3.1細胞膜的結(jié)構與功能課件-2023-2024學年高一上學期生物人教版（2019）必修1

第1節(jié)細胞膜的結(jié)構與功能問題探討

鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。討論:1.為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？

活細胞的細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍是細胞不需要的物質(zhì)，不易通過細胞膜，因此活細胞不被染色。死細胞的細胞膜失去控制物質(zhì)進出細胞的功能，臺盼藍能通過細胞膜進入細胞，死細胞能被染成藍色。2.據(jù)此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應該具有什么功能？

具有控制物質(zhì)進出的功能。一、細胞膜的功能國家的邊界細胞的邊界——細胞膜（質(zhì)膜）1、將細胞與外界壞境分隔開細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定一、細胞膜的功能2、控制物質(zhì)進出細胞控制作用是相對的不需要或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)需要的營養(yǎng)物質(zhì)廢物抗體、激素等釋放到細胞外發(fā)揮作用的物質(zhì)演示有些病毒、病菌一、細胞膜的功能3、進行細胞間的信息交流間接交流直接交流通道交流當你沒交作業(yè)，老師怎么催你交？一、細胞膜的功能3、進行細胞間的信息交流（1）通過細胞分泌化學物質(zhì)間接傳遞信息。內(nèi)分泌細胞靶細胞激素受體受體化學本質(zhì)：糖蛋白作用：激素等化學物質(zhì)的信號接受特點：專一性（一種受體只能識別一種或者一類物質(zhì)）內(nèi)分泌細胞的激素（如胰島素），隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞。一、細胞膜的功能3、進行細胞間的信息交流（2）通過相鄰細胞的細胞膜直接接觸傳遞信息發(fā)出信號的細胞靶細胞與膜結(jié)合的信號分子相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。精子和卵細胞的識別和結(jié)合一、細胞膜的功能3、進行細胞間的信息交流（3）相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。例如：高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用胞間連絲一、細胞膜的功能[聯(lián)系生活]用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的，這個現(xiàn)象體現(xiàn)了細胞膜的什么功能？控制物質(zhì)進出細胞一、細胞膜的功能將細胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進出細胞進行細胞間的信息交流細胞膜的功能間接交流直接交流通道交流【思考】細胞膜的功能是由什么決定的？結(jié)構→功能二、細胞膜成分探索我是歐文頓，經(jīng)過上萬次實驗我發(fā)現(xiàn)……細胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的資料1：1895年，歐文頓實驗哈哈，熟人，請進請進哼，不熟，免進相似相溶原理資料2：實驗：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離然后進行化學分析?；瘜W分析表明：組成細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。二、細胞膜成分探索親水頭部疏水尾部磷脂的一端為親水的頭，兩個脂肪酸一端為疏水的尾，多個磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。磷脂分子模型磷脂分子示意圖無核膜和多種細胞器膜二、細胞膜成分探索單層磷脂分子在空氣—水界面上是如何排布的呢？二、細胞膜成分探索資料3：荷蘭科學家戈特和格倫德爾從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是紅細胞表面積S的2倍細胞膜中的磷脂必然排列為連續(xù)的雙層提出假說：內(nèi)側(cè)外側(cè)細胞膜水環(huán)境水環(huán)境細胞膜的內(nèi)外都有水，磷脂分子又該如何排布？二、細胞膜成分探索連續(xù)兩層排列細胞膜的內(nèi)外都有水，磷脂分子又該如何排布？二、細胞膜成分探索資料4：1935年，英國學者丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細胞的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。蛋白質(zhì)會降低表面張力結(jié)論：細胞膜的組成成分中含

.蛋白質(zhì)二、細胞膜成分探索資料5不同細胞的生物膜的化學組成表生物膜人的CNS髓鞘人的紅細胞膜大鼠的肝細胞核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜線粒體外膜線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)/%204959675276脂類/%794335334824糖類/%少82.9少少少結(jié)論：細胞膜主要由

和

組成，此外還有少量的

.脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類二、細胞膜成分探索細胞膜的主要成分

（約50%）

（約40%）:

（約2%—10%）：形成糖蛋白或糖脂，在細胞膜的外表面，糖蛋白與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關系。功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的_____和______越多.

（主要）

（動物細胞膜）種類數(shù)量糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂膽固醇三、細胞膜結(jié)構探索資料6：羅伯特森在電鏡下看到細胞膜由“暗—亮—暗”的三層結(jié)構構成提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構構成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構細胞膜結(jié)構的電鏡照片注：蛋白質(zhì)的電子密度高，在電鏡下會呈暗色磷脂分子相對來說電子密度低，顯亮色三、細胞膜成分探索羅伯特森提出的“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三明治模型不能解釋細胞膜的哪些功能？能解釋蛋白質(zhì)可以幫助物質(zhì)運輸，不能解釋細胞的細胞的生長、膜的變形能力等。細胞膜具有流動性“靜態(tài)結(jié)構”細胞的生長與分裂白細胞追殺細菌變形蟲的變形運動三、細胞膜結(jié)構探索資料7：人鼠細胞融合實驗過程圖小鼠細胞人細胞細胞融合40min37℃雜交細胞紅色熒光染料標記的膜蛋白綠色熒光染料標記的膜蛋白結(jié)論：構成細胞膜的蛋白質(zhì)具有，從而證明了細胞膜的流動性。流動性方法：熒光標記法標記位置：膜蛋白三、細胞膜結(jié)構探索資料9：20世紀60年代，科學家用掃描電鏡技術和冰凍蝕刻技術揭示了細胞膜結(jié)構中蛋白顆粒在磷脂雙分子層中的位置結(jié)論：生物膜中的蛋白質(zhì)

、

、

于磷脂雙分子層鑲在嵌入貫穿四、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1972年，辛格和尼科爾森在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎上，提出了細胞膜的流動鑲嵌模型，被多數(shù)人認同。磷脂雙分子層磷脂分子蛋白質(zhì)分子糖蛋白糖脂必考多糖四、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容成分基本支架蛋白質(zhì)排布方式多糖結(jié)構特點功能特點脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、少量糖類磷脂雙分子層（屏障作用）有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿整個磷脂雙分子層形成糖蛋白或糖脂，僅位于膜外側(cè)具有一定的流動性（磷脂側(cè)向移動，大部分蛋白能運動）選擇透過性細胞膜的不對稱性四、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容糖被：細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等磷脂雙分子層判斷細胞膜內(nèi)外側(cè)的方法：外側(cè)：糖蛋白的一側(cè)（賣糖葫蘆）內(nèi)側(cè)：沒有糖蛋白的一側(cè)五、拓展1、科學方法：提出假說P44細胞膜結(jié)構模型的探索過程，反映了提出假說這一科學方法的作用?？茖W家首先根據(jù)已有的知識和信息提出解釋某一生物學問題的一種假說，再用進一步的觀察與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被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和試驗結(jié)果相吻合。六、總結(jié)練一練1、判斷題①構成細胞膜的磷脂分子具有流動性，而蛋白質(zhì)是固定不動的。()②向細胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細胞膜上會留下一個空洞。()③細胞的生長現(xiàn)象不支持細胞膜的靜態(tài)結(jié)構模型。()④構成細胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪、膽固醇(

)⑤羅伯特森在高倍顯微鏡下看到了細胞膜清晰的暗—亮—