【生物】細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能課件-2023-2024學年高一上學期生物人教版（2019）必修1

思考：如果將組成細胞的各種物質(zhì)配齊，并按照它們在細胞中的比例放在一個試管中，能構(gòu)成一個生命系統(tǒng)嗎？組成細胞的分子必須有序地組織成細胞的結(jié)構(gòu)，才能成為一個基本的生命系統(tǒng)?！拔掖_信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設計出的任何智能電腦更精巧”——翟中和院士第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)細胞這一生命系統(tǒng)的邊界是——細胞膜第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1、將細胞與外界環(huán)境分隔開一、細胞膜的功能（閱讀課本P40-41）保證細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定

膜的出現(xiàn)使細胞成為一個相對獨立的系統(tǒng)一、細胞膜的功能資料：科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。用臺盼藍染色，活的動物細胞不著色死的動物細胞會被染成藍色2、控制物質(zhì)進出細胞活細胞的細胞膜才具有控制物質(zhì)進出細胞的能力。不需要、有害的物質(zhì)（如細菌、病毒等）_____________2、控制物質(zhì)進出細胞細胞膜的控制作用是相對的細胞營養(yǎng)物質(zhì)（氨基酸、無機鹽、葡萄糖等）廢物（CO2、尿素等）不容易進入抗體、激素等細胞合成并分泌細胞代謝產(chǎn)生（DNA等）×一、細胞膜的功能一、細胞膜的功能3、進行細胞間的信息交流受體信號分子間接交流發(fā)出信號接收信號受體直接交流

（直接接觸，如精卵識別）（蛋白質(zhì)/糖蛋白）思考：1、海洋或河流中有很多不同生物的精子和卵細胞，但只有同種精子和卵細胞才能結(jié)合,原因？2、男性體內(nèi)的雄性激素能使男性下巴長胡須，為什么沒有全身都長胡須？3、判斷：細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)并不是所有的細胞膜上都含有該信號分子的受體受體和信號分子的結(jié)合具有特異性?。?！3、進行細胞間的信息交流一、細胞膜的功能由細胞膜的成分和結(jié)構(gòu)決定通道交流高等植物的胞間連絲信息傳遞物質(zhì)運輸、資料1:1895年歐文頓在研究各種未受精卵細胞的透性時,發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)易透過細胞膜,不溶于脂類的物質(zhì)不容易穿過細胞膜。●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細胞膜推測(假說)：

膜是由脂質(zhì)組成的P42：討論1對現(xiàn)象的推理分析相似相溶原理：溶質(zhì)與溶劑結(jié)構(gòu)相似，則二者彼此互溶。二、對細胞膜成分的探索（課本P42）

資料2:

科學家利用哺乳動物的紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞膜，進行化學分析，得知：膜的脂質(zhì)有：磷脂（含量最多）、膽固醇

思考：制備細胞膜材料：哺乳動物成熟的紅細胞優(yōu)點：①沒有細胞核和細胞器，可避免其它膜的干擾,提取較純正的細胞膜；人的正常紅細胞人的圓漲的紅細胞人的漲破的紅細胞紅細胞中的內(nèi)容物流出，剩下細胞膜離心正常形態(tài)吸水膨脹過度吸水、漲破②沒有細胞壁。二、對細胞膜成分的探索磷脂分子結(jié)構(gòu)式磷脂分子模型磷脂分子示意圖疏水“尾部”親水“頭部”資料3:磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等所組成的分子，結(jié)構(gòu)既有疏水基團—脂肪酸（尾部），又有親水基團—磷酸（頭部）空氣水思考：磷脂分子在“空氣—水”界面上如何排布？（《大本》P43左上）二、對細胞膜成分的探索苯等疏水環(huán)境變式：請推測磷脂分子在水-苯混合溶劑中如何分布？P42：討論4資料4:兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣——水界面上鋪成單分子層，測得的單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍。推斷：細胞膜中的磷脂分子必然排列成連續(xù)的兩層

二、對細胞膜成分的探索同學們嘗試大膽推測一下，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？（提示：細胞內(nèi)外都是水溶液）推測磷脂分子在“空氣—水”界面上排布：水水細胞膜推測:磷脂分子在細胞膜中是怎樣排布的？資料4:兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣——水界面上鋪成單分子層，測得的單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍。推斷：細胞膜中的磷脂分子必然排列成連續(xù)的兩層

思考:如果將紅細胞替換為神經(jīng)細胞，進行同樣處理，測得的單層分子的面積還是細胞表面積的2倍嗎？>2倍推斷：細胞膜中的磷脂分子必然排列成連續(xù)的兩層

二、對細胞膜成分的探索資料5:1935年，英國學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。由于人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低。推測：

細胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有

。蛋白質(zhì)你如何證明？細胞膜的成分脂質(zhì)（大約占50%）蛋白質(zhì)（大約占40%）二、細胞膜的成分（課本P43）主要成分磷脂（主要）、膽固醇（動物細胞膜）糖類（大約占2%—10%）“三明治”結(jié)構(gòu)模型細胞膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)假說：三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索（課本P43）蛋白質(zhì)--脂質(zhì)--蛋白質(zhì)1959年,羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)。羅伯特森假說：“三明治”結(jié)構(gòu)模型細胞膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)資料6:1959年，羅伯特森利用電子顯微鏡拍攝到了細胞膜的圖像為暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，測定其厚度為7-8nm，恰好是單層磷脂膜厚度的兩倍，而按照“三明治”模型，加上兩側(cè)的蛋白質(zhì)，膜的總厚度應當超過20nm。磷脂雙分子層根據(jù)電鏡照片和膜厚度的證據(jù)，請對蛋白質(zhì)的分布提出你的猜測資料7：【冷凍斷裂電子顯微鏡技術】使脂雙層的疏水端斷裂，升溫后暴露斷裂面,在電鏡下觀察到的蛋白質(zhì)分布模型如下：蛋白質(zhì)在膜上的分布并不均勻：①鑲在磷脂雙分子層表面②部分或全部嵌入磷脂雙分子層中③貫穿整個磷脂雙分子層三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索資料8：1970年,科學家用熒光染料標記人和小鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細胞和人細胞融合。細胞膜具一定的流動性采用技術：羅伯特森假說：“三明治”結(jié)構(gòu)模型細胞膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)?熒光標記法1972年,辛格和尼科爾森提出了大多數(shù)人所接受的細胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型?！毎さ牧鲃予偳赌Ｐ退?、流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容1、細胞膜的基本構(gòu)成（1）組成成分：主要由

和

組成。（2）基本支架：

。（內(nèi)部磷脂的疏水尾部決定了水溶性分子或離子難以通過—

作用）（3）蛋白質(zhì)分子的存在形式：有

、

、

三種。（4）細胞膜的外表面糖類與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)結(jié)合分別形成

。這些糖類分子稱為

（作用？）脂質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂雙分子層鑲在……部分或全部嵌入貫穿糖被識別、細胞間的信息傳遞糖蛋白、糖脂屏障P44-452、細胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有一定的

。

磷脂分子：

。

蛋白質(zhì)分子：

。流動性側(cè)向自由移動大多數(shù)可以運動細胞膜的流動性對于細胞完成物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等功能是非常重要的。P45:右上既然膜內(nèi)部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運輸？原因：①水分子極小，可以通過磷脂分子運動而產(chǎn)生的間隙；②膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜。原因功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的_____和______越多種類數(shù)量課本P46：二、2、右下圖是由磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體，它可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞發(fā)揮作用。在脂質(zhì)體中，能在水中結(jié)晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。(1)為什么