第3章生命的结构基础 第1节细胞膜.ppt

1、第3章生命的结构基础,上海市真如中学孔慧敏08-03,细胞是生物体结构和生命活动的基本单位,细菌,植物细胞,病毒,动物细胞,教学要求,动植物细胞的主要区别。原核细胞和真核细胞的主要区别，原核生物的常见种类。病毒的结构特点和营养方式。,第一节细胞膜,第一节细胞膜的教学要求,细胞膜的组成成分和结构特点。物质通过细胞膜的各种方式。细胞吸水和失水的原理。细胞通过细胞膜上的受体来接受外界和身体内部的信息。,教学要求,懂得细胞膜组成成分中磷脂分子与蛋白质分子的关系。比较自由扩散和协助扩散，被动运输和主动运输，胞吞和胞吐。理解细胞膜的选择透过性，并懂得细胞渗透吸水和失水的原理。,教学要求,举例说明细胞膜结构

2、与其功能相适应，以及细胞膜流动性的重要意义。,重点,细胞膜的化学组成和结构特点。原生质层的概念和半透膜性质。被动运输、主动运输和胞吞胞吐。,难点,细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的。细胞吸水和失水的原理。,尿毒症患者正在接受血液透析,血透工作原理,身体如何排出废物?,关于细胞膜你有什么问题?,细胞膜由什么物质构成？这些物质形成的细胞膜具有怎样的结构？细胞膜怎样行使其功能？细胞膜组成成分、结构与功能之间存在怎样的关系？,一、对细胞膜结构的探索历程,时间：1895年人物：欧文顿（E.Overton）实验：E.Overton的推测：,不溶于脂质的物质,溶于脂质的物质,细胞膜,膜中含脂质。,1、对生物膜组

3、分的探索,资料1,细胞膜的通透性实验,B：根据磷脂分子的结构特点，磷脂分子在水空气界面中的排布方式？,A：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。,资料2：磷脂分子结构,磷脂分子,空气,水,时间：1925年人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。,资料3：E.Gorter和F.Grendel对血影的研究,细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！,结论：,资料4,科学家在实验中发现：细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶

4、(能专一地分解蛋白质的物质)分解。,根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论?,问题探讨：,得出结论：,推测膜中可能还含有蛋白质等,2、对生物膜组分的探索,资料5：电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高，故显暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带。,超薄切片技术获得的细胞膜照片,1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）的“单位膜”模型认为：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”构成的三层静态统一结构。,3、对生物膜模型架构的探索脂质和蛋白质的排布方式,冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。,

5、资料6,蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。,蛋白质在膜中的分布是不对称的,资料7,细胞膜具有流动性（蛋白质）,荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图,时间：1970年人物：弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)实验：,结论：,人细胞,小鼠细胞,细胞融合,红色荧光染料标记的膜蛋白,绿色荧光染料标记的膜蛋白,时间：1972年人物：桑格和尼克森（S.J.Singer&G.Nicolson）假说：流动镶嵌模型,资料8,细胞膜的结构,请根据细胞膜结构模式图描述细胞膜的结构。,如何区分膜的内侧和外侧？,从图中，你能读出细胞膜有哪些作用？,细胞膜的功能,保护细胞。控制物质进出。细胞识别、分泌、排泄、

6、免疫。,脂溶性小分如何穿过细胞膜,自由扩散,什么特点？,自由扩散,特点？,小分子物质通过细胞膜的方式,特点？,主动运输,特点？,自由扩散、协助扩散和主动运输比较,请列表比较异同,小分子物质出入细胞膜方式比较,小分子物质进出细胞膜的方式,脂溶性或水溶性。逆或顺浓度差。,如何判断？,小分子物质出入细胞时磷脂和蛋白质分别起什么作用？,磷脂：阻挡水溶性分子通过，允许脂溶性小分子自由通过。蛋白质：选择与自己空间构型相适合的小分子通过。,大分子物质如何进出细胞？,巨噬细胞吞噬细菌。胰岛细胞分泌胰岛素。B淋巴细胞分泌抗体。,胞吞和胞吐,细胞膜为什么能实现胞吞和胞吐？细胞膜具有流动性,胞吞和胞吐,联系细胞器的

7、功能和细胞膜的胞吐作用，说明牛乳腺细胞如何分泌乳汁？（重点说明牛奶中的蛋白质合成、运输、加工包装和胞吐）,说说你对细胞膜结构和功能的理解,结构特点：半流动性。功能特点：选择性半透膜。,从哪几个方面考虑？,练一练,新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质被吸收到血液中的方式分别是（）A、主动运输、主动运输B、胞吞、主动运输C、主动运输、胞吞D、协助扩散、主动运输,B,练一练,下列关于膜的叙述，错误的是（）A、细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成B、核膜和内质网膜在结构上有密切联系C、线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D、细胞膜中的大多数蛋白质分子

8、和磷脂分子不是静止的,C,练一练,葡萄糖分子进入红细胞和小肠上皮细胞的共同点是（）A、都要消耗能量B、都要蛋白质协助C、都是主动运输D、都是从低浓度到高浓度,B,D,a,b,c,d,e,氧分子,神经元积累K+排出Na+,细胞膜结构与功能的关系,成分组成结构，结构决定功能。,运动性,流动性,结构,功能（物质交换）,物质交换正常进行,选择透过性,作业,学案练习册,植物细胞如何吸水？,细胞的吸水和失水,水分如何通过细胞膜的？细胞吸水或失水由什么决定？细胞结构与细胞吸水方式有关吗？,你有什么问题？,生活中的一些现象,凉拌黄瓜前先用盐腌一下，会出很多水。为什么？萎蔫的蔬菜放入清水中，一段时间后蔬菜恢复挺

9、拔。为什么？人生病打点滴时必须使用0.9%NaCl溶液，为什么？,渗透作用,渗透,水分子通过细胞膜的扩散。,成熟植物细胞处于高浓度外界溶液中,植物细胞的质壁分离与复原,植物细胞渗透吸水的条件,植物细胞具有大型液泡。植物细胞的细胞膜具有选择透过性。外界溶液浓度小于细胞液浓度。,成熟植物细胞的结构,成熟植物细胞结构的功能,原生质层功能有什么特点？,全透性,选择透过性膜,细胞壁有什么功能？,在外界溶液中的成熟植物细胞,在外界溶液中的成熟植物细胞,质壁分离,质壁分离现象指什么?原生质层与细胞壁分离的现象。为什么大量失水的植物细胞会发生质壁分离现象？细胞失水导致原生质层收缩，细胞壁不容易变形保持原状，因

10、此出现质壁分离。,发生质壁分离的条件,细胞自身条件具有大型液泡。细胞壁和原生质层弹性不同。原生质层具有选择透过性。外界条件外界溶液浓度大于细胞液浓度。,从哪几个方面考虑？,你的解释？,凉拌黄瓜前先用盐腌一下，会出很多水。为什么？黄瓜细胞处于高浓度外界溶液中，渗透失水，细胞液大量渗出。萎蔫的蔬菜放入清水中，一段时间后蔬菜恢复挺拔。为什么？蔬菜细胞处于低浓度外界溶液中，渗透吸水，细胞液增加。,想一想,死亡的细胞能发生质壁分离与复原吗？为什么？动物细胞处于高浓度外界溶液中会发生什么现象？为什么？农作物施肥过浓会发生什么现象？为什么？质壁分离实验可以用来鉴定种子发芽率吗？为什么？还能利用渗透吸水原理进

11、行什么实验？,你的解释？,人生病打点滴时必须使用0.9%NaCl溶液，为什么？动物细胞处于高浓度外界溶液中能发生质壁分离吗？,如果细胞外液不能维持一定浓度,练一练,一个正在发生质壁分离的细胞，它的吸水能力会逐渐（）A、减少B、增大C、不变D、等于0,B,练一练,在浓蔗糖液中，能够发生质壁分离的细胞是（）A、人的空腔上皮细胞B、蛙的红细胞C、皮肤的角质层细胞D、洋葱的表皮细胞,D,练一练,将洋葱表皮细胞放入一定浓度的硝酸钾溶液中，其细胞便发生质壁分离，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离复原，其原因是（）A、细胞液的溶质透出细胞B、质壁分离后的细胞只允许水分进入C、K+和NO3-离子进入细胞D、水分和

12、溶质自由进出细胞,C,练一练,通过植物细胞质壁分离和复原实验，不能用于（）A、测定细胞液的浓度大小B、验证渗透作用C、鉴定细胞死活D、证实渗透吸水是主要方式,D,练一练,下列关于原生质层的说法，正确的是（）A、原生质层的实质就是原生质B、原生质层由细胞壁、细胞质和液泡膜组成C、原生质层是选择透过性膜D、动植物细胞均有原生质层,C,练一练,食醋中的醋酸和蔗糖分别是活细胞所不选择吸收的小分子和大分子。但用食醋和蔗糖可将鲜蒜腌制成糖醋大蒜，原因是（）A、醋酸和蔗糖分子虽进不了细胞，但可存在于细胞间隙B、醋酸和蔗糖分子可被分解后由活细胞吸收C、腌制时间长，两种物质可缓慢深入细胞内部D、醋酸可杀死细胞，蔗糖也可使细胞失水死亡后破坏细胞膜的选择透过性,D,练一练,下列属于渗透作用的是（）A、水分子通过植物细胞的细胞壁B、水分子通过植物细胞的细胞膜C、蔗糖溶液通过植物细胞的细胞壁D、水分子通过液泡膜E、