高三一輪復(fù)習(xí)課件：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

1、 高中生物必修一細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能第三章 第1節(jié)細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界第四章 第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是誰(shuí)，隔開(kāi)了原始海洋的動(dòng)蕩是誰(shuí)，為我日夜鎮(zhèn)守邊防是誰(shuí)，為我傳遞信息安康沒(méi)有你，我一個(gè)小小的細(xì)胞會(huì)是何等模樣！如何獲取細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的成分一、體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法1.實(shí)驗(yàn)方法：吸水漲破法2.材料：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞 豬(或牛、羊、人)的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液。一、體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法為什么？ 人和其他哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器3.方法步驟（1）用滴管吸取少量紅細(xì)胞稀釋液，滴一小滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，制成臨時(shí)裝片。（2）在高倍鏡下觀察，待觀察清晰時(shí)，在蓋玻片的一側(cè)滴一滴蒸餾水，同

2、時(shí)在另一側(cè)用吸水紙小心吸引，注意不要把細(xì)胞吸跑。上述操作均在載物臺(tái)上進(jìn)行，并持續(xù)觀察細(xì)胞的變化。結(jié)果：凹陷消失，細(xì)胞體積增大，細(xì)胞破裂，內(nèi)容物流出，獲得細(xì)胞膜紅細(xì)胞細(xì)胞膜如果上述實(shí)驗(yàn)是在試管中進(jìn)行，細(xì)胞破裂后，通過(guò)什么辦法從混合液中分離出純度較高的細(xì)胞膜？離心法細(xì)胞膜的主要成分脂質(zhì) 大約占50% （磷脂最豐富,動(dòng)物細(xì)胞中還含有少量的膽固醇）蛋白質(zhì) 大約占40% 糖類 大約占2%10%（細(xì)胞膜功能復(fù)雜程度和蛋白質(zhì)種類、數(shù)量有關(guān)）二、細(xì)胞膜的成分三、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi) 膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開(kāi)，產(chǎn)生原始的細(xì)胞，并成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。細(xì)

3、胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜站?。∠胍M(jìn)入細(xì)胞，先過(guò)我這一關(guān)！氨基酸葡萄糖無(wú)機(jī)鹽離子尿素尿素色素色素核酸核酸CO2CO2氨基酸氨基酸O2O2激素抗體2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流內(nèi)分泌細(xì)胞血管靶細(xì)胞激素發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子精子與卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流高等植物細(xì)胞：胞間連絲胞間連絲3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流作用：支持和保護(hù)植物細(xì)胞細(xì)胞壁纖維素果膠4.細(xì)胞壁的成分和功能細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流Year1895年細(xì)胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)四、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的

4、探索歷程我是歐文頓，經(jīng)過(guò)上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)我發(fā)現(xiàn)推測(cè)：膜是由脂質(zhì)組成的生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析還是通過(guò)膜成分的提取和鑒定？在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取分離鑒定嗎?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析假說(shuō)需要通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證和完善思考與討論四、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程Year20世紀(jì)初1895年20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái)?；瘜W(xué)分析表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。四、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 脂質(zhì)（主要是磷脂）和蛋白質(zhì)是怎樣有機(jī)結(jié)合構(gòu)成膜的呢？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)Year1917年CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=O

5、CH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2N+（CH ）33OOO=PO甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸朗姆瓦指出磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。1895年20世紀(jì)初磷脂分子細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索Year1917年活動(dòng)一： 磷脂分子在空氣水界面如何排布的？1895年20世紀(jì)初 自主探究活動(dòng)二：細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）磷脂分子的排布Year1917年1895年

6、20世紀(jì)初磷脂分子的排布磷脂分子在細(xì)胞膜上能否排列為單分子層？提出假說(shuō)：磷脂分子在細(xì)胞膜中排列為雙分子層Year荷蘭科學(xué)家實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層！1925年現(xiàn)象：S單層磷脂=2S紅1895年20世紀(jì)初1917年用丙酮從一定數(shù)量紅細(xì)胞的細(xì)胞膜中抽取出脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪成單分子層磷脂分子的排列方式蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？40年代，曾經(jīng)有科學(xué)家推測(cè)蛋白質(zhì)覆蓋在脂質(zhì)的兩邊。Year1940年推測(cè)：細(xì)胞膜是“三明治”靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型20世紀(jì)50年代電子顯微鏡誕生。在電子顯微鏡下觀察蛋白質(zhì)顯得灰暗，磷脂分子顯得光亮。羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗亮暗的三層結(jié)構(gòu)。兩層暗

7、一層亮1895年20世紀(jì)初1917年1925年思考：這種“三明治”結(jié)構(gòu)模型有什么不足呢？1959年Year1959年1895年20世紀(jì)初1917年1925年事實(shí)告訴我們：細(xì)胞膜是可以運(yùn)動(dòng)的！1940年20世紀(jì)60年代Year1970年費(fèi)雷和艾迪登的人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)1895年20世紀(jì)初1917年1925年20世紀(jì)60年代1959年結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性熒光標(biāo)記技術(shù)用熒光染料標(biāo)記膜表面蛋白質(zhì)，利用熒光特性，來(lái)反映膜的相關(guān)信息。1940年將標(biāo)本用干冰（或液氮）冰凍后斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面,在電鏡下觀察到的蛋白質(zhì)分布模型如下：冰凍蝕刻電子顯微法結(jié)論：蛋白質(zhì)的存在形式：鑲在、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中Year1970年1895年20世紀(jì)初1917年1925年20世紀(jì)60年代1959年1940年流動(dòng)鑲嵌模型的誕生在新的觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型流動(dòng)鑲嵌模型糖脂Year1970年1895年20世紀(jì)初1917年1925年20世紀(jì)60年代1959年1940年1972年流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、生物膜的基本支架：磷脂雙分子層2、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：鑲在、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中；3、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一定的流動(dòng)性：體現(xiàn)了生物膜的不對(duì)稱