浙科版生物必修一細(xì)胞膜和細(xì)胞壁

1、2021/3/111 第第1 1節(jié)節(jié) 細(xì)胞膜和細(xì)胞壁細(xì)胞膜和細(xì)胞壁 褚莉萍 人體紅細(xì)胞人體紅細(xì)胞 2021/3/112 細(xì)胞作為一個完整的系統(tǒng)，它有邊界，那細(xì)胞作為一個完整的系統(tǒng)，它有邊界，那 么，這種邊界是什么呢？么，這種邊界是什么呢？ 細(xì)胞膜（質(zhì)膜）細(xì)胞膜（質(zhì)膜） 2021/3/113 開始對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程開始對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 細(xì)胞膜的組成成分是什么呢？細(xì)胞膜的組成成分是什么呢？ 2021/3/114 二、質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型二、質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型 材料一：材料一：18951895年，歐文頓曾用年，歐文頓曾用500500多種化學(xué)物質(zhì)對植物多種化學(xué)物質(zhì)對植物 細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次的實(shí)驗(yàn)，

2、發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同 物質(zhì)的通透性不一樣：凡是物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比的物質(zhì)，比 不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易進(jìn)入細(xì)胞膜更容易進(jìn)入細(xì)胞膜。 結(jié)論：根據(jù)相似相溶性原理，細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成。結(jié)論：根據(jù)相似相溶性原理，細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成。 2021/3/115 親水的頭部親水的頭部 疏水的尾部疏水的尾部 思考題：將磷脂分子撒在水面上，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？思考題：將磷脂分子撒在水面上，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 2021/3/116 19171917年，科學(xué)家成功將一層磷脂分子鋪在了水面上！年，科學(xué)家成功將一層磷脂分子鋪在了水

3、面上！ 水表面的單層磷脂分子怎樣排列？水表面的單層磷脂分子怎樣排列？ 2021/3/117 磷脂分子在空氣磷脂分子在空氣- -水界面上鋪展成單分子層：水界面上鋪展成單分子層： 2021/3/118 水水 水水 水水 思考題：將磷脂分子周圍都是水，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？思考題：將磷脂分子周圍都是水，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 2021/3/119 脂雙層脂雙層 材料二：材料二：19251925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì) 胞中提取脂質(zhì)，在空氣胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，水界面上鋪展成單分子層， 測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。測得單分子層的面積

4、恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。 結(jié)論：細(xì)胞膜是由脂雙層組成，并不是一層。結(jié)論：細(xì)胞膜是由脂雙層組成，并不是一層。 2021/3/1110 資料資料2、1925年，荷蘭兩位科學(xué)家年，荷蘭兩位科學(xué)家Gorter和和Grendel，用，用 丙酮從紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣丙酮從紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成水界面上鋪展成 單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩 倍。倍。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍。這說明了什么問題發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍。這說明了什么問題? 磷脂分子為雙分子層磷脂分子為雙分子層-脂雙層。脂雙層。 2021/3

5、/1111 水水 水水 思考題：磷脂分子構(gòu)成細(xì)胞膜，思考題：磷脂分子構(gòu)成細(xì)胞膜，細(xì)胞內(nèi)外都有水細(xì)胞內(nèi)外都有水,磷脂磷脂 會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 水水 脂雙層脂雙層 2021/3/1112 2021/3/1113 細(xì)胞外細(xì)胞外 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi) 膽固醇膽固醇 2021/3/1114 單層磷脂分子（單層膜）單層磷脂分子（單層膜） 脂雙層脂雙層=單位膜單位膜 我們需要弄清楚我們需要弄清楚 什么是單位膜？什么是單位膜？ 什么是單層膜？什么是單層膜？ 什么是脂什么是脂 雙層？雙層？ 2021/3/1115 你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？ 資料：資料：科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)

6、成分深層分析發(fā)科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā) 現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶 是生物體內(nèi)普遍存在的是生物體內(nèi)普遍存在的只只對蛋白質(zhì)分解起催對蛋白質(zhì)分解起催 化作用的物質(zhì)）?；饔玫奈镔|(zhì)）。 細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì) 膜蛋白膜蛋白 2021/3/1116 細(xì)胞膜的化學(xué)成分細(xì)胞膜的化學(xué)成分 脂質(zhì)：占脂質(zhì)：占50%50% 蛋白質(zhì)：占蛋白質(zhì)：占40%40% 糖類：占糖類：占2-10%2-10% 2021/3/1117 蛋白質(zhì)有親水性和親脂性嗎蛋白質(zhì)有親水性和親脂性嗎? P30 糖蛋白 (糖萼) 細(xì)胞外 細(xì)胞內(nèi) 流動鑲嵌

7、模型流動鑲嵌模型 2021/3/1118 細(xì)胞外側(cè)細(xì)胞外側(cè) 細(xì)胞內(nèi)側(cè)細(xì)胞內(nèi)側(cè) 2021/3/1119 細(xì)胞膜有兩大特性： 結(jié)構(gòu)特性 功能特性 2021/3/1120 熒光標(biāo)記 的蛋白質(zhì) 誘導(dǎo) 融合 40分鐘后 .人細(xì)胞 鼠細(xì)胞 1970年，F(xiàn)rye和Edidin的人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性-流動性 2021/3/1121 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性-流動性 變形蟲變形蟲 2021/3/1122 2021/3/1123 膜脂分子的運(yùn)動膜脂分子的運(yùn)動 側(cè)向擴(kuò)散側(cè)向擴(kuò)散 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 伸縮震蕩伸縮震蕩 左右擺動左右擺動 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動翻轉(zhuǎn)運(yùn)動 共價鍵的旋轉(zhuǎn)共價鍵的旋轉(zhuǎn) 細(xì)胞膜的流動性 2021/3/1

8、124 蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的 細(xì)胞膜的流動性 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)流動性比較細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)流動性比較: 磷脂磷脂蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)膽固醇膽固醇 2021/3/1125 標(biāo)本用干冰等標(biāo)本用干冰等冰凍冰凍。后用冷刀斷。后用冷刀斷 開，升溫后暴露斷裂面。開，升溫后暴露斷裂面。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)鑲在鑲在、嵌入嵌入、橫跨橫跨在在磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中。 蛋白質(zhì)在膜中的分布是蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱不對稱的。的。 2021/3/1126 問題問題6、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細(xì)胞膜中的、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細(xì)胞膜中的 位置是靜止不動的嗎？蛋白質(zhì)是以什位置是靜止不動的嗎？蛋白質(zhì)是以什 么方式存在？么方式存在？ 2

9、021/3/1127 誘導(dǎo) 融合 人細(xì)胞人細(xì)胞 鼠細(xì)胞鼠細(xì)胞 熒光標(biāo)記 蛋白質(zhì) 40分鐘后 370C 實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 細(xì)胞膜具有流動性細(xì)胞膜具有流動性 資料資料4、1972年，費(fèi)雷和埃迪登，將人和鼠的細(xì)年，費(fèi)雷和埃迪登，將人和鼠的細(xì) 胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標(biāo)記后融合，發(fā)現(xiàn)熒胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標(biāo)記后融合，發(fā)現(xiàn)熒 光分布均勻。光分布均勻。 2021/3/1128 流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 2021/3/1129 3 3、磷脂分子是可以運(yùn)動的，具有流動性、磷脂分子是可以運(yùn)動的，具有流動性 2021/3/1130 細(xì)胞膜有選擇透過性細(xì)胞膜有選擇透過性 細(xì)胞膜又叫質(zhì)膜細(xì)胞膜又叫質(zhì)

10、膜. 質(zhì)膜的功能特點(diǎn)：質(zhì)膜的功能特點(diǎn)： 質(zhì)膜具有選擇透過性質(zhì)膜具有選擇透過性 2021/3/1131 2021/3/1132 胚胚 縱切縱切 乙乙 ( (已煮熟已煮熟) ) 甲甲 ( (未煮過未煮過) ) 胚胚染色深染色深胚胚染色淺染色淺 2021/3/1133 觀察籽粒中胚的顏色觀察籽粒中胚的顏色 未煮過的玉米籽粒未煮過的玉米籽粒 煮過的玉米籽粒煮過的玉米籽粒 結(jié)論：活細(xì)胞吸收物質(zhì)有選擇性結(jié)論：活細(xì)胞吸收物質(zhì)有選擇性 2021/3/1134 膜中各組分的作用：膜中各組分的作用： 2、膜蛋白、膜蛋白 控制著某些分子和離子的出入控制著某些分子和離子的出入 生物催化劑生物催化劑 細(xì)胞標(biāo)志物（識別外

11、來物質(zhì)、細(xì)胞識別、免疫等）細(xì)胞標(biāo)志物（識別外來物質(zhì)、細(xì)胞識別、免疫等） 1、脂雙層：膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它使得許多分子和離子不能隨意出、脂雙層：膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它使得許多分子和離子不能隨意出 入細(xì)胞。入細(xì)胞。 膜的功能主要由蛋白質(zhì)承擔(dān)，因此，膜的功能主要由蛋白質(zhì)承擔(dān)，因此，功能越復(fù)雜的膜，膜蛋白含功能越復(fù)雜的膜，膜蛋白含 量越高。量越高。 載體載體 酶酶 糖蛋白糖蛋白 2021/3/1135 細(xì)胞膜的功能 1. 1. 將細(xì)胞與外界壞境分隔開將細(xì)胞與外界壞境分隔開 原始地球環(huán)境原始地球環(huán)境 膜的出現(xiàn)是生命膜的出現(xiàn)是生命 起源過程中至關(guān)重要起源過程中至關(guān)重要 的階段。的階段。 2021/3/1136 細(xì)胞

12、膜的功能 2. 2. 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞( (具有選擇透過性具有選擇透過性) ) 2021/3/1137 通過分泌化學(xué)物質(zhì)通過分泌化學(xué)物質(zhì) 如激素如激素 細(xì)胞直接接觸細(xì)胞直接接觸 (精子與卵子結(jié)合精子與卵子結(jié)合) 細(xì)胞間連成通道細(xì)胞間連成通道 （胞間連絲）（胞間連絲） 2021/3/1138 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 具有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的細(xì)胞：具有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的細(xì)胞： 高等植物高等植物 真菌真菌 細(xì)菌細(xì)菌 2021/3/1139 植物細(xì)胞壁主要成分：纖維素植物細(xì)胞壁主要成分：纖維素 功能：支持和保護(hù)功能：支持和保護(hù) 特點(diǎn)：全透性特點(diǎn)：全透性 2021/3/1140 細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由肽聚糖組成細(xì)菌

13、的細(xì)胞壁主要由肽聚糖組成 青霉素抑制細(xì)菌合成肽聚糖，抑制了細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，從青霉素抑制細(xì)菌合成肽聚糖，抑制了細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，從 而具有抑菌作用而具有抑菌作用 2021/3/1141 在處理污水時，人們設(shè)計(jì)出一種膜結(jié)構(gòu)，有選擇地將有毒 重金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，以降低有毒重金屬離子對水 的污染，這是試圖模擬生物膜的 （ ） A. 選擇性功能 B. 流動性功能 C. 主動運(yùn)輸功能 D. 選擇透過性功能 D 2021/3/1142 下列細(xì)胞不具有細(xì)胞膜的是 （ ） 菠蘿 B. 人 C.噬菌體 D.大腸桿菌 與細(xì)胞膜主要功能復(fù)雜性有關(guān)的成分是 （ ） 糖類 B.蛋白質(zhì) C. 脂質(zhì) D.磷脂 變形蟲

14、吞噬細(xì)菌和小顆粒說明細(xì)胞膜具有（ ） 選擇透過性 B. 攝食功能 C. 保護(hù)功能 D. 一定流動性 c B D 2021/3/1143 2021/3/1144 2021/3/1145 4 （09北京理綜）細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動北京理綜）細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動 中具有重要作用。下列相關(guān)敘述不正確的是中具有重要作用。下列相關(guān)敘述不正確的是 A. 細(xì)胞膜的糖被在細(xì)胞間具有識別作用細(xì)胞膜的糖被在細(xì)胞間具有識別作用 B. 細(xì)胞膜對膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性細(xì)胞膜對膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性 C. 細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)結(jié)合的蛋白質(zhì)種類有差異細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)結(jié)合的蛋白質(zhì)種類有差異 D. 膜蛋白是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì)膜蛋白是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì) D 2021/3/1146 5(07模擬：全國百所名校示范模擬模擬：全國百所名校示范模擬)下圖為嗅覺受體細(xì)胞下圖為嗅