3.1細胞膜的結構與功能課件高一上學期生物人教版必修1

國界一個國家有邊界，人體也有邊界，皮膚和黏膜。

系統(tǒng)的邊界對系統(tǒng)的穩(wěn)定極為重要。細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是細胞膜，也叫質膜。細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，它在細胞的生命活動中起什么作用呢？3.1細胞膜的結構與功能1.細胞膜有哪些主要功能？2.流動鑲嵌模型的基本內容是什么？3.通過對細胞膜結構的探索過程的分析，你對科學的過程和方法有哪些領悟？本節(jié)聚焦一.細胞膜的功能雞蛋黃與蛋清之間被什么樣的結構分隔開？卵黃膜內部環(huán)境相對穩(wěn)定細胞膜使細胞成為相對獨立的系統(tǒng)，保障了細胞

的1

1.

1、將細胞與外界環(huán)境分隔開隔40頁，第3段最后一行一.細胞膜的功能活細胞2、控制物質進出細胞(1)細胞內合成的抗體、激素等物質和代謝廢物要排到細胞外，(2)細胞需要的營養(yǎng)物質可以從外界進入細胞；死細胞控冷水浸泡細胞內有用的成分不會輕易流失到細胞外。細胞不需要或者對細胞有害的物質不容易進入細胞。40頁，最后一段一.細胞膜的功能2、控制物質進出細胞(1)細胞內合成的抗體、激素等物質和代謝廢物要排到細胞外，細胞內有用的成分不會輕易流失到細胞外。(2)細胞需要的營養(yǎng)物質可以從外界進入細胞；細胞不需要或者對細胞有害的物質不容易進入細胞。有些病毒可以感染人類細胞(3)有些對細胞有害的病菌和病毒有時候也能進入細胞，說明這種控制作用是相對的。控40頁，最后一段一.細胞膜的功能3、進行細胞間信息交流小資料靶細胞：接受信號的細胞受體：靶細胞膜上與信號分子特異性結合的位點。內分泌細胞分泌的激素（如胰島素），隨著血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結合，將信息傳遞給靶細胞。細胞-激素-細胞（1）通過細胞分泌化學物質間接傳遞信息。交41頁，圖3-2一.細胞膜的功能3、進行細胞間信息交流（2）通過相鄰細胞的細胞膜直接接觸傳遞信息。例如：精子和卵細胞之間的識別和結合細胞-細胞精子表面的信號分子只能與同種生物卵細胞的細胞膜表面的受體特異性結合。交41頁，圖3-2一.細胞膜的功能（3）相鄰兩細胞之間形成通道，來傳遞信息。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，高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。細胞-通道-細胞胞間連絲3、進行細胞間信息交流交41頁，圖3-23.進行細胞間的信息交流激素內分泌細胞靶細胞產生運輸體液發(fā)出信號的細胞AB靶細胞一.細胞膜的功能小結—進行細胞間信息交流啊，偉大的細胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！是誰，隔開了原始海洋的動蕩是誰，奏鳴了生命的交響是誰，為我日夜守邊防是誰，為我傳信報安康將細胞與外界環(huán)境分隔開——控制物質進出細胞(1)細胞膜是細胞的保護性屏障(

)(2)細胞膜可以控制物質進出，任何對細胞有害的物質都不能進入細胞(

)(3)植物細胞之間的胞間連絲具有物質運輸的作用(

)×√√方法技巧判斷細胞是否具有活性的方法(1)判斷依據：只有活細胞的細胞膜才能夠控制物質進出。(2)判斷方法：能夠控制物質進出→活細胞；不能夠控制物質進出→死細胞隨堂檢測二.細胞膜的成分Year1895年20世紀初1917年歐文頓，推測細胞膜是由脂質組成的。指出磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。細胞膜成分的探索歷程組成膜的脂質有磷脂和膽固醇（主要是磷脂）42頁，第1段42頁，第2段42頁，第3段甘油尾部頭部(親水)(疏水)磷酸及其衍生物脂肪酸磷脂分子結構式磷脂分子示意圖二.細胞膜的成分二.細胞膜的成分水空氣請根據磷脂分子的特點，建構磷脂分子在空氣——水界面的分布模型。二.細胞膜的成分細胞內外均為水環(huán)境，磷脂分子應如何分布?水環(huán)境水環(huán)境二.細胞膜的成分Year1925年1895年20世紀初1917年歐文頓推測：細胞膜是由脂質組成的。組成膜的脂質有磷脂和膽固醇（主要是磷脂）。指出磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。戈特和格倫德爾推斷：細胞中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。細胞膜成分的探索歷程推測細胞膜除含脂質分子外，可能還附著有蛋白質。1935年42頁，第4段42頁，第1段42頁，第2段42頁，第3段42頁，第5段二.細胞膜的成分補充資料:生物膜蛋白質/%脂類/%糖類人的CNS髓鞘2079少人的紅細胞膜49438大鼠的肝細胞核膜59352.9內質網膜6733少線粒體外膜5248少線粒體內膜7624少不同細胞的生物膜的化學組成二.細胞膜的成分(2)成分與功能的關系：功能越復雜的細胞膜，

的種類與數量越多。脂質蛋白質糖類磷脂蛋白質脂質和蛋白質等成分是如何組成細胞膜的呢？(1)成分（約50%）：主要是，還有少量。（2%~10%）（約40%）膽固醇43頁，第1段三.細胞膜的結構1959年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗—明—暗的三層結構。提出假說：所有的細胞膜都由蛋白質——脂質——蛋白質構成。將其描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結構。變形蟲的變形運動三.細胞膜的結構實驗結論:細胞膜具有流動性。人-鼠細胞融合實驗（熒光標記法）細胞融合熒光標記蛋白質40分鐘后370C小鼠細胞人細胞兩種顏色的熒光均勻分布三.細胞膜的結構

1972年，辛格和尼克爾森使用了冰凍蝕刻電子顯微法得到的成果。蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層。提出了為大多數人所接受的細胞膜的流動鑲嵌模型。三.細胞膜的結構科學方法——提出假說科學家首先根據已有的知識和信息提出解釋某一生物學問題的一種假說，再用進一步的觀察與實驗對已建立的假說進行修正和補充。一種假說最終被接受或被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結果相吻合。三.細胞膜的結構細胞膜結構的探究歷程時間(人物)探索歷程實驗依據結論或假說1959年(羅伯特森)羅伯特森實驗電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三層結構所有的細胞膜都由

三層結構構成1970年人—鼠細胞融合實驗熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗細胞膜具有_______1972年(辛格和尼科爾森)細胞膜的分子結構模型新的觀察和實驗證據提出了為大多數人所接受的細胞膜的_________流動性(靜態(tài)結構)流動鑲嵌模型蛋白質-脂質-蛋白質三、細胞膜的結構：細胞膜流動鑲嵌模型的基本內容：1、細胞膜的組成：2、細胞膜的基本支架：3、蛋白質分子存在形態(tài)：4、細胞膜的結構特點：主要由蛋白質和脂質構成。磷脂雙分子層。有鑲在表面、嵌入其中、和貫穿于磷脂雙分子層，外側的蛋白質分子與糖類結合形成糖蛋白，體現了生物膜的不對稱性。具有一定的流動性（磷脂分子和大多數蛋白質分子都是運動的）①②③④⑤外糖類糖蛋白糖脂識別信息傳遞（3）判斷細胞膜內外側的方法

①判斷依據：糖蛋白的分布情況。

②判斷方法:外側：內側：糖蛋白存在的一側沒有糖蛋白存在的一側外側內側①②糖被

（1）種類

①糖蛋白：是指細胞膜

表面的

分子與蛋白質分子結合形成

。

②糖脂：糖類分子與脂質結合形成

。

（2）功能：與細胞表面的

、細胞間的

等功能有密切關系。細胞膜的結構特點細胞膜的功能特性內容流動鑲嵌模型，具有一定的流動性選擇透過性原因構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子不是靜止不動的,而是運動的蛋白質的種類、數量實例變形蟲的變形運動、細胞融合、胞吞、胞吐植物對離子的選擇性吸收,神經細胞對K+的吸收和對Na+的排出,腎小管的重吸收作用等影響因素溫度(在一定范圍內,溫度越高,細胞膜的流動性越大)①內因:細胞膜上載體的種類和數量②外因:溫度、pH、O2等影響呼吸作用的因素聯系流動性是選擇透過性的基礎,膜只有具有流動性,才能實現選擇透過性功能細胞膜組成部分將細胞與外界環(huán)境分隔開控制物質進出細胞進行細胞間的信息交流脂質：與細胞膜功能密切相關蛋白質：糖類：含量為50%，以磷脂為主占2%~10%流動鑲嵌模型結構特點具有一定的流動性主要內容

磷脂雙分子層構成基本支架

蛋白質鑲在表面、嵌入和貫穿

糖類形成糖蛋白或糖脂判斷下列說法的正誤(1)細胞間的信息交流都是通過細胞膜的直接接觸來完成的。()(2)細胞膜上蛋白質的種類和數量的多少決定了細胞膜功能的復雜程度。()(3)構成膜的脂質主要是磷脂、脂肪和膽固醇。()(4)在任何生理條件下，細胞膜的成分都不發(fā)生變化。()(5)磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是疏水的，脂肪酸“尾”部是親水的。()(6)細胞膜表面還有糖類和脂質結合成糖脂。()(7)細胞膜具有流動性是由于磷脂分子可以運動，從而帶動了膜上的蛋白質運動。()(8)羅伯特森提出的“三層結構模型”的一大缺點就是認為膜是靜止不動的。()(9)所有的細胞都具有相同的細胞膜結構，即由磷脂分子構成膜的基本支架，“嵌入”支架或“漂浮”在支架兩側的蛋白質的種類和數量相同。()×√×××√×√×2、如圖為細胞間信息交流的三種方式，下列有關敘述錯誤的是(

)

A．圖Ⅰ中的B細胞和圖Ⅱ中的乙都稱為靶細胞B．圖Ⅱ體現了細胞與細胞接觸直接傳遞信息C．圖Ⅲ體現了通過細胞通道傳遞信息D．細胞分泌的化學物質如激素是通過圖Ⅱ方式完成的解析細胞分泌的化學物質如激素是通過圖Ⅰ方式完成的，D項錯誤。D3、據最新研究發(fā)現，內皮素在皮膚中分布不均，是造成色斑的主要原因。內皮素拮抗劑進入皮膚，可以和黑色素細胞膜的受體結合，使內皮素失去作用，這為美容研究機構帶來了福音。分析上述材料體現了細胞膜的哪項功能(

)A．細胞膜中磷脂含量越高，功能越復雜B．細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，嚴格控制物質進出細胞C．細胞膜具有信息交流的功D．細胞膜的組成成分主要為磷脂和蛋白質解析根據題干信息“內皮素拮抗劑進入皮膚，可以和黑色素細胞膜的受體結合，使內皮素失去作用”可知，內皮素只有與細胞膜上相應的受體結合后才能發(fā)揮作用。細胞膜上的受體識別并與相應的信號分子結合來完成信息傳遞的過程，屬于細胞膜的信息交流功能，C項正確。C4、如圖是科學家普遍認可的細胞膜流動鑲嵌模型，下列敘述正確的是(

)A．細胞膜功能的復雜性與①的種類無關B．在有水的環(huán)境中，③可自發(fā)形成雙層結構C．②在細胞的內外兩側均有，起到信息傳遞作用D．此圖為電子顯微鏡下觀察到的細胞膜亞顯微結構解析細胞膜功能的復雜性與①蛋白質的種類有關，A項錯誤；因為磷脂分子有親水性的頭部和疏水性的尾部，故在水環(huán)境中磷脂分子會排成兩層，親水性的頭部朝外，疏水性的尾部朝內，B項正確；②糖蛋白只在細胞外側有，起到信息傳遞作用，C項錯誤；題圖為細胞膜流動鑲嵌模型圖，并非電子顯微鏡下觀察到的結構，D項錯誤。蛋白質分子糖蛋白磷脂B5、下列關于細胞