细胞膜的结构和功能高一上学期生物人教版（2019）必修一

问题探讨为什么细胞壁不是植物细胞的边界？细胞壁对要进出细胞的物质没有选择性即全透性，它不能保证细胞内部的稳定。1细胞膜的结构和功能2必修1第3章第1节3细胞膜的功能观察实验结果，分析细胞膜的功能将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞4细胞膜的功能膜的出现对生命起源过程至关重要5细胞膜的功能具有选择性具有相对性6细胞膜的功能喷洒香水后，鼻子接触香水分子，为什么大脑皮层能产生“香”的感觉？思考：1、上述实例说明细胞膜还具备什么功能？2、对于多细胞生物而言，细胞膜的上述功能有何意义？3.进行细胞间的信息交流7细胞膜的功能方式一：通过细胞分泌化学物质间接传递信息。8细胞膜的功能方式二：通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息。9细胞膜的功能方式三：相邻两细胞之间形成通道来传递信息。10对细胞膜成分的探索1895年欧文顿溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。假说：细胞膜是由脂质组成的11对细胞膜成分的探索科学家利用哺乳动物的成熟红细胞，通过定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。发现：组成细胞膜脂质有磷脂和胆固醇，磷脂的含量最多12对细胞膜成分的探索1917年，科学家朗缪尔把溶有膜脂的挥发性溶剂倾倒在水面上，溶剂挥发掉以后，脂类分子在水面上铺成一层，并且测得脂分子的极性一端被吸附在水分子上，而非极性一端直立在水面上。如下图所示。构成细胞膜的脂质分子由亲水头端和疏水尾端组成。13对细胞膜成分的探索结构图模型示意图磷脂分子结构胆碱磷酸甘油2条脂肪酸链头部尾部亲水疏水14对细胞膜成分的探索磷脂分子在水环境中的排布15对细胞膜成分的探索1925年戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，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表面积的2倍。假说：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层16对细胞膜成分的探索1935年丹尼利和戴维森发现：细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。假说：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质注：水等液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”。已经发现：油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。17对细胞膜成分的探索对细胞膜的进一步研究发现，细胞膜的外表面还有糖类分子。（1）糖被：糖蛋白和糖脂（2）糖被的作用：细胞识别、信息传递等18对细胞膜成分的探索细胞类型蛋白质%磷脂%固醇%糖类等其他成分%哺乳动物红细胞4933108玉米叶肉细胞4726720大肠杆菌752500【思考】1、到目前为止，我们已了解细胞膜都是由哪些物质组成的？19对细胞膜成分的探索【思考】1、到目前为止，我们已了解细胞膜都是由哪些物质组成的？（1）脂质（约占50%）：磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇（2）蛋白质（约占40%）：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多（3）糖类（占2~10%）：形成糖蛋白或糖脂，用于细胞识别和信息传递等2、最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的。20对细胞膜结构的探索1959年罗伯特森在电镜下观察细胞膜有“暗-亮-暗”结构。假说：细胞膜结构的静态模型21对细胞膜结构的探索以下数据和资料是否支持“三明治”模型的概述？细胞类型蛋白质%磷脂%哺乳动物红细胞4933玉米叶肉细胞4726大肠杆菌7525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，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。人工合成的脂双层也呈现为“暗-亮-暗”结构。22对细胞膜结构的探索三明治模型无法解释：膜蛋白与脂质的含量差异电镜下细胞膜的厚度细胞的生长与分裂23对细胞膜结构的探索资料：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。24对细胞膜结构的探索物理科学家在低温下将细胞膜切开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面（冰冻蚀刻法），发现蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中。冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构25对细胞膜结构的探索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。26对细胞膜结构的探索变形虫摄食纤毛虫

资料受精卵卵裂27对细胞膜结构的探索1970年费雷和埃迪登人鼠细胞融合实验结论：细胞膜具有流动性28对细胞膜结构的探索细胞膜中的磷脂的运动29对细胞膜结构的探索1972年辛格和尼科尔森假说：细胞膜的流动镶嵌模型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、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实验实验结果膜结构性质的概括模型的提出与完善罗伯特森实验电镜下细胞膜呈“暗-亮-暗”结构所有细胞膜都是静态的蛋白质-脂质-蛋白质结构三明治模型冰冻蚀刻实验蛋白质颗粒在脂双层中的分布情况蛋白质镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于脂双层流动镶嵌模型人鼠细胞融合实验不同颜色的荧光在细胞膜上均匀分布细胞膜具有流动性30对细胞膜结构的探索细胞膜结构模型的发展31对细胞膜结构的探索思考：流动镶嵌模型是不是已经完美无缺？流动镶嵌模型还在不断发展中……1975年，沃利奇提出晶格镶嵌模型1977年，杰恩和怀特提出板块镶嵌模型32课堂总结1895年欧文顿，细胞膜是由脂质组成的1925年戈特和格仑德尔，细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层1935年丹尼利和戴维