【課件】細胞膜的結構和功能課件2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1

人教版必修1

第1節(jié)細胞膜的結構和功能

第三章

細胞的基本結構討論：

用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的，這與細胞膜的功能有何關系？問題探討

鑒定動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液，用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。1.為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？2.據(jù)此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應該具有什么功能？

活細胞的細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍是細胞不需要的物質，不易通過細胞膜。因此活細胞不被染色，死細胞的細胞膜失去控制物質進出細胞的功能，臺盼藍能進入細胞而呈藍色。具有選擇透過性一、細胞膜的功能地球的邊界大氣層國家的邊界邊防線人體的邊界皮膚和黏膜細胞的邊界細胞膜（質膜）系統(tǒng)的邊界那么細胞膜有什么功能呢?一、細胞膜的功能1、將細胞與外界環(huán)境分隔開①膜的出現(xiàn)在進化方面的意義：

膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關重要的階段，它將生命物質與外界環(huán)境分隔開，產生了原始的細胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。①膜的出現(xiàn)在對細胞本身的意義：

細胞膜將生命物質與外界環(huán)境分隔開，保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。推測的原始海洋景觀圖變形蟲一、細胞膜的功能2.控制物質進出細胞營養(yǎng)物質

(氨基酸、葡萄糖等）外界進入廢物排出代謝物和分泌物(CO2、尿素、抗體、激素等)不需要、有害的物質（如細菌、病毒等）細胞膜的控制作用是相對的、有限的，環(huán)境中一些對細胞有害的物質有可能進入；有些病毒、病菌也能侵入細胞，使生物體患病。一、細胞膜的功能3、進行細胞間信息交流①通過化學物質傳遞信息

在一定空間范圍內，同種生物的所有個體形成一個整體。內分泌細胞的激素（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合，將信息傳遞給靶細胞。一、細胞膜的功能②通過細胞膜直接傳遞信息

相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞另一個細胞。例如，精子和卵細胞之間的識別和結合。傳遞一、細胞膜的功能③通過細胞通道（胞間連絲）傳遞信胞間連絲

相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。例如，高等植物直接通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。一、細胞膜的功能匯總細胞膜的功能將細胞與外界環(huán)境分隔開控制物質進出細胞進行細胞間信息交流物質傳遞接觸傳遞通道傳遞保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定選擇透過性二、對細胞膜成分的探索11溶于脂質的物質不溶于脂質的物質細胞內細胞外細胞膜相似相溶原理1895年歐文頓用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行了上萬次實驗。成就實驗發(fā)現(xiàn)：脂質更容易通過細胞膜推測：細胞膜是由脂質組成的二、對細胞膜成分的探索20世紀初科學家實驗

利用哺乳動物的紅細胞，制備出純凈的細胞膜，進行化學分析。結論

組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。為什么要用哺乳動物的紅細胞來制備出純凈細胞膜呢？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；二、對細胞膜成分的探索CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO磷酸甘油脂肪酸頭部(親水)尾部(疏水)磷脂分子結構圖磷脂分子模型磷脂分子示意圖二、對細胞膜成分的探索荷蘭科學家戈特和格倫德爾實驗

用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪成單分子層。結論發(fā)現(xiàn)：單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍推測：細胞膜中磷脂分子必然排列為連續(xù)為雙層二、對細胞膜成分的探索英國學者丹尼利和戴維森實驗

研究了細胞膜的張力。結論發(fā)現(xiàn)：細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。推測：細胞膜除含脂質分子外，可能還附有蛋白質水黽(mǐn)站在水面上二、對細胞膜成分的探索細胞膜成分組成：成分組成脂質（約50%）蛋白質（約40%）糖類（2%-10%）磷脂（最豐富）膽固醇（少量）功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多。二、對細胞膜成分的探索1959年羅伯特森觀察在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構。提出生物膜是由“蛋白質—脂質—蛋白質”的三層結構構成的靜態(tài)統(tǒng)一結構二、對細胞膜成分的探索20世紀60年代以后科學家提出質疑不能行使細胞膜的復雜功能，不能解釋細胞的生長、變形蟲的運動。細胞分裂變形蟲的變形運動白細胞吞噬細菌二、對細胞膜成分的探索1970年科學家實驗用發(fā)綠色熒光的燃料標記小鼠細胞表面的蛋白質分子，用發(fā)紅色熒光的染料標記人細胞表面的蛋白質分子，將兩個細胞融合。提出結論：膜上蛋白質可以運動這一實驗與相關實驗說明細胞膜具有一定的流動性二、對細胞膜成分的探索1972年辛格和尼科爾森提出在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎上，提出了細胞膜的流動鑲嵌模型。三、流動鑲嵌模型的基本內容磷脂分子磷脂雙分子層蛋白質分子(鑲嵌、嵌入、貫穿)糖蛋白糖脂糖被流動鑲嵌模型磷脂雙分子層蛋白質分子糖類膜的基本支架，使脂質、脂溶性物質更容易通過細胞膜。有鑲嵌、嵌入、貫穿糖蛋白糖脂糖被分布在細胞膜外側，承擔細胞識別、細胞間信息交流的作用細胞膜外側三、流動鑲嵌模型的基本內容

細胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現(xiàn)為構成膜的磷脂分子可以側向自由移動，膜中的蛋白質大多也能運動。種類膜的流動性選擇透過性區(qū)別聯(lián)系結構特點功能特點膜只有具有流動性，才能表現(xiàn)其選擇透過性，如果細胞膜中部分蛋白質充當了載體，運輸物質進出細胞，只有它是運動的，才能運輸物質。細胞膜（質膜）流動鑲嵌結構模型將細胞和外界環(huán)境分開控制物質進出細胞進行細胞間的信息交流磷脂雙分子層構成膜的基本支架蛋白質鑲嵌在磷脂雙分子層上構成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子可以運動磷脂蛋白質糖類功能成分糖被主要內容普遍認可的結構模型構成主要和貫穿型蛋白質有關練習與應用一、概念檢測1.基于對細胞膜結構和功能的理解，判斷下列相關表述是否正確。(1）構成細胞膜的磷脂分子具有流動性，而蛋白質是固定不動的。（）(2）細胞膜是細胞的一道屏障，只有細胞需要的物質才能進人，而對細胞有害的物質則不能進人。（）(3）向細胞內注射物質后，細胞膜上會留下一個空洞。