【課件】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

細(xì)胞壁細(xì)胞膜第1節(jié)

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器第2節(jié)

細(xì)胞器之間的分工作細(xì)胞核第3節(jié)

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液。用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)被染色。討論：1.為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？2.據(jù)此推測(cè)，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么的功能？用臺(tái)盼藍(lán)染液染色后的死細(xì)胞和活細(xì)胞（放大200倍）功能1：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段。細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。推測(cè)的原始海洋景觀圖細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是細(xì)胞膜（cellmembrane），也叫質(zhì)膜（plasmamembrane）。細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖等）不需要、有害的物質(zhì)（如細(xì)菌、病毒等）_____________不容易進(jìn)入抗體、激素等細(xì)胞合成并分泌廢物（CO2、尿素等）細(xì)胞代謝產(chǎn)生（DNA等）×功能特性：選擇透過(guò)性功能2：控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞①營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收②代謝廢物的排出③防止病菌入侵靶細(xì)胞內(nèi)分泌細(xì)胞激素激素與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞靶細(xì)胞體液的傳送方式1：化學(xué)信號(hào)傳遞功能3：進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流方式2：接觸傳遞精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合方式3：通道傳遞高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用胞間連絲特別提醒：1.該方式中沒(méi)有受體參與2.通道具有信息交流功能的同時(shí)還有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)墓δ芗?xì)胞膜的功能：（1）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)（2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流

方式1：化學(xué)信號(hào)傳遞

方式2：接觸傳遞

方式3：通道傳遞除了以上的三種功能外，細(xì)胞膜還有細(xì)胞識(shí)別、保護(hù)細(xì)胞、參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、分泌等功能。細(xì)胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的。結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)細(xì)胞膜非常的薄，即使在高倍鏡下都很難看清它的真面目，人們對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了哪些歷程呢？1895年，歐文頓細(xì)胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)相似相溶原理在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？據(jù)此推測(cè)：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。我是歐文頓，經(jīng)過(guò)上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)我發(fā)現(xiàn)……化學(xué)分析結(jié)果：組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多選材原因：①無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞容易吸水脹破；②無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，易制得純凈的細(xì)胞膜。哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞實(shí)驗(yàn)：細(xì)胞膜的制備（1）原理：動(dòng)物細(xì)胞放在清水里，細(xì)胞吸水脹破，內(nèi)容物流出即可離心得到細(xì)胞膜（2）材料：哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞細(xì)胞膜化學(xué)分析表明：脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，磷脂含量最多合作探究八：哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞作材料的優(yōu)點(diǎn)是什么？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膽堿思考：如果將磷脂分子放到水面上，它的什么部位會(huì)和水接觸？1925年，戈特和格倫德?tīng)枌?shí)驗(yàn)結(jié)果：?jiǎn)螌臃肿拥拿娣e恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。由此推斷：細(xì)胞膜種的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。膜外（水溶液）膜內(nèi)（水溶液）1935年，丹尼利和戴維森推測(cè)：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。①他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油水界面的表面張力②已知油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分，表面張力會(huì)降低＋脂質(zhì)（大約占50%）蛋白質(zhì)（大約占40%）糖類（大約占2%—10%）脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多細(xì)胞膜的主要成分（最豐富）磷脂膽固醇（動(dòng)物細(xì)胞膜）思考：這些成分是如何組成細(xì)胞膜的呢？功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量

。越多20世紀(jì)40年代，曾經(jīng)有科學(xué)家推測(cè)：蛋白質(zhì)覆蓋在脂質(zhì)的兩邊。1959年，羅伯特森：觀察到：細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)提出模型：所有細(xì)胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成（靜態(tài)）膜靜態(tài)模型不能解釋下列現(xiàn)象：細(xì)胞的生長(zhǎng)變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)白細(xì)胞吞噬細(xì)菌受精時(shí)細(xì)胞融合1970年：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性（結(jié)構(gòu)特性）證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的證據(jù)：

①白細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過(guò)程；

②變形蟲(chóng)的偽足運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象；

③受精時(shí)精子和卵細(xì)胞的融合過(guò)程；

④動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過(guò)程。生物膜結(jié)構(gòu)模型時(shí)間：1972年人物：辛格和尼科爾森提出：流動(dòng)鑲嵌模型探索歷史1895年歐文頓：膜是由脂質(zhì)組成的。1925年戈特和格倫德?tīng)枺耗ぶ械牧字肿颖厝慌帕袨檫B續(xù)的兩層。1935年丹尼利和戴維森：除含脂質(zhì)分子外，可能還附著蛋白質(zhì)。1959年羅伯特森：蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。1972年，辛格和尼克爾森:流動(dòng)鑲嵌模型下列說(shuō)法中，與生物膜發(fā)現(xiàn)史不一致的是（

）A.歐文頓在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。B.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-水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單層分子的面積為紅細(xì)胞表面積的2倍，由此推斷:細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層C.羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)，提出細(xì)胞膜都由脂質(zhì)-蛋白質(zhì)-脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成D.科學(xué)家用發(fā)不同顏色熒光的染料分別標(biāo)記人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，并將標(biāo)記后的兩種細(xì)胞進(jìn)行融合，這一實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性C（1）細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成。（2）磷脂雙分子層是膜的基本支架。（3）蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中（覆蓋/鑲嵌/貫穿）。（4）細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的，而是具有流動(dòng)性。流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容（1）糖蛋白（糖被）：保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等

（2）糖脂

（糖被）

（1）糖蛋白（糖被）：保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等

（2）糖脂

（糖被）

糖蛋白的作用：糖蛋白存在于胃粘膜表面，可以保護(hù)胃粘膜的大量細(xì)胞成分；在糖蛋白與介質(zhì)之間有親水基團(tuán)的吸引，表面總是有一層薄薄的水膜，宏觀即表現(xiàn)為潤(rùn)滑作用。糖蛋白可增加呼吸道的潤(rùn)滑作用，補(bǔ)充糖蛋白可以緩解喉嚨干燥感；糖蛋白可以幫助卵細(xì)胞表面對(duì)于精子進(jìn)行識(shí)別。癌細(xì)胞上的糖蛋白的作用是細(xì)胞識(shí)別,糖蛋白減少,識(shí)別作用弱,黏著性降低,容易分散,使細(xì)胞與細(xì)胞間分開(kāi)；糖脂常常被作為細(xì)胞表面標(biāo)志物質(zhì)。糖脂又是細(xì)胞表面抗原的重要組分,某些正常細(xì)胞癌變后,表面糖脂成分有明顯變化；一些已分離出來(lái)的癌細(xì)胞特征抗原,也已證明是糖脂類物質(zhì)。細(xì)胞表面的糖脂還是許多胞外生理活性物質(zhì)的受體,參與細(xì)胞識(shí)別、信息傳遞等。①有的鑲在磷脂雙分子層表面②有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中③有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層

——膜的基本支架磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子成分（細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間信息交流）糖類糖蛋白糖脂分布在細(xì)胞膜外側(cè)磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的大多數(shù)蛋白質(zhì)也能運(yùn)動(dòng)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性決定細(xì)胞膜具有一定的選擇透過(guò)性基礎(chǔ)功能特點(diǎn):結(jié)構(gòu)特點(diǎn):細(xì)胞膜的特點(diǎn)：既然膜內(nèi)部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運(yùn)輸呢？一是因?yàn)樗肿訕O小，可以通過(guò)由于磷脂分子運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙；二是因?yàn)槟ど洗嬖谒ǖ赖鞍祝肿涌梢酝ㄟ^(guò)通道蛋白通過(guò)膜。下圖為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型示意圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)圖中②磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架。(2)離子進(jìn)入細(xì)胞的方向是

A→B(用圖中字母和“→”表示)。(3)與細(xì)胞相互識(shí)別有關(guān)的是圖中③糖蛋白。(4)膜功能復(fù)雜程度主要取決于膜成分中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量。磷脂雙分子層A→B糖蛋白蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的功能由其結(jié)構(gòu)決定的，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A.細(xì)胞膜的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)使得溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易通過(guò)細(xì)胞膜B.由于磷脂分子層內(nèi)部是疏水的