2.2細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周圍環(huán)境的聯(lián)系課件高一上學(xué)期生物浙科版必修1

1、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的內(nèi)容是？2、單細(xì)胞生物只由一個(gè)細(xì)胞組成，多細(xì)胞生物生物體的大小與細(xì)胞成比例。3、細(xì)胞的表面積與體積之比大，（有/不）利用各項(xiàng)生命活動(dòng)的完成。4、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別是？5、下列生物屬于原核生物的是噬菌體、酵母菌、乳酸菌、大腸桿菌、霉菌、肺炎雙球菌、衣原體、藍(lán)細(xì)菌數(shù)目有無(wú)成形的細(xì)胞核舊知回顧有

2.2細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周圍環(huán)境的聯(lián)系第二章一、細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性你了解細(xì)胞膜嗎？細(xì)胞膜=質(zhì)膜細(xì)胞膜是細(xì)胞對(duì)外界環(huán)境的屏障，控制著物質(zhì)的進(jìn)出，保證了胞內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，使細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)有序進(jìn)行。活動(dòng)：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過(guò)性細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的功能具有什么特點(diǎn)？半透膜：一些膜具有一定大小的孔徑，水等小分子和離子可以自由通過(guò),而蛋白質(zhì)、淀粉等大分子則無(wú)法通過(guò),這種膜稱為半透膜。透析膜就是一種半透膜。如果我們將淀粉溶液和葡萄糖溶液分別裝入透析袋里(圖2-9),那么,透析膜對(duì)兩者的通透情況是否相同?細(xì)胞膜是否具有類似特性?實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.嘗試模擬實(shí)驗(yàn)的方法2.推測(cè)細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性。材料用具：淀粉溶液,葡萄糖溶液,蒸餾水,碘-碘化鉀溶液,本尼迪特試劑,透析袋,細(xì)線,燒杯,玻璃棒。方法步驟1、取A、B兩個(gè)透析袋,將等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分別裝入A、B透析袋中。透析袋兩端用細(xì)線系緊。2.將透析袋一端的細(xì)線綁在玻璃棒中央,透析袋置于燒杯內(nèi),玻璃棒橫置于燒杯上方。3.向燒杯內(nèi)注入等量蒸餾水,直至淹沒透析袋。向A組透析袋外面的蒸餾水中加入適量碘-碘化鉀溶液4.靜置12h。觀察A組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;取B組透析袋外面的蒸餾水2mL,加入2mL本尼迪特試劑,熱水浴2~3min,觀察顏色變化?；顒?dòng)：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過(guò)性討論：1.A組加入碘-碘化鉀溶液后,燒杯內(nèi)蒸餾水呈現(xiàn)什么顏色?靜置12h后

顏色又如何?原因是什么?透析袋內(nèi)淀粉溶液顏色有何變化？2.A組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?3.本尼迪特試劑檢測(cè)的現(xiàn)象是什么?B組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?燒杯內(nèi)蒸餾水沒有顏色變化；靜置12h后，還是沒有顏色變化，說(shuō)明燒杯中沒有淀粉，也就是淀粉不能從透析袋中進(jìn)入燒杯中；透析袋內(nèi)淀粉溶液顏色變藍(lán)色。A組實(shí)驗(yàn)中碘可以通過(guò)透析袋，而淀粉分子無(wú)法通過(guò)。說(shuō)明了半透膜對(duì)分子進(jìn)出具有半透性。出現(xiàn)紅黃色沉淀，說(shuō)明了葡萄糖分子可以穿過(guò)半透膜。說(shuō)明了半透膜對(duì)分子進(jìn)出具有半透性。實(shí)驗(yàn)處理甲組：將兩粒泡漲的玉米種子，用刀片沿胚的中線縱向切開，用稀釋紅墨水染色并洗去浮色乙組：將兩粒泡漲并煮熟的玉米種子，用同樣的方法處理染色實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

胚

縱切

乙(已煮熟)甲(未煮過(guò))胚染色深胚染色淺細(xì)胞膜細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性例2、人的紅細(xì)胞中的K+的濃度比血漿高，而Na+的濃度比血漿低例1、小腸絨毛上皮細(xì)胞能夠吸收葡萄糖，卻很難吸收相對(duì)分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖;

選擇透過(guò)性：細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出,選擇性地吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝產(chǎn)物,保持細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)有序進(jìn)行。這一特性稱為細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性(selectivepermeability)。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是如何與控制物質(zhì)進(jìn)出的功能相適應(yīng)的呢？二、細(xì)胞膜的成分和結(jié)構(gòu)科學(xué)家的足跡——對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程1895年E.OvertonE.Overton用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不一樣:凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì),比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。推測(cè)細(xì)胞膜的組成成分包括：脂質(zhì)他提出了膜由脂質(zhì)組成。極性頭部（親水）非極性尾部（親脂）根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，展開你的想像力，嘗試畫出磷脂分子在空氣—水界面中的排布方式？空氣

水磷脂分子結(jié)構(gòu)磷酸基團(tuán)脂肪酸水環(huán)境磷脂分子在水—油界面中的排布？磷脂分子在水槽檔板的空隙中的排布？水環(huán)境磷脂分子在細(xì)胞膜中的排布？膜外膜內(nèi)振蕩水水環(huán)境油水槽檔板水環(huán)境水環(huán)境1.IrvingLangmuir將紅細(xì)胞的膜脂提取后鋪展在水盤的水面上，研究了脂的展層行為，提出脂單層的設(shè)想。2.1925年,戈特(E.Gorter)和格蘭德爾(F.Grendel)用有機(jī)溶劑抽提了人紅細(xì)胞細(xì)胞膜的脂質(zhì)成分后,將其鋪展在水面,測(cè)出其面積約為所有紅細(xì)胞表面積的2倍。并推測(cè)細(xì)胞膜由雙層脂質(zhì)分子構(gòu)成。1.隨后,丹尼利(J.Danielli)和戴維森(H.Davson)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜的表面張力比油-水界面的張力低得多,推測(cè)出膜中含有蛋白質(zhì),從而提出了“蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)”的“三明治”模型，認(rèn)為細(xì)胞膜是由雙層脂質(zhì)分子及其內(nèi)外表面附著的蛋白質(zhì)共同構(gòu)成。2.1959年,羅伯遜(.DR小)根據(jù)電鏡超薄切片中細(xì)胞膜展現(xiàn)的暗-亮-暗三條帶(圖2-16),推測(cè)兩邊暗的條帶是蛋白質(zhì),中間亮的部分是脂雙層分子。羅伯遜在“三明治”模型的基礎(chǔ)上提出了單位膜模型,推斷所有的生物膜都由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)一蛋白質(zhì)構(gòu)成?！叭髦巍蹦Ｐ秃蛦挝荒つＰ偷牟蛔阒幨前阎|(zhì)看成靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)。許多實(shí)驗(yàn)如細(xì)胞融合,證明生物膜中的蛋白質(zhì)是可流動(dòng)的。1970年熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分是呈流動(dòng)狀態(tài)的。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱的

蛋白質(zhì)鑲嵌、嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中。電鏡冰凍蝕刻（冰凍斷裂）將標(biāo)本冰凍，然后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。膜蛋白膜蛋白也和磷脂分子一樣,有水溶性部分和脂溶性部分。....................................................................................................................................................................細(xì)胞的功能越多,其膜蛋白的種類和數(shù)量就越多。細(xì)胞膜的功能主要通過(guò)膜蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)。....................................................................................................................................................................膜蛋白細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為膜蛋白。

有些膜蛋白選擇性地吸收或排出特定物質(zhì),控制其進(jìn)出細(xì)胞,這類膜蛋白稱為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。例如,細(xì)胞吸收離子、葡萄糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都需要通過(guò)特定的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來(lái)完成。有些膜蛋白催化持定化學(xué)反應(yīng),例如,小腸上皮細(xì)胞的某些膜蛋白可促進(jìn)食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化分解。同一組織的相鄰細(xì)胞間通過(guò)某些膜蛋白緊密連接在一起。某些膜蛋白接收外界信息或刺激,激活細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)生理生化反應(yīng),在細(xì)胞與外界的信息交流和細(xì)胞識(shí)別中發(fā)揮重要作用,如胰島素受體。膽固醇存在于動(dòng)物細(xì)胞膜中,占細(xì)胞膜所有脂質(zhì)的10%~30%。植物細(xì)胞膜一般不含膽固醇。在動(dòng)物細(xì)胞中,膽固醇能保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。膽固醇分子主要位于磷脂雙分子層的疏水環(huán)境中,具有一個(gè)很小的親水基團(tuán),與磷脂頭部連接(圖2-12)。膽固醇對(duì)細(xì)胞膜中磷脂分子的活動(dòng)具有雙重調(diào)節(jié)作用。一方面,膽固醇通過(guò)與磷脂脂肪鏈的相互作用,具有限制其運(yùn)動(dòng)、增加其有序性的作用;另一方面,也能將磷脂分子分隔開以增強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)性。這種雙重的調(diào)節(jié)作用取決于環(huán)境和膽固醇的數(shù)量。例如,環(huán)境溫度較低時(shí)膽固醇有助于保持細(xì)胞膜的柔韌性;細(xì)胞膜外側(cè)磷脂分子中膽固醇的含量往往高于內(nèi)側(cè),因此內(nèi)側(cè)的磷脂活動(dòng)性較弱膽固醇1972年，桑格和尼克爾森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。奠定了生物膜結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。1.磷脂雙分子層構(gòu)成了生物膜的基本支架。2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層中,有的

貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層,體現(xiàn)了膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性。3.磷脂和蛋白質(zhì)位置不是固定的,生物膜具有一定流動(dòng)性四生物膜細(xì)胞內(nèi)所有的膜稱為生物膜。雖然細(xì)胞內(nèi)不同部位的膜功能有所不同，但它們都具有相似的物質(zhì)組成和空間結(jié)構(gòu)。生物膜細(xì)胞膜細(xì)胞器膜細(xì)胞核膜細(xì)胞壁1.概念：一些細(xì)胞最外層的結(jié)構(gòu)。2.具細(xì)胞壁的細(xì)胞：植物、真菌、大