細胞膜的結構和功能課件 高一上學期生物人教版必修1

科學家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內,伊紅很快擴散到整個細胞,卻不能逸出細胞。細胞作為一個完整的系統(tǒng),它是有邊界這個邊界就是細胞膜

伊紅為什么不會逸出細胞？此實驗說明了什么？將正常的玉米種子和煮熟的玉米種子放進臺盼藍染色劑中，正常的玉米種子沒有被染成藍色，而煮熟的玉米種子被染成了藍色。臺盼藍是細胞活性染料，常用于檢測細胞是否存活。活細胞不會被染成藍色，而死細胞會被染成淡藍色。

因為只有活細胞的細胞膜才具有選擇透過性，進而具有控制物質出入細胞的能力，而死細胞的細胞膜失去了選擇透過性，而不具有控制物質出入細胞的能力。如將正常的玉米種子和煮熟的玉米種子放進臺盼藍染色劑中，正常的玉米種子沒有被染成藍色，而煮熟的玉米種子被染成了藍色。紅色花瓣用清水怎么洗，清水都不見紅色物質，但若放入沸水中一燙，會立即變成紅色，這是因為()A.在清水中沒有物質出入B.高溫使物質進出細胞方便C.熱水破壞了細胞膜D.水中色素分解成小分子物質細胞壁1、細胞壁的分布：真核細胞生物中的植物和真菌，除了支原體以外的原核細胞生物。2、細胞壁成分：植物的細胞壁有纖維素和果膠構成；真菌的細胞壁由幾丁質構成；原核細胞的細胞壁由肽聚糖構成。（溶菌酶能破壞乳酸菌的細胞壁，但一般不能破壞真菌和植物的細胞壁。纖維素酶和果膠酶能破壞植物細胞壁，但無法破壞細菌和真菌細胞壁）3、細胞壁的特點：全透性；伸縮性小。4、細胞壁的功能：支持作用；保護作用。植物細胞成分：纖維素和果膠原核細胞壁成分：為肽聚糖真菌細胞壁成分：幾丁質細胞膜的結構和功能一、體驗制備細胞膜的方法1、選擇材料:2、實驗原理:豬(哺乳動物）成熟的紅細胞紅細胞吸水脹破為什么要使用成熟的哺乳動物紅細胞制備細胞膜？1、沒有細胞壁吸水容易脹破。操作容易。2、沒有細胞核，避免細胞核膜的干擾。3、沒有細胞器，避免細胞器膜的干擾。獲得細胞膜的材料最好是用動物細胞還是用植物細胞？為什么？動物細胞，因為沒有細胞壁存在，不需要進行細胞壁的處理，吸水后才能脹破。對紅細胞有特殊要求嗎？雞紅細胞可以嗎？我行嗎?你不行!你屬于鳥類,我們要的是哺育動物哦!3、制備細胞膜過程提取紅細胞使紅細胞吸水破裂密度梯度離心分離4、觀察紅細胞吸水過程（1）取血時要在血液中加入檸檬酸鈉防止血液凝固。（2）用滴管吸取少量紅細胞稀釋液（血液中加入適量的生理鹽水進行稀釋，維持紅細胞的形態(tài)和功能），滴一滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。（3）在高倍顯微鏡下觀察，待觀察清晰時，在蓋玻片的一側滴一滴蒸餾水，同時在另一側用吸水紙小心吸引，并持續(xù)觀察細胞的變化?？梢钥吹浇牟糠旨毎l(fā)生變化：凹陷消失，細胞體積增大，細胞破裂，內容物流出。正常紅細胞形態(tài)紅細胞吸水后形態(tài)下列關于制備細胞膜的敘述中，錯誤的是:（

）

A.動物細胞沒有細胞壁，因此選擇動物細胞制備細胞膜操作更容易B.若選用洋蔥鱗片葉表皮細胞為材料，應先用蛋白酶去除細胞壁C.以哺乳動物成熟紅細胞制備細胞膜時，利用的是細胞吸水漲破的原理D.制備細胞膜利用了差速離心的方法下列關于體驗制備細胞膜的方法的說法，正確的是（）A、選用動物成熟的紅細胞作實驗材料B、原理是鹽酸改變細胞膜的通透性C、制備紅細胞稀釋液要用適量生理鹽水D、本實驗中沒有對照科學家常用哺乳動物紅細胞作材料來研究細胞膜的組成，是因為：［］

A.哺乳動物紅細胞容易得到

B.哺乳動物成熟紅細胞內沒有核膜、線粒體膜等膜結構

C.哺乳動物紅細胞在水中容易漲破

D.哺乳動物紅細胞的細胞膜在光學顯微鏡下容易觀察到Ｂ二、科學家對細胞膜組成的探索歷程●●不溶于脂質的物質溶于脂質的物質細胞膜材料11859年，歐文頓選用500多種化學物質對植物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發(fā)現凡是易溶于脂質的物質，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質的物質，也不容易穿過膜。你從以上實驗中能得出什么結論？并說明理由。動動腦筋細胞膜的組成成分中含有脂質，后來發(fā)現這種脂質主要是磷脂。親水頭部疏水尾部1、磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，“頭”部是親水的，“尾”部是疏水的。2、磷脂一定含有C、H、O、N、P組成，（很一些不含有N）（一）磷脂分子的結構磷脂是組成細胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質有關．某研究小組發(fā)現植物種子細胞以小油滴的方式存油，每個小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的結構是（）

A．由單層磷脂分子構成，磷脂的頭部向著油滴內

B．由單層磷脂分子構成，磷脂的尾部向著油滴內

C．由兩層磷脂分子構成，結構與細胞膜完全相同

D．由兩層磷脂分子構成，兩層磷脂的頭部相對若將細胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經過充分的攪拌后，下列能正確反應其分布的圖像是（

）下面關于細胞膜上磷脂分子的敘述，不正確的是（D）A磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸組成B磷脂的“頭部”是親水的，“尾部”是疏水的C雙層磷脂分子是“頭部”在外側，“尾部”在內側D雙層磷脂分子是“頭部”在內側，“尾部”在外側1925年荷蘭科學家戈特和格倫德爾從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，發(fā)現面積是細胞膜的2倍

結論：細胞膜中的磷脂分子是連續(xù)排列的-磷脂雙分子層磷脂分子材料2有細胞器膜和核膜的細胞的磷脂分子面積超過兩倍細胞膜的面積。磷脂分子在水中能自發(fā)的形成雙分子層的原因：細胞的內外環(huán)境均為水溶液環(huán)境，所以細胞膜中的磷脂分子親水頭部向著膜的內外兩側，細胞膜中的磷脂分子疏水尾部相對集中排列在膜內部，從而自然的形成了磷脂雙分子層。1935年，英國學者丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力。發(fā)現細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。當時人們已發(fā)現油脂滴表面如果吸附有蛋白質則表面張力會降低。于是推測細胞膜可能還附有蛋白質。材料3你從以上實驗中能得出什么結論？動動腦筋材料4

科學家使用蛋白酶處理細胞膜后，細胞膜會奔潰（蛋白酶是生物體內普遍存在的只對蛋白質分解起催化作用的物質）。細胞膜的組成成分中還含有蛋白質你從以上能推論出什么？動動腦筋材料5

科學家在細胞免疫、激素調節(jié)以及神經傳導的過程中，發(fā)現某些具有特異性識別功能的特殊蛋白，它們主體是蛋白質，但具有糖類物質的性質。細胞膜的組成成分中可能還含有糖類。后來的確發(fā)現了糖鏈的存在。三、細胞膜的組成成分科學家得到幾種膜的成分如下表膜的結構名稱蛋白質（質量分數）/%脂質（質量分數）/%糖類（質量分數）/%紅細胞膜405010大腸桿菌細胞膜7525很少◆不同細胞膜功能會有所不同。功能越復雜的細胞膜，其蛋白質的數量和種類較多。（1）說出細胞膜中含有哪些物質?（2）構成細胞膜的主要成分（3）不同種類的細胞中蛋白質含量為什么不同？（二）細胞膜的主要成分脂質（磷脂最豐富）大約占50%蛋白質大約占40%糖類大約占2%—10%四、細胞膜的流動鑲嵌模型蛋白質位于細胞膜的什么位置呢？時間：1959年實驗：羅伯特森在電鏡下看到細胞膜由“暗—亮—暗”的三層結構構成。信息：電鏡下蛋白質分子的電子密度高，呈暗色；磷脂分子的電子密度低，呈亮色。電鏡下的細胞膜材料5羅伯特森提出：“三明治”靜態(tài)剛性結構模型蛋白質蛋白質脂質變形蟲的攝食結論：

細胞膜不是靜態(tài)的剛性結構，而是一個動態(tài)的彈性結構。靜態(tài)模型能否圓滿解釋下面的現象呢？時間：20世紀60年代實驗：科學家用掃描電鏡技術和冰凍蝕刻技術揭示了細胞膜結構中蛋白顆粒的分布方式。材料6蛋白質部分鑲嵌或貫穿在整個磷脂分子層中誘導融合.人細胞鼠細胞熒光標記蛋白質1970年，弗萊和埃迪登人-鼠細胞融合實驗采用熒光標記技術；標記的是膜上的蛋白質；溫度對融合速度產生影響。40分鐘后370C材料71972年，桑格和尼克森正式提出（三）流動鑲嵌模型蛋白質分子磷脂雙分子層糖類細胞膜結構示意圖2、磷脂雙分子層構成了細胞膜的基本骨架。3、蛋白質分子鑲嵌貫穿在磷脂雙分子層中，蛋白質和脂質在細胞膜兩側的分布其實是不對稱的。①細胞膜的功能主要通過蛋白質來體現（載體蛋白、糖蛋白）②蛋白質的種類和數量越多，細胞膜的功能越發(fā)雜③蛋白質也是細胞膜具有選擇透過性的原因。4、糖鏈連接在蛋白質和脂質上構成糖蛋白和糖脂位于細胞膜外側。①判斷細胞內外②糖蛋白在細胞生命活動中具有重要功能，如細胞識別和細胞間信息傳遞。呼吸道上皮和消化道上皮細胞表面的糖蛋白具有保護和潤滑的作用。1、細胞膜的成分包括脂質（主要是磷脂，動物細胞膜還含有膽固醇）、蛋白質和糖類。5、磷脂分子和大多數蛋白質分子都是運動的（細胞膜具有一定流動性的原因；與細胞骨架連接在一起的膜蛋白是無法運動的）6、所有的膜結構都符合流動鑲嵌模型。7、流動鑲嵌模型并不是完美的模型，它只是解釋的現象最多的一種模型，所以被接受的最廣泛。1、細胞膜的結構特點：具有一定的流動性（磷脂分子和大多數蛋白質分子都是運動的）2、細胞膜的功能特點：具有選擇透過性（細胞膜的蛋白質的原因；只有活細胞的細胞膜才能具有該特點。死細胞的細胞膜將失去選擇透過性，而變?yōu)槿感?。）（四）細胞膜的兩大特點

下列關于生物膜流動鑲嵌模型的敘述中，錯誤的是（B）A.生物膜的主要成分有脂質和蛋白質B.從物理的角度看，因為分子是不停運動的，所以生物膜的流動性是永久的C.磷脂雙分子層是生物膜的基本骨架，蛋白質分子分布在這個基本骨架上D.因為生物膜不允許某些物質通過，所以生物膜具有選擇透過性如是細胞膜的流動鑲嵌模型示意圖，下列關于細胞膜流動鑲嵌模型的敘述中，錯誤的是（A）A．①是糖蛋白，它對所有細胞都具有保護和潤滑的作用（消化道、呼吸道）B．②是蛋白質，大多數蛋白質分子都是可以運動的C．③是磷脂雙分子層，構成了膜的基本支架，這個支架并不是靜止的D．不同細胞膜中，所含的①、②、③的比例是有區(qū)別的異體器官移植手術往往很難成功，最大的障礙就是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用，這種生理功能的結構基礎是（B）A細胞膜由磷脂分子和蛋白質構成B細胞膜的外面有糖被C細胞膜具有一定的流動性D細胞膜具有一定的選擇透過性三、細胞膜的功能原始地球環(huán)境

膜的出現是生命起源過程中至關重要的階段，他將生命物質與外界環(huán)境分隔開，產生了原始的細胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。細胞膜保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。1、將細胞與外界壞境分隔開，維持內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。2、控制物質進出細胞營養(yǎng)物質有害物質分泌物：抗體，激素；代謝廢物：CO2，尿素核酸細胞病菌、毒菌信息交流包括三種方式：①通過細胞直接接觸：精子和卵細胞的結合。②通過體液運輸：激素調節(jié)和神經沖動傳遞。③通過通道：植物胞間連絲。3、進行細胞間的信息交流注意事項①通過細胞膜的信息交流都是發(fā)生在細胞之間的，不是發(fā)生在細胞內部的。②細胞間信息的交流并不都依賴細胞膜上的受體，如通過通道進行的信息交流。③人細胞膜上的甲胎蛋白和癌胚抗原可以作為細胞癌變的指標。受體海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細胞，這些精子與卵細胞并沒有發(fā)生相互結合；只有同種類的才相互結合受體：主要成分是糖蛋白，起到識別的作用。

細胞分泌的化學物質（如激素），隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜上的受體結合，把信息傳遞級靶細胞，從而影響靶細胞的生命活動。激素的運輸不具有特異性，但激素發(fā)生作用是有特異性的。向高等植物的一個細胞中注入熒光染料(能發(fā)出熒光的染料)，則染料迅速擴散到相鄰的細胞內。胞間連絲相鄰兩個細胞之間的通道，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。（胞間連絲具有物質運輸和信息傳遞的雙重作用。細胞膜的功能將細胞與外界環(huán)境分開，保證細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定控制物質進出細胞進行細胞之間的信息交流

提出假說

根據已有的知識和信息，提出解釋某一問題的一種假說，再進一步的觀察和實驗對已建立的假說進行修正和補充。一種假說最終被接受還是被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結果相吻合。細胞之間依靠細胞膜進行信息交流，下列具體事例與之不符的是()A.激素與細胞膜表面受體結合B.相鄰細胞的細胞膜接觸C.植物細胞的胞間連絲D.核酸不能通過細胞膜

下列哪一項不屬于細胞膜的功能？［］

A．控制物質進出細胞

B．將胰島細胞形成的胰島素，分泌到細胞外

C．提高細胞內化學反應的速率

D．作為系統(tǒng)的邊界，維持細胞內環(huán)境的穩(wěn)定Ｃ細胞膜完成各項生理功能極