【生物課件】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能討論：

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)著色。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，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。問題探討臺(tái)盼藍(lán)不是細(xì)胞需要的物質(zhì)，活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，臺(tái)盼藍(lán)能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，死細(xì)胞能被染成藍(lán)色。

一個(gè)國家有陸地、海域、領(lǐng)空的邊界；皮膚和黏膜是人體的邊界。邊界的存在對(duì)于維持國家及機(jī)體的穩(wěn)定至關(guān)重要！

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，也叫質(zhì)膜。

細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動(dòng)中起什么作用呢？

一、細(xì)胞膜的功能原始海洋景觀

意義：膜的出現(xiàn)至關(guān)重要，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始細(xì)胞，成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)成分抗體、激素、代謝廢物營養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞膜的控制作用具有相對(duì)性營養(yǎng)物質(zhì)抗體代謝廢物環(huán)境中一些對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)、細(xì)菌、病毒等一定不能進(jìn)入細(xì)胞嗎？不需要的物質(zhì)有用成分如，核酸細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過性激素內(nèi)分泌細(xì)胞的激素（如胰島素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。受體信息分子內(nèi)分泌細(xì)胞靶細(xì)胞激素受體3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流方式一：通過細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息。方式二：通過相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息。發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子例如，精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。

一、細(xì)胞膜的功能

一、細(xì)胞膜的功能3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流胞間連絲相鄰兩細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。方式三：相鄰細(xì)胞通過通道傳遞信息。３種方式（2）物質(zhì)傳遞細(xì)胞膜信息交流3種方式（1）接觸傳遞（3）通道傳遞3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞一、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開【實(shí)驗(yàn)分析】【實(shí)驗(yàn)一】將新鮮的紅玫瑰花瓣分成等量的兩組，一組放入蒸餾水中浸泡，一組放入蒸餾水中加熱，結(jié)果是沒有加熱的一組蒸餾水不變色，而加熱的一組蒸餾水出現(xiàn)紅色。（1）以上實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞膜具有

的功能，實(shí)驗(yàn)一產(chǎn)生的原因是紅玫瑰花瓣活細(xì)胞中的紅色色素

通過細(xì)胞膜進(jìn)入蒸餾水，而加熱殺死的玫瑰花瓣細(xì)胞，其細(xì)胞膜失去

，紅色色素進(jìn)入蒸餾水?？刂莆镔|(zhì)進(jìn)出不能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能【實(shí)驗(yàn)分析】【實(shí)驗(yàn)二】將玉米籽粒從中部縱切成兩半，每一半都含有一部分胚和胚乳。其中一半加熱煮熟，另一半不進(jìn)行加熱處理，然后將它們放入紅墨水中浸泡，10min后取出用自來水沖洗表面的浮色。結(jié)果是：加熱煮熟的一半籽粒的胚是紅色的，而沒有加熱處理的一半籽粒的胚是無色的。（2）實(shí)驗(yàn)二產(chǎn)生的原因是紅墨水是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，

通過活細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，而加熱煮熟的一半籽粒的胚已經(jīng)死亡，死細(xì)胞的細(xì)胞膜

控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，所以紅墨水能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)，使其被染色。不能無判斷?？颊Z句，澄清易混易錯(cuò)：（1）細(xì)胞膜是細(xì)胞的一道屏障，只有細(xì)胞需要的物質(zhì)才能進(jìn)入細(xì)胞，而對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)則不能進(jìn)入

（）（2）植物細(xì)胞之間的胞間連絲具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?/p>

（）（3）細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)

（）細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的成分和結(jié)構(gòu)決定？我是歐文頓，經(jīng)過上萬次實(shí)驗(yàn)我發(fā)現(xiàn)……細(xì)胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的資料1：

1895年，歐文頓實(shí)驗(yàn)哈哈，熟人，請(qǐng)進(jìn)請(qǐng)進(jìn)哼，不熟，免進(jìn)相似相溶原理

二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索2.

20世紀(jì)初，科學(xué)家利用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞制備出細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析：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。哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和線粒體等眾多的細(xì)胞器。尾部疏水端頭部親水端對(duì)磷脂分子排布方式的探索磷脂分子結(jié)構(gòu)式磷脂分子示意圖細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？水水A水水B水水C親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠(yuǎn)離水在水中形成的磷脂雙分子層模式圖Year1925年1895年實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取出脂質(zhì)，在空氣--水界面鋪成單分子層。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索（荷蘭）戈特和格倫德爾空氣水空氣水ss紅細(xì)胞膜筆記

S單層=2S細(xì)胞膜材料：哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞/原核生物（無核膜、無細(xì)胞器膜）S單層=

2S紅細(xì)胞膜空氣水ss細(xì)胞膜核膜細(xì)胞器膜S單層＞2S細(xì)胞膜雞紅細(xì)胞、人口腔上皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：S單層磷脂=2S紅細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然

排列為

連續(xù)的兩層！【思考】細(xì)胞膜上兩層磷脂分子如何排布

磷脂雙分子層的排布二、對(duì)生物膜成分的探索細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的環(huán)境請(qǐng)畫出兩層磷脂分子在水環(huán)境中的排列情況。細(xì)胞核細(xì)胞膜組織液細(xì)胞內(nèi)液血液內(nèi)側(cè)外側(cè)細(xì)胞膜水環(huán)境水環(huán)境雙層磷脂分子已知細(xì)胞膜中有磷脂、膽固醇，且磷脂呈雙層排列，還會(huì)不會(huì)存在其他物質(zhì)？水水水水Year1925年1895年細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索1935年(英國)丹尼利和戴維森結(jié)論或假說：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)研究細(xì)胞膜的張力，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。蛋白質(zhì)會(huì)降低表面張力P42最后1段時(shí)間（人物）實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說1895年，歐文頓對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行通透性的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)分析組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂的含量最多1925年，戈特和格倫德爾將從人的紅細(xì)胞中提取的脂質(zhì)鋪成單層的分子層，其面積是紅細(xì)胞表面積的兩倍細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層1935年，丹尼利和戴維森細(xì)胞的表面張力明顯低于油水界面的表面張力細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。二、細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)約占50%磷脂最豐富約占40%蛋白質(zhì)行使功能占2%—10%糖類少量主要?jiǎng)游锛?xì)胞還有少量膽固醇細(xì)胞膜的成分與功能的關(guān)系？蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜。人物：羅伯特森電鏡下發(fā)現(xiàn)：

三層結(jié)構(gòu)

暗—亮—暗

蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)電鏡照片二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)提出假說：

所有的細(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，他把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)三明治模型蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)P43第2段暗暗亮大分子大分子小分子分子量小的物質(zhì)透光率大，反之，透光率小細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)的電鏡照片脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)把生物膜描述為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)不能解釋哪些現(xiàn)象：變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)細(xì)胞的生長白細(xì)胞吞噬細(xì)菌受精時(shí)細(xì)胞融合……2.1970年人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)熒光標(biāo)記法人細(xì)胞小鼠細(xì)胞細(xì)胞融合正在融合的細(xì)胞37℃40min紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白融合細(xì)胞細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。結(jié)論？判斷?？颊Z句，澄清易混易錯(cuò)：（1）構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪、膽固醇

（）（2）羅伯特森在高倍顯微鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)

（）（3）羅伯特森提出的細(xì)胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋細(xì)胞的生長現(xiàn)象

（）

細(xì)胞膜的主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。

靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)磷脂分子層的排布

1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，被多數(shù)人認(rèn)同。

觀察模型示意圖、閱讀教材回答問題1、生物膜的主要成分？2、生物膜的基本支架？3、蛋白質(zhì)在脂質(zhì)上的分布方式有哪些？4、糖被的功能？5、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？6、生物膜的功能特點(diǎn)？具有一定的流動(dòng)性具有選擇透過性1.發(fā)現(xiàn)者：辛格和尼科爾森2.化學(xué)組成：主要是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子流動(dòng)鑲嵌模型P44第2段磷脂雙分子層磷脂分子蛋白質(zhì)分子糖蛋白糖脂糖類細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)筆記：有糖蛋白一側(cè)三、流動(dòng)鑲嵌模型人物：辛格和尼科爾森筆記：1層細(xì)胞膜=1層磷脂雙分子層=2層磷脂分子1、構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架：磷脂雙分子層2、蛋白質(zhì)：鑲在、嵌入、貫穿磷脂雙分子層3、大多數(shù)蛋白質(zhì)和磷脂都是可以運(yùn)動(dòng)的鑲在貫穿嵌入筆記（課本）三、流動(dòng)鑲嵌模型P45第1，2段細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性：具有一定的流動(dòng)性（1）磷脂雙分子層是可以自由運(yùn)動(dòng)的；

（2）大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。(3)膽固醇分子提供了一定的剛性筆記：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性主要原因：

磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的細(xì)胞膜的特性（1）糖蛋白或糖脂分布在細(xì)胞膜外（2）磷脂分子內(nèi)外兩層所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量4、細(xì)胞膜內(nèi)外具有不對(duì)稱性

筆記

功能多樣性的原因：

蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同。2.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性1.細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過性筆記細(xì)胞壁成分：纖維素和果膠功能：支持和保護(hù)特點(diǎn)：全透性

（筆記）

細(xì)胞壁沒有生命，

不屬于細(xì)胞的邊界。植物細(xì)菌真菌成分功能纖維素和果膠肽聚糖幾丁質(zhì)保護(hù)、支持四、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容？磷脂雙分子層細(xì)胞膜的基本支架？內(nèi)部是磷脂分子的？水溶性分子或離子不能自由通過，因此磷脂雙分子層具有

作用。磷脂雙分子層疏水端屏障四、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容？糖蛋白糖類與蛋白質(zhì)結(jié)合形成？糖類與脂質(zhì)結(jié)合形成？糖蛋白糖脂分布？細(xì)胞膜的外表面這些糖類被稱為？有何作用？糖被與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。AB外側(cè)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有什么特點(diǎn)？具有流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能都是非常重要的。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)功能小結(jié)2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞3.進(jìn)行細(xì)胞間信息交流1.將細(xì)胞與外界分隔脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類磷脂雙分子層鑲、嵌