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

科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散到整個細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。細(xì)胞作為一個完整的系統(tǒng),它是有邊界這個邊界就是細(xì)胞膜

伊紅為什么不會逸出細(xì)胞？此實驗說明了什么？將正常的玉米種子和煮熟的玉米種子放進(jìn)臺盼藍(lán)染色劑中，正常的玉米種子沒有被染成藍(lán)色，而煮熟的玉米種子被染成了藍(lán)色。臺盼藍(lán)是細(xì)胞活性染料，常用于檢測細(xì)胞是否存活?；罴?xì)胞不會被染成藍(lán)色，而死細(xì)胞會被染成淡藍(lán)色。

因為只有活細(xì)胞的細(xì)胞膜才具有選擇透過性，進(jìn)而具有控制物質(zhì)出入細(xì)胞的能力，而死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過性，而不具有控制物質(zhì)出入細(xì)胞的能力。如將正常的玉米種子和煮熟的玉米種子放進(jìn)臺盼藍(lán)染色劑中，正常的玉米種子沒有被染成藍(lán)色，而煮熟的玉米種子被染成了藍(lán)色。紅色花瓣用清水怎么洗，清水都不見紅色物質(zhì)，但若放入沸水中一燙，會立即變成紅色，這是因為()A.在清水中沒有物質(zhì)出入B.高溫使物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方便C.熱水破壞了細(xì)胞膜D.水中色素分解成小分子物質(zhì)細(xì)胞壁1、細(xì)胞壁的分布：真核細(xì)胞生物中的植物和真菌，除了支原體以外的原核細(xì)胞生物。2、細(xì)胞壁成分：植物的細(xì)胞壁有纖維素和果膠構(gòu)成；真菌的細(xì)胞壁由幾丁質(zhì)構(gòu)成；原核細(xì)胞的細(xì)胞壁由肽聚糖構(gòu)成。（溶菌酶能破壞乳酸菌的細(xì)胞壁，但一般不能破壞真菌和植物的細(xì)胞壁。纖維素酶和果膠酶能破壞植物細(xì)胞壁，但無法破壞細(xì)菌和真菌細(xì)胞壁）3、細(xì)胞壁的特點：全透性；伸縮性小。4、細(xì)胞壁的功能：支持作用；保護(hù)作用。植物細(xì)胞成分：纖維素和果膠原核細(xì)胞壁成分：為肽聚糖真菌細(xì)胞壁成分：幾丁質(zhì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能一、體驗制備細(xì)胞膜的方法1、選擇材料:2、實驗原理:豬(哺乳動物）成熟的紅細(xì)胞紅細(xì)胞吸水脹破為什么要使用成熟的哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜？1、沒有細(xì)胞壁吸水容易脹破。操作容易。2、沒有細(xì)胞核，避免細(xì)胞核膜的干擾。3、沒有細(xì)胞器，避免細(xì)胞器膜的干擾。獲得細(xì)胞膜的材料最好是用動物細(xì)胞還是用植物細(xì)胞？為什么？動物細(xì)胞，因為沒有細(xì)胞壁存在，不需要進(jìn)行細(xì)胞壁的處理，吸水后才能脹破。對紅細(xì)胞有特殊要求嗎？雞紅細(xì)胞可以嗎？我行嗎?你不行!你屬于鳥類,我們要的是哺育動物哦!3、制備細(xì)胞膜過程提取紅細(xì)胞使紅細(xì)胞吸水破裂密度梯度離心分離4、觀察紅細(xì)胞吸水過程（1）取血時要在血液中加入檸檬酸鈉防止血液凝固。（2）用滴管吸取少量紅細(xì)胞稀釋液（血液中加入適量的生理鹽水進(jìn)行稀釋，維持紅細(xì)胞的形態(tài)和功能），滴一滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。（3）在高倍顯微鏡下觀察，待觀察清晰時，在蓋玻片的一側(cè)滴一滴蒸餾水，同時在另一側(cè)用吸水紙小心吸引，并持續(xù)觀察細(xì)胞的變化。可以看到近水的部分細(xì)胞發(fā)生變化：凹陷消失，細(xì)胞體積增大，細(xì)胞破裂，內(nèi)容物流出。正常紅細(xì)胞形態(tài)紅細(xì)胞吸水后形態(tài)下列關(guān)于制備細(xì)胞膜的敘述中，錯誤的是:（

）

A.動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，因此選擇動物細(xì)胞制備細(xì)胞膜操作更容易B.若選用洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞為材料，應(yīng)先用蛋白酶去除細(xì)胞壁C.以哺乳動物成熟紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜時，利用的是細(xì)胞吸水漲破的原理D.制備細(xì)胞膜利用了差速離心的方法下列關(guān)于體驗制備細(xì)胞膜的方法的說法，正確的是（）A、選用動物成熟的紅細(xì)胞作實驗材料B、原理是鹽酸改變細(xì)胞膜的通透性C、制備紅細(xì)胞稀釋液要用適量生理鹽水D、本實驗中沒有對照科學(xué)家常用哺乳動物紅細(xì)胞作材料來研究細(xì)胞膜的組成，是因為：［］

A.哺乳動物紅細(xì)胞容易得到

B.哺乳動物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒有核膜、線粒體膜等膜結(jié)構(gòu)

C.哺乳動物紅細(xì)胞在水中容易漲破

D.哺乳動物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察到Ｂ二、科學(xué)家對細(xì)胞膜組成的探索歷程●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜材料11859年，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？并說明理由。動動腦筋細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)，后來發(fā)現(xiàn)這種脂質(zhì)主要是磷脂。親水頭部疏水尾部1、磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，“頭”部是親水的，“尾”部是疏水的。2、磷脂一定含有C、H、O、N、P組成，（很一些不含有N）（一）磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂是組成細(xì)胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質(zhì)有關(guān)．某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細(xì)胞以小油滴的方式存油，每個小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的結(jié)構(gòu)是（）

A．由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的頭部向著油滴內(nèi)

B．由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的尾部向著油滴內(nèi)

C．由兩層磷脂分子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜完全相同

D．由兩層磷脂分子構(gòu)成，兩層磷脂的頭部相對若將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經(jīng)過充分的攪拌后，下列能正確反應(yīng)其分布的圖像是（

）下面關(guān)于細(xì)胞膜上磷脂分子的敘述，不正確的是（D）A磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸組成B磷脂的“頭部”是親水的，“尾部”是疏水的C雙層磷脂分子是“頭部”在外側(cè)，“尾部”在內(nèi)側(cè)D雙層磷脂分子是“頭部”在內(nèi)側(cè)，“尾部”在外側(cè)1925年荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的2倍

結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂分子是連續(xù)排列的-磷脂雙分子層磷脂分子材料2有細(xì)胞器膜和核膜的細(xì)胞的磷脂分子面積超過兩倍細(xì)胞膜的面積。磷脂分子在水中能自發(fā)的形成雙分子層的原因：細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境均為水溶液環(huán)境，所以細(xì)胞膜中的磷脂分子親水頭部向著膜的內(nèi)外兩側(cè)，細(xì)胞膜中的磷脂分子疏水尾部相對集中排列在膜內(nèi)部，從而自然的形成了磷脂雙分子層。1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。當(dāng)時人們已發(fā)現(xiàn)油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)則表面張力會降低。于是推測細(xì)胞膜可能還附有蛋白質(zhì)。材料3你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？動動腦筋材料4

科學(xué)家使用蛋白酶處理細(xì)胞膜后，細(xì)胞膜會奔潰（蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)你從以上能推論出什么？動動腦筋材料5

科學(xué)家在細(xì)胞免疫、激素調(diào)節(jié)以及神經(jīng)傳導(dǎo)的過程中，發(fā)現(xiàn)某些具有特異性識別功能的特殊蛋白，它們主體是蛋白質(zhì)，但具有糖類物質(zhì)的性質(zhì)。細(xì)胞膜的組成成分中可能還含有糖類。后來的確發(fā)現(xiàn)了糖鏈的存在。三、細(xì)胞膜的組成成分科學(xué)家得到幾種膜的成分如下表膜的結(jié)構(gòu)名稱蛋白質(zhì)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%脂質(zhì)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%糖類（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%紅細(xì)胞膜405010大腸桿菌細(xì)胞膜7525很少◆不同細(xì)胞膜功能會有所不同。功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，其蛋白質(zhì)的數(shù)量和種類較多。（1）說出細(xì)胞膜中含有哪些物質(zhì)?（2）構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分（3）不同種類的細(xì)胞中蛋白質(zhì)含量為什么不同？（二）細(xì)胞膜的主要成分脂質(zhì)（磷脂最豐富）大約占50%蛋白質(zhì)大約占40%糖類大約占2%—10%四、細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？時間：1959年實驗：羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜由“暗—亮—暗”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。信息：電鏡下蛋白質(zhì)分子的電子密度高，呈暗色；磷脂分子的電子密度低，呈亮色。電鏡下的細(xì)胞膜材料5羅伯特森提出：“三明治”靜態(tài)剛性結(jié)構(gòu)模型蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)變形蟲的攝食結(jié)論：

細(xì)胞膜不是靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，而是一個動態(tài)的彈性結(jié)構(gòu)。靜態(tài)模型能否圓滿解釋下面的現(xiàn)象呢？時間：20世紀(jì)60年代實驗：科學(xué)家用掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中蛋白顆粒的分布方式。材料6蛋白質(zhì)部分鑲嵌或貫穿在整個磷脂分子層中誘導(dǎo)融合.人細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)1970年，弗萊和埃迪登人-鼠細(xì)胞融合實驗采用熒光標(biāo)記技術(shù)；標(biāo)記的是膜上的蛋白質(zhì)；溫度對融合速度產(chǎn)生影響。40分鐘后370C材料71972年，桑格和尼克森正式提出（三）流動鑲嵌模型蛋白質(zhì)分子磷脂雙分子層糖類細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖2、磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本骨架。3、蛋白質(zhì)分子鑲嵌貫穿在磷脂雙分子層中，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細(xì)胞膜兩側(cè)的分布其實是不對稱的。①細(xì)胞膜的功能主要通過蛋白質(zhì)來體現(xiàn)（載體蛋白、糖蛋白）②蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，細(xì)胞膜的功能越發(fā)雜③蛋白質(zhì)也是細(xì)胞膜具有選擇透過性的原因。4、糖鏈連接在蛋白質(zhì)和脂質(zhì)上構(gòu)成糖蛋白和糖脂位于細(xì)胞膜外側(cè)。①判斷細(xì)胞內(nèi)外②糖蛋白在細(xì)胞生命活動中具有重要功能，如細(xì)胞識別和細(xì)胞間信息傳遞。呼吸道上皮和消化道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白具有保護(hù)和潤滑的作用。1、細(xì)胞膜的成分包括脂質(zhì)（主要是磷脂，動物細(xì)胞膜還含有膽固醇）、蛋白質(zhì)和糖類。5、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運動的（細(xì)胞膜具有一定流動性的原因；與細(xì)胞骨架連接在一起的膜蛋白是無法運動的）6、所有的膜結(jié)構(gòu)都符合流動鑲嵌模型。7、流動鑲嵌模型并不是完美的模型，它只是解釋的現(xiàn)象最多的一種模型，所以被接受的最廣泛。1、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性（磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運動的）2、細(xì)胞膜的功能特點：具有選擇透過性（細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)的原因；只有活細(xì)胞的細(xì)胞膜才能具有該特點。死細(xì)胞的細(xì)胞膜將失去選擇透過性，而變?yōu)槿感浴＃ㄋ模┘?xì)胞膜的兩大特點

下列關(guān)于生物膜流動鑲嵌模型的敘述中，錯誤的是（B）A.生物膜的主要成分有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)B.從物理的角度看，因為分子是不停運動的，所以生物膜的流動性是永久的C.磷脂雙分子層是生物膜的基本骨架，蛋白質(zhì)分子分布在這個基本骨架上D.因為生物膜不允許某些物質(zhì)通過，所以生物膜具有選擇透過性如是細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型示意圖，下列關(guān)于細(xì)胞膜流動鑲嵌模型的敘述中，錯誤的是（A）A．①是糖蛋白，它對所有細(xì)胞都具有保護(hù)和潤滑的作用（消化道、呼吸道）B．②是蛋白質(zhì)，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動的C．③是磷脂雙分子層，構(gòu)成了膜的基本支架，這個支架并不是靜止的D．不同細(xì)胞膜中，所含的①、②、③的比例是有區(qū)別的異體器官移植手術(shù)往往很難成功，最大的障礙就是異體細(xì)胞間的排斥，這主要是由于細(xì)胞膜具有識別作用，這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是（B）A細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)構(gòu)成B細(xì)胞膜的外面有糖被C細(xì)胞膜具有一定的流動性D細(xì)胞膜具有一定的選擇透過性三、細(xì)胞膜的功能原始地球環(huán)境

膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，他將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。1、將細(xì)胞與外界壞境分隔開，維持內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)有害物質(zhì)分泌物：抗體，激素；代謝廢物：CO2，尿素核酸細(xì)胞病菌、毒菌信息交流包括三種方式：①通過細(xì)胞直接接觸：精子和卵細(xì)胞的結(jié)合。②通過體液運輸：激素調(diào)節(jié)和神經(jīng)沖動傳遞。③通過通道：植物胞間連絲。3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流注意事項①通過細(xì)胞膜的信息交流都是發(fā)生在細(xì)胞之間的，不是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)部的。②細(xì)胞間信息的交流并不都依賴細(xì)胞膜上的受體，如通過通道進(jìn)行的信息交流。③人細(xì)胞膜上的甲胎蛋白和癌胚抗原可以作為細(xì)胞癌變的指標(biāo)。受體海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細(xì)胞，這些精子與卵細(xì)胞并沒有發(fā)生相互結(jié)合；只有同種類的才相互結(jié)合受體：主要成分是糖蛋白，起到識別的作用。

細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如激素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，把信息傳遞級靶細(xì)胞，從而影響靶細(xì)胞的生命活動。激素的運輸不具有特異性，但激素發(fā)生作用是有特異性的。向高等植物的一個細(xì)胞中注入熒光染料(能發(fā)出熒光的染料)，則染料迅速擴(kuò)散到相鄰的細(xì)胞內(nèi)。胞間連絲相鄰兩個細(xì)胞之間的通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。（胞間連絲具有物質(zhì)運輸和信息傳遞的雙重作用。細(xì)胞膜的功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分開，保證細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞之間的信息交流

提出假說

根據(jù)已有的知識和信息，提出解釋某一問題的一種假說，再進(jìn)一步的觀察和實驗對已建立的假說進(jìn)行修正和補充。一種假說最終被接受還是被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結(jié)果相吻合。細(xì)胞之間依靠細(xì)胞膜進(jìn)行信息交流，下列具體事例與之不符的是()A.激素與細(xì)胞膜表面受體結(jié)合B.相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸C.植物細(xì)胞的胞間連絲D.核酸不能通過細(xì)胞膜

下列哪一項不屬于細(xì)胞膜的功能？［］

A．控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

B．將胰島細(xì)胞形成的胰島素，分泌到細(xì)胞外

C．提高細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的速率

D．作為系統(tǒng)的邊界，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定Ｃ細(xì)胞膜完成各項生理功能極