3.1 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能本節(jié)目標(biāo)細(xì)胞膜的功能0102對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索03流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容問題探討鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染液。用它染色時，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。1、為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？2、據(jù)此推測，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開原始地球膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始細(xì)胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。一、細(xì)胞膜的功能對植物細(xì)胞來說，細(xì)胞壁是否為細(xì)胞的邊界？為什么？2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制作用是相對的核酸等重要物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)不需要或有害的物質(zhì)細(xì)胞病菌、病毒分泌物、代謝廢物（如消化酶、CO2等）××一、細(xì)胞膜的功能物質(zhì)傳遞：細(xì)胞通過分泌化學(xué)物質(zhì)（如激素）建立細(xì)胞的信息交流（如：胰島素對血糖的調(diào)節(jié)）3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流一、細(xì)胞膜的功能多細(xì)胞生物體內(nèi)，各個細(xì)胞都不是孤立存在的，必須保持功能的協(xié)調(diào)，除了依賴物質(zhì)和能量的交換，還依賴信息的交流海洋中的生物進(jìn)行繁殖時，將精子和卵細(xì)胞排到水中，海水中有很多生物的精子和卵細(xì)胞，為什么只有同種生物的精子和卵細(xì)胞結(jié)合呢？蜜蜂為植物傳粉時，是不分植物的種類的，雌蕊的柱頭上有多種不同植物的花粉，但只有同種物的花粉能萌發(fā)出花粉管，為什么？接觸傳遞：相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞。例如：精子和卵細(xì)胞的識別和結(jié)合3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流胞間連絲通道傳遞：相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的功能總結(jié)⑴將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開⑵控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞⑶進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的功能保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定細(xì)胞膜的控制作用是

相對

的細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)除了以上提到的三種功能外，細(xì)胞膜還有細(xì)胞識別、保護(hù)細(xì)胞、參與細(xì)胞的運動、分泌等功能。細(xì)胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的1895年：歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了上萬次的實驗，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)比非脂溶性物質(zhì)更容易透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中二、對細(xì)胞膜成分的探索根據(jù)相似相溶原理→細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的細(xì)胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)科學(xué)家利用哺乳動物的紅細(xì)胞，通過一定的方法制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，一其中磷脂含量最多。為什么用哺乳動物的紅細(xì)胞能制備出純凈的細(xì)胞膜呢？因為哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。親水疏水多個磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。他們由此推斷：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特（E.Goner）和格倫德爾（F.Grendel)用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞的表面積的2倍。1935年，英國學(xué)者丹尼利(J.F.Danielli)和戴維森(H.Davson)研究了細(xì)胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油一水界面的表面張力。

由于人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低，因此丹尼利和戴維森推測細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜的成分功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量

。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，______最豐富。越多磷脂_______，大約占______________，大約占______________，大約占_______脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類50%40%2%~10%二、對細(xì)胞膜成分的探索膜的功能活動主要由蛋白質(zhì)來承擔(dān)。細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成練習(xí)1、下列物質(zhì)中，易通過細(xì)胞膜的是（）A、淀粉

B、性激素C、蛋白質(zhì)

D、糖類B2、在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，最豐富的是（

）A、脂肪

B、固醇

C、磷脂

D、維生素DC3、將小麥種子浸泡在紅墨水中10分鐘后，取出剖開，發(fā)現(xiàn)胚為白色，胚乳為紅色，這說明（

）

A．胚成活，胚乳已死亡

B．胚已死亡，胚乳成活

C．胚和胚乳均成活

D．胚和胚乳均死亡A細(xì)胞膜的成分功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量

。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，______最豐富。越多磷脂_______，大約占______________，大約占______________，大約占_______脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類50%40%2%~10%三、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索膜的功能活動主要由蛋白質(zhì)來承擔(dān)。細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成三、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索20世紀(jì)40年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。1959年，羅伯特森（J.D.Robertson）在電鏡下看到膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，他結(jié)合學(xué)家的工作，大膽地提出了細(xì)胞膜模型的假說：所有的細(xì)胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子，兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子。他把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。變形蟲攝食纖毛蟲

受精卵分裂20世紀(jì)60年代后，人們提出質(zhì)疑：如果細(xì)胞膜是靜態(tài)的，無法實現(xiàn)細(xì)胞膜的功能，也無法解釋細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運動等現(xiàn)象三、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索1970年，細(xì)胞融合實驗：融合細(xì)胞細(xì)胞融合37℃40min正在融合的細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記膜蛋白人細(xì)胞小鼠細(xì)胞這一實驗以及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明，細(xì)胞膜具有流動性。流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容3桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型糖蛋白蛋白質(zhì)分子磷脂雙分子層外側(cè)（有糖蛋白）內(nèi)側(cè)（無糖蛋白）三、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索流動鑲嵌模型基本內(nèi)容：1、磷脂雙分子層是膜的基本支架，水溶性分子活離子不能自由通過，具有屏障作用2、蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的鑲在表面，有的部分或全部嵌入，有的貫穿磷脂雙分子層（膜的不對稱性）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性脂雙層為基本骨架磷脂蛋白質(zhì)鑲嵌、嵌入、貫穿細(xì)胞膜糖類（少）組成成分內(nèi)部疏水，屏障物質(zhì)運輸?shù)燃?xì)胞膜的外表面識別、信息傳遞等運動運動結(jié)構(gòu)特點：流動性結(jié)構(gòu)功能特點：選擇透過性流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容3練習(xí)1、上圖是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖，①表示是

，是細(xì)胞膜的

。2、②表示