3.1 細胞膜課件-高一上學期生物滬科版第一冊

1、生物的基本特征1.生物具有共同的物質基礎和結構基礎，病毒除外2.生物都有新陳代謝3.生物具有應激性4.生物都有生長、發(fā)育、和生殖的現(xiàn)象5.生物都有遺傳和變異的特征6.生物都能適應環(huán)境，也能影響環(huán)境。進化回顧：生命的物質基礎有哪些？化合物無機化合物有機化合物水無機鹽糖類脂質蛋白質核酸維生素第三章 生命的結構基礎動物細胞亞顯微結構圖植物細胞亞顯微結構圖比較動物細胞和植物細胞的異同點細胞膜細胞質細胞核細胞壁液泡葉綠體第1節(jié) 細胞膜 如果時光機把你送回19世紀，讓你去研究細胞膜的結構，你會從哪方面進行研究呢？細胞膜的組成成分細胞膜的結構特點1.細胞膜的結構細胞膜的組成成分有哪些呢？推測：細胞膜由脂質組

2、成的。 19世紀末，歐文頓（E.Overton ）曾用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行了上萬次實驗，發(fā)現(xiàn)：溶于脂質的物質比不溶于脂質的物質更容易透過細胞膜。這一發(fā)現(xiàn)說明了什么？材料一 后來，科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后用蛋白酶處理。細胞膜被破壞了。注：蛋白酶能專一性的催化蛋白質的分解。酶，它具有專一性，即只能水解蛋白質，不能水解糖類、脂質、核酸等物質。這一發(fā)現(xiàn)說明了什么？材料二磷脂、膽固醇推測：細胞膜由蛋白質組成的。材料三結論：細胞膜除了脂質和蛋白質，另外膜外側還有少量的多糖，與蛋白質形成糖蛋白，與磷脂形成糖脂，可識別外界信息。磷脂糖蛋白外內多糖膽固醇糖脂蛋白質你還記得

3、磷脂分子的結構特點嗎？它們在水中是怎樣排列的？思考：下面哪幅圖中磷脂分子在空氣水界面的排列方式是對的？ 1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮（一種有機溶劑，可以溶解脂質）從人的紅細胞膜中提取脂質，在空氣水界面上鋪展成單層分子層，測得單分子層的面積為紅細胞表面積的2倍。為什么單分子層的面積會是紅細胞面積的2倍？材料四推測：細胞膜是由雙層磷脂分子構成。親水性頭部疏水性尾部水水蛋白質分子在細胞膜上是怎樣排列的呢？磷脂糖蛋白外內多糖膽固醇糖脂蛋白質結論：細胞膜上蛋白質附著表面，鑲嵌深處，或貫穿細胞膜。材料五 1970年，科學家Frye和Edidin將人細胞和鼠細胞的細胞膜上的蛋白質分別用紅色熒光和綠色熒光

4、標記，然后經(jīng)過誘導融合，把人細胞和鼠細胞融合成一個細胞，我們可以看到剛開始的時候細胞一半呈紅色，一半呈綠色，但是40分鐘后，我們可以看到融合的細胞表面的熒光顏色，呈均勻分布了。這個現(xiàn)象說明了什么？鼠的細胞綠色熒光素標記膜蛋白紅色熒光素標記膜蛋白細胞融合人的細胞人鼠雜交細胞細胞融合初期37、40min細胞融合實驗證據(jù)表明：細胞膜具有一定的流動性。材料六 1972年桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出了細胞膜的流動鑲嵌模型。細胞膜流動鑲嵌模型的主要特點： 1.強調膜結構的不對稱性和不均勻性。如蛋白質在磷脂雙分子層的分布。 2.強調膜結構的流動性。膜上的脂質和蛋白質都可以

5、發(fā)生側向擴散和旋轉運動。細胞膜的流動性對細胞完成各種生理功能具有重要作用。 3.具有選擇透過性第1節(jié) 細胞膜1.細胞膜的結構細胞膜的組成成分：脂質、蛋白質和少量多糖。細胞膜的結構：磷脂：雙分子層，膜的骨架蛋白質：附著、鑲嵌、貫穿多糖：位于膜外側，識別外界信息的“信號天線”。細胞膜的結構特點：具有一定的流動性（半流動性）。細胞膜的功能特點：選擇透過性保護作用：為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內環(huán)境?？刂莆镔|交換：包括代謝底物的輸入與代謝產物的排出。信息交流：提供細胞識別位點（受體），與外界進行信息交流。2.細胞膜的功能3.細胞膜對信息的接受保護作用：為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內環(huán)境?？刂莆镔|交

6、換：包括代謝底物的輸入與代謝產物的排出。信息交流：提供細胞識別位點（受體），與外界進行信息交流。2.細胞膜的功能心肌細胞腎上腺素受體糖蛋白2.細胞膜的功能保護作用：為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內環(huán)境。控制物質交換：包括代謝底物的輸入與代謝產物的排出。信息傳遞：提供細胞識別位點（受體），并完成細胞內外信息跨膜傳遞。代謝廢物營養(yǎng)物質1.物質是怎樣進出細胞的？2.不同物質進出細胞的方式是否相同？思考4.物質通過細胞膜的方式演示實驗這是什么現(xiàn)象？擴散：物質從高濃度的區(qū)域向低濃度區(qū)域運動的現(xiàn)象。a.自由擴散：蛋白質蛋白質順濃度梯度，不需要載體蛋白輔助，不需要能量。高濃度低濃度如：O2，CO2等小分子物

7、質和一些脂溶性物質細胞膜b.協(xié)助擴散：蛋白質順濃度梯度，需要載體蛋白輔助，不需要能量。如：溶于水的Na+、Cl-、葡萄糖、氨基酸和核苷酸等小分子物質。高濃度低濃度（1）被動運輸：細胞內外物質存在濃度差，物質從高濃度的區(qū)域向低濃度區(qū)域擴散。即順濃度梯度擴散，不消耗能量。高濃度低濃度不需要能量Energy蛋白質消耗能量逆濃度梯度，需要載體蛋白輔助，需要能量。低濃度高濃度（2）主動運輸：（2）主動運輸：細胞內外物質存在濃度差，物質從低濃度的區(qū)域向高濃度區(qū)域運輸，即逆濃度梯度運輸，且需要借助載體蛋白輔助，并消耗能量。如：神經(jīng)細胞和肌肉細胞的Na+、K+； 海藻細胞的碘 I； 進入小腸上皮細胞的葡萄糖和

8、氨基酸等。主動運輸?shù)囊饬x：能夠保證細胞按照生命活動的需要，主動地選擇性吸收所需要的營養(yǎng)物質，排出對細胞有害的物質。哪種方式是物質進出活細胞的主要方式呢？思考主動運輸K+多K+少Na+多Na+少思考：以下分別是什么運輸方式？自由擴散協(xié)助擴散協(xié)助擴散主動運輸 跨膜運輸方式濃度梯度是否消耗能量是否需要蛋白質載體實例被動運輸自由擴散協(xié)助擴散主動運輸順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度不需要不需要需要不需要需要需要O2、CO2，小分子脂溶性物質離子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸進入紅細胞神經(jīng)細胞Na+、K+；小腸上皮細胞吸收葡萄糖小分子物質大分子物質？（3）胞吞和胞吐：如：白細胞吞噬病菌。如：分泌蛋白的合成和運輸。

9、囊泡胞吞和胞吐需不需要能量呢？需要能量思考：胞吞和胞吐體現(xiàn)了細胞膜的什么特性？細胞膜具有一定的流動性物質通過細胞膜的方式小分子物質大分子物質被動運輸主動運輸胞吞胞吐自由擴散協(xié)助擴散4.細胞的失水與吸水演示實驗水蔗糖溶液水蔗糖溶液前后滲透作用：水分子通過半透膜從相對含量多的地方向相對含量少的地方（低濃度溶液向高濃度溶液）擴散。思考：1.將“腸衣”（半透膜）換成塑料袋，會發(fā)生上述現(xiàn)象嗎？ 2.將燒杯中換成同樣濃度的蔗糖溶液，會怎樣？滲透作用發(fā)生的條件： 1.中間有半透膜 2.內外有濃度差探究實驗探究紅細胞在不同濃度溶液中的失水和吸水現(xiàn)象。提出問題： 紅細胞在不同濃度溶液中是失水還是吸水呢？作出假設：濃度低濃度高水濃度高濃度低水紅細胞失水紅細胞吸水 紅細胞外溶液濃度細胞內溶液濃度，細胞會失水； 紅細胞外溶液濃度細胞內溶液濃度，細胞會失水； 紅細胞外溶液濃度細胞內溶液濃度，細胞會吸水； = ，不變分析數(shù)據(jù)：正常紅細胞當外界溶液濃度細胞內的濃度時，細胞失水皺縮；當外界溶液濃度=細胞內的濃度時，水分子進出細胞處于平衡，細胞形態(tài)不變。得出結論：植物細胞動物細胞質壁分離的洋蔥細胞植物細胞是否也是滲透裝置？正常洋蔥細胞質壁分離植物細胞由于液泡失水而使原生質層與細胞壁分離的現(xiàn)象。為什么會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象呢？植物細胞內外液體指的是？植物細胞的結構成熟植物細胞結構