細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件 【新教材備課精研】高一上學(xué)期生物人教版必修1

第三章細胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能問題探討:雞蛋黃與蛋清之間被什么樣的結(jié)構(gòu)分開呢？

細胞膜將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的________。1.將細胞與外界環(huán)境分隔開相對穩(wěn)定（1）對細胞本身的意義：________是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，產(chǎn)生了原始的細胞，并成為_________的系統(tǒng)。（2）在進化方面的意義：出現(xiàn)細胞膜一、細胞膜的功能相對獨立膜的出現(xiàn)玉米胚染色實驗臺盼藍染色死亡的玉米種子活的玉米種子水、無機鹽

氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)病毒、病菌代謝廢物CO2、尿素等分泌物抗體、激素細胞的功能特性：選擇透過性2.控制物質(zhì)的進出3.進行細胞間的信息交流內(nèi)分泌細胞的激素（如胰島素），隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞。-通過化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息靶細胞：接受信號的細胞受體：靶細胞膜上與信號特異性結(jié)合的位點化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白或糖脂作用：接受激素等化學(xué)物質(zhì)的信號特點：專一性（一種受體只能識別一種或者一類物質(zhì)）受體--細胞膜直接接觸傳遞信息發(fā)出信號的細胞靶細胞與膜結(jié)合的信號分子精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。細胞識別得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)是細胞膜表面某些生物大分子（如糖蛋白、糖脂）提供的識別信息，使細胞可以識別同種與異種、同源與異源細胞受體3.進行細胞間的信息交流--經(jīng)特殊通道傳遞信息是否還需要信息分子和受體？相鄰兩個細胞之間形成通道，可以進行物質(zhì)交換和信息交流。

例如，高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。3.進行細胞間的信息交流胞間連絲多細胞生物是一個繁忙而有序的“社會”，如果沒有信息交流，生物體不可能作為一個整體完成生命活動。細胞間的信息交流，大多與細胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。思考：植物細胞最外面是細胞壁，那么植物細胞的邊界是細胞膜而不是細胞壁，這是為什么呢？1、成分：纖維素和果膠2、功能：支持和保護3、特性：具有全透性植物的細胞壁起支持和保護的作用，具有全透性，并不能控制物質(zhì)進出細胞，所以不是真正的邊界。（探索一）

時間：19世紀(jì)末1895年

人物：歐文頓（E.Overton）

實驗：用500多種物質(zhì)對植物細胞進行上萬次的通透性實驗.●●細胞膜●●●●●●溶于脂質(zhì)的物質(zhì)●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不容易穿過細胞膜。提出假說：細胞膜是由脂質(zhì)組成的。最初對細胞膜成分的認識，是通過對現(xiàn)象的推理分析,還是通過膜成分的提取和檢測？從生理功能上入手，通過對現(xiàn)象的推理分析的二、對生物膜成分的探索原理：相似相溶（探索二）實驗:科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離然后進行化學(xué)分析為什么選擇哺乳動物成熟紅細胞來制備細胞膜？思考·討論①無細胞壁，細胞容易吸水漲破；②無細胞核和眾多的細胞器，易制得純凈的細胞膜。（探索二）實驗:科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離然后進行化學(xué)分析化學(xué)分析表明：組成細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。親水頭部疏水尾部磷脂分子結(jié)構(gòu)式磷脂分子模型磷脂分子示意圖磷酸甘油脂肪酸（探索三）實驗:科學(xué)家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)然后進行分析提取的脂質(zhì)在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍。1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細胞的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。蛋白質(zhì)會降低表面張力細胞膜的組成成分中含蛋白質(zhì)（探索四）思考與討論2？根據(jù)所學(xué)知識，思考是否可以嘗試其他方法驗證細胞膜中是否含有蛋白質(zhì)嗎？酶解，雙縮脲試劑？三、細胞膜成分脂質(zhì)：主要有磷脂和膽固醇；其中磷脂最豐富。蛋白質(zhì)：功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量越多。糖類：與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系時間:1959年

人物:羅伯特森（J.D.Robertsen）實驗:在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)假說:生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。要點:①蛋白質(zhì)均勻分布在磷脂雙分子層兩側(cè)②膜為靜止的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)“三明治”模型四、對細胞膜的結(jié)構(gòu)探索黑暗處：蛋白質(zhì)光亮處：脂質(zhì)思考“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型有無不妥之處？資料1羅伯特森提出的“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三明治模型能解釋膜的哪些功能？不能解釋哪些功能？能解釋蛋白質(zhì)可以幫助物質(zhì)運輸，不能解釋細胞的細胞的生長、膜的變形能力等。變形蟲攝食細胞分裂細胞膜具有流動性“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”資料2：桑格尼克森實驗人鼠細胞融合實驗過程圖構(gòu)成細胞膜的蛋白質(zhì)具有流動性小鼠細胞人細胞細胞融合40min37℃雜交細胞紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白結(jié)論：蛋白質(zhì)分子是可以運動的,說明細胞膜具有一定的流動性1972年，辛格和尼科爾森根據(jù)新的觀察和實驗證據(jù)，提出細胞膜的流動鑲嵌模型，并為大多數(shù)人接受資料3A

B

C

D

1.A為_____________，是膜的基本支架；2.B為____________，鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的______在表面，有的部分或全部______，有的______磷脂雙分子層；3.細胞膜具有______性：磷脂分子側(cè)向自由移動，蛋白質(zhì)大多也能運動；4.糖類和蛋白質(zhì)結(jié)合形成C()，與脂質(zhì)結(jié)合成D()，這些糖類叫作_______。磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子嵌入貫穿鑲流動糖蛋白糖脂糖被作用：與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能又密切關(guān)系結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性細胞膜的流動性對于細胞完成物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等功能非常重要。磷脂分子可以側(cè)向自由移動；蛋白質(zhì)大多也能運動。功能特點：選擇透過性既然膜內(nèi)部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運輸呢？【答案】一是因為水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產(chǎn)生的間隙；二是因為膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜。旁欄思考磷脂雙分子層為基本支架