶嵌模型的基本内容二、对细胞膜成分的探索2.主要由______和_______构成的；磷脂蛋白质3.____________是膜的基本支架；磷脂双分子层4.蛋白质_____________________磷脂双分子层中；镶在、嵌入、贯穿于5.细胞膜具有________；流动性对细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要6.糖类：

功能：位于外表面，称为糖被。与蛋白质、脂质结合成糖蛋白、糖脂。参与细胞识别、信息传递。意义:流动镶嵌模型的基本内容1.提出者：______和___________辛格尼科尔森二、对细胞膜成分的探索磷脂双分子层磷脂分子蛋白质分子糖蛋白糖脂糖类细胞外细胞内有糖蛋白一侧1层细胞膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子流动镶嵌模型的基本内容二、对细胞膜成分的探索功能多样性的原因：蛋白质种类和数量不同2.细胞膜的结构特点：具有一定的流动性1.细胞膜的功能特点：选择透过性细胞膜功能组成成分流动镶嵌模型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脂质：以磷脂为主蛋白质：决定了细胞膜的功能糖类：形成糖蛋白和糖脂主要内容结构特点基本支架：磷脂双分子层蛋白质：镶嵌、贯穿、嵌入在双磷脂分子层糖类：形成糖蛋白或糖脂具有一定的流动性具有一定的选择透过性课后总结一、概念检测1.基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。(1)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。()(2)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。()(3)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下个空洞。()×××2.细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是()A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜C.细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型B练习与应用二、拓展应用1.在解释不容易理解的陌生事物时，人们常用类比的方法，将陌生的事物与熟悉的事物作比较。有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱的小洞又能让空气进出。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方?练习与应用二、拓展应用2.右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。(1)为什么两类药物的包裹位