【课件】细胞膜的结构和功能（2019人教版必修1）.pptx

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1、必修一必修一 分子与细胞分子与细胞第第3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构第第1节节 细胞膜的结构和功能细胞膜的结构和功能为什么死细胞被染色，活细胞不被染色？为什么死细胞被染色，活细胞不被染色？死细胞的细胞膜死细胞的细胞膜不能控制物质进出不能控制物质进出细细胞，活细胞的胞，活细胞的细胞膜细胞膜具有具有选择透过性。选择透过性。细胞膜具有细胞膜具有控制物质进出控制物质进出的功能的功能问题探讨问题探讨科学家常用科学家常用台盼蓝染液台盼蓝染液鉴别动物细胞是否死亡鉴别动物细胞是否死亡，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。一个国家有陆地、海域、领空的边界，皮肤和黏膜

2、是人体的边一个国家有陆地、海域、领空的边界，皮肤和黏膜是人体的边界。界。边界边界的存在对于维持国家及机体的稳定至关重要！的存在对于维持国家及机体的稳定至关重要！细胞的边界是细胞膜细胞的边界是细胞膜(质膜质膜)。细胞膜在细胞的生命活动中起细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用呢？什么作用呢？一、细胞膜的功能一、细胞膜的功能（一）将细胞与外界环境分隔开（一）将细胞与外界环境分隔开细胞膜细胞膜将生命物质与外界将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始环境分隔开，产生了原始的细胞，并的细胞，并保障保障了细胞内了细胞内部环境的相对稳定。部环境的相对稳定。原始海洋景观图原始海洋景观图（二）控制物质进出细胞（二）控

3、制物质进出细胞活活细细胞胞的的细细胞胞膜膜具具有有选选择择透透过过性性，这这种种控控制制既既具具有有普遍性普遍性，又具有，又具有相对性相对性。营养物质营养物质进进病毒病菌病毒病菌阻阻代谢废物代谢废物分泌物分泌物出出细胞膜的控制作用是细胞膜的控制作用是相对的相对的，一些病毒、病菌仍，一些病毒、病菌仍能突破细胞膜这层屏障，进入细胞，造成损伤。能突破细胞膜这层屏障，进入细胞，造成损伤。（三）进行细胞间的信息交流（三）进行细胞间的信息交流（三）进行细胞间的信息交流（三）进行细胞间的信息交流通过细胞分泌通过细胞分泌化学物质化学物质完成信息交流。如：完成信息交流。如：胰岛胰岛B细胞分泌的胰岛素，随细胞分泌

4、的胰岛素，随血液血液到达全到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体受体结合，将信息传递给靶细胞。结合，将信息传递给靶细胞。1.物质传递物质传递-间接交流间接交流受体的化学本质：受体的化学本质：糖蛋白糖蛋白作用：接受化学物质的信号作用：接受化学物质的信号（特异性：一种受体只能识别一种或一类物质）（特异性：一种受体只能识别一种或一类物质）内分泌细胞内分泌细胞 靶细胞靶细胞 激素激素受体受体通过相邻两个细胞的细胞膜接通过相邻两个细胞的细胞膜接触，触，信息信息从一个细胞传递到另从一个细胞传递到另一个细胞。例如，精子和卵细一个细胞。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合胞之间的

5、识别和结合2.接触传递接触传递-直接交流直接交流（三）进行细胞间的信息交流（三）进行细胞间的信息交流发出信号的细胞发出信号的细胞靶细胞靶细胞 与膜结合的信号分子与膜结合的信号分子相邻两个细胞之间相邻两个细胞之间形成通道形成通道，携带信息的物质通过通道进入携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如：高等植物细另一个细胞。如：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，胞之间通过胞间连丝相互连接，具有信息交流的作用。具有信息交流的作用。3.通道传递通道传递胞间连丝胞间连丝（三）进行细胞间的信息交流（三）进行细胞间的信息交流一层细胞膜拥有如此复杂的功能，到底是什么样一层细胞膜拥有如此复杂的功能，到底是什么样

6、的成分、什么样的结构进行支持的？的成分、什么样的结构进行支持的？阅读课本阅读课本42页、页、43页的内容，确定细胞膜的成分。页的内容，确定细胞膜的成分。二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索资料资料1：1895年欧文顿用年欧文顿用500多种物质对植物细胞进行上万次多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现的通透性实验，发现溶于脂质的物质溶于脂质的物质容易穿过细胞膜。容易穿过细胞膜。非脂溶性物质非脂溶性物质相似相溶原理相似相溶原理细胞膜细胞膜脂溶性物质脂溶性物质据此推测：据此推测：细胞膜由脂质构成。细胞膜由脂质构成。选择了选择了哺乳动物哺乳动物成熟的成熟的红细胞红细胞来制备细胞膜，为什

7、么？来制备细胞膜，为什么？哺乳动物成熟红细胞无细胞核和哺乳动物成熟红细胞无细胞核和各种细胞器。各种细胞器。细细胞胞吸吸水水涨涨破破，内内容容物物流流出出，离离心心之之后后提提取取获获得得细细胞胞膜膜，分析化学成分。分析化学成分。细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇，其中，其中磷脂含量最多磷脂含量最多二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索为了进一步确定脂质的成分，众多科学家进行了实验。为了进一步确定脂质的成分，众多科学家进行了实验。资料资料2：尾部尾部:脂肪酸脂肪酸 疏水性疏水性磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸等等组成的分子。组成的分子。头部头部:磷

8、酸磷酸 亲水性亲水性多个磷脂分子在多个磷脂分子在水水中会形成双分子层，中会形成双分子层，这是为什么？这是为什么？膜膜内内（水溶液）水溶液）膜外（水溶液）膜外（水溶液）细胞膜细胞膜中中的磷脂分子必然排列的磷脂分子必然排列为连续的两层为连续的两层资料资料3：1925年荷兰科学家戈特和格伦德尔年荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的用丙酮从人的红细胞中抽提出脂质，红细胞中抽提出脂质，在在空气空气-水界面水界面上铺展成单分子层，上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍两倍。二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索水水空气空气细胞膜细胞膜除含脂质分

9、子外，可能还附有蛋白质。除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索资资料料4：1935年年英英国国科科学学家家丹丹尼尼利利和和戴戴维维森森研研究究细细胞胞膜膜的的表表面面张张力力，细细胞胞的的表表面面张张力力明明显显低低于于油油水水界界面面的的表表面面张张力力，已已知知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分，油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分，表面张力表面张力会会降低。降低。蛋白质蛋白质脂质脂质脂质（大约占脂质（大约占50%）：）：蛋白质（大约占蛋白质（大约占40%）：）：糖类糖类（大约占（大约占2%-10%）功能越复杂的细胞膜，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越

10、多蛋白质的种类和数量越多磷脂最丰富磷脂最丰富胆固醇胆固醇(动物细胞膜含有动物细胞膜含有)二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索细胞膜成分细胞膜成分通通过过前前面面的的分分析析，已已经经可可以以确确定定细细胞胞膜膜主主要要由由脂脂质质和和蛋蛋白白质质组组成成，并并且且磷磷脂脂是是双双层层排排布布的的，那么蛋白质是如何分布的呢？那么蛋白质是如何分布的呢？三、对细胞膜结构的探索三、对细胞膜结构的探索资料资料1：1959年罗伯特森在年罗伯特森在电镜下电镜下观察到细胞膜观察到细胞膜有有“暗暗-亮亮-暗暗”三层结构三层结构。细胞膜结构的电镜照片细胞膜结构的电镜照片提出假说：提出假说：细胞膜是由蛋白质

11、细胞膜是由蛋白质-脂质脂质-蛋白质三层蛋白质三层,构成的静构成的静态态统一结构。统一结构。蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质模型蛋白质模型科学方法科学方法-提出假说提出假说科学家科学家根据已有的知识和信息提出解释某一生物学根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，问题的一种假说，再用再用进一步的观察与实验对已建立进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。的假说进行修正和补充。一种假说是否正确，需要进一种假说是否正确，需要进一步的确认一步的确认。罗伯特森罗伯特森的观点的观点认为所有膜的结构都是蛋白质认为所有膜的结构都是蛋白质-脂质脂质-蛋白质结构，蛋

12、白质结构，且都是且都是静态的。静态的。不足：不足：不足：不足：每种生物膜的功能不同，每种生物膜的功能不同，结构决定功能，结构决定功能，那么结那么结构也应不同；构也应不同；无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动、白细无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬细菌、受精时细胞融合等现象。胞吞噬细菌、受精时细胞融合等现象。三、对细胞膜结构的探索三、对细胞膜结构的探索资料资料2：1970年年科学家用科学家用不同的不同的荧光标记荧光标记人和鼠的细胞表面的人和鼠的细胞表面的蛋白蛋白，让两种细胞融合，一段时间后发现两种荧光均匀分布。，让两种细胞融合，一段时间后发现两种荧光均匀分布。提出假说：细胞膜具有一

13、定的流动性提出假说：细胞膜具有一定的流动性人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞诱导融合诱导融合40分钟后分钟后370C三、对细胞膜结构的探索三、对细胞膜结构的探索资料资料3：1972年，辛格和尼科尔森年，辛格和尼科尔森总结前人经验，总结前人经验，在新在新的观察和实验证据的基础上，提出的的观察和实验证据的基础上，提出的流动镶嵌模型流动镶嵌模型为大为大多数人所接受。多数人所接受。四、流动镶嵌模型的基本内容四、流动镶嵌模型的基本内容阅读课本阅读课本45页的内容，概括流动镶嵌模型的主要内容页的内容，概括流动镶嵌模型的主要内容四、流动镶嵌模型的基本内容四、流动镶嵌模型的基本内容细胞膜主要由细胞膜主要由_和和_组成的

14、。组成的。脂质脂质蛋白质蛋白质磷脂双分子层是膜的磷脂双分子层是膜的 ；蛋白质以不同方；蛋白质以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，蛋白质分子有的镶在磷式镶嵌在磷脂双分子层中，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的脂双分子层表面，有的 磷脂双磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。细胞膜的结构特点：细胞膜的结构特点：细胞膜不是静止不动的，细胞膜不是静止不动的，具有具有 。细胞膜的细胞膜的功能特性：功能特性：选择透过性。选择透过性。基本支架基本支架部分或全部嵌入部分或全部嵌入一定的流动性一定的流动性 生物膜生物膜的流动性的流动性主要受温度主要受温度影响。影响。

15、在一定温度范围内，随在一定温度范围内，随温度温度升高升高，流动性，流动性增强增强；若温；若温度超出一定范围，会度超出一定范围，会破坏破坏膜。膜。四、流动镶嵌模型的基本内容四、流动镶嵌模型的基本内容细细胞胞膜膜的的外外表表面面还还有有糖糖类类分分子子和和蛋蛋白白质质分分子子结结合合形形成成的的糖糖蛋蛋白白，或或与与脂脂质质结结合合形形成成的的糖糖脂脂，这这些些糖糖类类分分子子叫叫作作糖糖被被。糖糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。被在细胞生命活动中具有重要的功能。如：糖蛋白与细胞如：糖蛋白与细胞的相互识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。的相互识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。糖被的结构及功

16、能糖被的结构及功能细胞膜细胞膜小结小结将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞控制物质进出细胞 进行细胞间的进行细胞间的信息交流信息交流 磷脂双分子层为磷脂双分子层为基本骨架基本骨架蛋白质分子蛋白质分子镶嵌、嵌入、贯穿镶嵌、嵌入、贯穿其中其中功能功能结构结构组分组分磷脂磷脂蛋白质蛋白质糖类（少）糖类（少）1.下列不属于细胞间信息交流的方式是（下列不属于细胞间信息交流的方式是（）A.精子和卵细胞之间的识别精子和卵细胞之间的识别B.高等植物细胞间的胞间连丝高等植物细胞间的胞间连丝C.新冠病毒进入细胞新冠病毒进入细胞D.甲状腺激素与靶细胞膜上的受体结合甲状腺激素与靶细胞膜上的受体结合练习练习C2.下列有关细胞膜的叙述，正确的是（下列有关细胞膜的叙述，正确的是（）A.细胞膜的主要成分是胆固醇和蛋白质组成细胞膜的主要成分是胆固醇和蛋白质组成B.功能越复杂的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量功能越复杂的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量越多越多C.组成细胞膜的糖被，排布在细胞的内侧组成细胞膜的糖被，排布在细胞的内侧D.癌变的细胞其细胞膜不再具备流动性癌变的细胞其细胞膜不再具备流动性B练习练习