生物必修一浙科版《_細胞膜和細胞壁》課件1

1、宋朝周敦頤著有宋朝周敦頤著有愛蓮說愛蓮說 “出淤泥而不染，濯清漣而不妖。出淤泥而不染，濯清漣而不妖?！?說明蓮藕能從水和淤泥中吸收所需要的說明蓮藕能從水和淤泥中吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，并排出代謝廢物，而蓮藕不需要營養(yǎng)物質(zhì)，并排出代謝廢物，而蓮藕不需要的物質(zhì)卻不會輕易進入蓮藕細胞。你能說出的物質(zhì)卻不會輕易進入蓮藕細胞。你能說出這其中的奧妙嗎？這其中的奧妙嗎？一、細胞膜有選擇透性一、細胞膜有選擇透性1、細胞膜又叫質(zhì)膜，作用可比喻成、細胞膜又叫質(zhì)膜，作用可比喻成“門衛(wèi)門衛(wèi)”。2、透性透性的概念：質(zhì)膜有允許某種物質(zhì)透過的的概念：質(zhì)膜有允許某種物質(zhì)透過的特性，稱為質(zhì)膜對該物質(zhì)的透性。特性，稱為質(zhì)膜對該物質(zhì)

2、的透性。3、選擇透性選擇透性的概念：質(zhì)膜能有選擇地控制物的概念：質(zhì)膜能有選擇地控制物質(zhì)進出細胞。質(zhì)進出細胞。 質(zhì)膜為什么會有選擇透性呢？生物的結(jié)構(gòu)質(zhì)膜為什么會有選擇透性呢？生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，這需要從它的結(jié)構(gòu)談起?？茖W與功能相適應(yīng)，這需要從它的結(jié)構(gòu)談起?？茖W家為了弄清質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，進行了一系列的探索家為了弄清質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，進行了一系列的探索活動?；顒?。 如果有“時光機器”，將此刻的你送回19世紀，你認為應(yīng)該從哪些方面去研究細胞膜的結(jié)構(gòu)?問題問題1、細胞膜的組成成分是什么呢？、細胞膜的組成成分是什么呢？資料資料1 1、1919世紀末，世紀末，歐文頓歐文頓用用500500多種化學物質(zhì)對植物細多種化

3、學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行上萬次實驗。胞的通透性進行上萬次實驗。 非脂溶性物質(zhì)非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)對膜的化學成分提出假說對膜的化學成分提出假說 ：膜是由膜是由脂質(zhì)脂質(zhì)組成的組成的結(jié)論：結(jié)論：細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同，可以溶于脂質(zhì)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同，可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜。的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜。？實驗實驗1：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后用蛋白酶處理分離出來，然后用蛋白酶處理。（已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解）（已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解）實驗現(xiàn)象：細胞

4、膜被破壞實驗現(xiàn)象：細胞膜被破壞實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：膜的組成成分含有膜的組成成分含有蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。 質(zhì)質(zhì)膜的主要成分是膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì) 組成膜的脂質(zhì)中組成膜的脂質(zhì)中磷脂磷脂含量最多含量最多應(yīng)用化學手段分析表明：應(yīng)用化學手段分析表明： 問題問題2、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機結(jié)合、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機結(jié)合構(gòu)成膜的呢？構(gòu)成膜的呢？磷脂分子結(jié)構(gòu)磷脂分子結(jié)構(gòu)極性頭部（親極性頭部（親水）（磷酸基水）（磷酸基團）團） 非極性尾部非極性尾部（親脂、疏水）（親脂、疏水）（脂肪酸）（脂肪酸）磷脂分子是一端親脂而另一端親水的兩性分子。磷脂分子是一端親脂而另一端親水的兩性分子。含氮堿基含氮堿基磷酸磷

5、酸甘油甘油脂肪酸脂肪酸磷脂分子磷脂分子繪圖活動繪圖活動：將磷脂分子在空氣將磷脂分子在空氣水界面上鋪展水界面上鋪展成單分子層，磷脂分子的頭尾將如何排布？成單分子層，磷脂分子的頭尾將如何排布？空氣空氣 水水資料資料2、1925年，荷蘭兩位科學家年，荷蘭兩位科學家Gorter和和Grendel，用，用丙酮從紅細胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣丙酮從紅細胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的兩單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的兩倍。倍。實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍。這說明了什么問題發(fā)現(xiàn)表面積增大了一倍。這說明了什么問題?磷脂分子為

6、雙分子層磷脂分子為雙分子層-脂雙層。脂雙層。細胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層。細胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層。這兩層磷脂分子會是怎么樣的排布呢？嘗試畫出細胞膜中的磷脂分子的排布模型嘗試畫出細胞膜中的磷脂分子的排布模型 說明：說明：1、在有水的環(huán)境中，脂雙層會自發(fā)地形成。2、脂雙層中的兩層并不是完全相同。3、脂肪酸分子的尾部可以搖擺，使整個磷脂 分子能發(fā)生側(cè)向滑動，質(zhì)膜具有一定的流動性。4、“剛性”膽固醇使細胞膜變得“堅實”。 磷脂分子這種兩性分子只有形成雙層結(jié)構(gòu)才能穩(wěn)定。且是像C選項的排布。 問題問題3、蛋白質(zhì)位于細胞膜的什么位、蛋白質(zhì)位于細胞膜的什么位置？是怎樣分布的？置？是怎樣分布的？資料資

7、料3 3 、19591959年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清年，羅伯特森利用電鏡，獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗晰的細胞膜照片，顯示暗明明暗的三層結(jié)構(gòu)。暗的三層結(jié)構(gòu)。 電子束照射大分子物質(zhì)散射度高，黑暗；照射小電子束照射大分子物質(zhì)散射度高，黑暗；照射小分子物質(zhì)，散射度低，光亮。分子物質(zhì)，散射度低，光亮。提出提出靜止的三明治模型靜止的三明治模型觀點：觀點： 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)（單位膜）蛋白質(zhì)（單位膜） 標本用干冰等標本用干冰等冰凍冰凍。后用冷刀斷。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)鑲在鑲在、嵌入嵌入、橫跨橫跨在在磷脂雙分子層中磷脂雙分子層中。蛋白質(zhì)在膜中的分

8、布是蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱不對稱的。的。 問題問題4、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細胞膜中的、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細胞膜中的位置是靜止不動的嗎？位置是靜止不動的嗎？誘導融合人細胞人細胞鼠細胞鼠細胞熒光標記 蛋白質(zhì)40分鐘后370C實驗結(jié)論:細胞膜具有流動性細胞膜具有流動性資料資料4、1970年，費雷和埃迪登，將人和鼠的細年，費雷和埃迪登，將人和鼠的細胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標記后融合，發(fā)現(xiàn)熒胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標記后融合，發(fā)現(xiàn)熒光分布均勻。光分布均勻。 1972年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗證年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了細胞膜據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了細胞膜 流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型。

9、膜中各種組分都在不斷地移動，像流體一樣，而且又有各種蛋白質(zhì)分子鑲嵌在質(zhì)膜中。故這種模型叫質(zhì)膜的流動鑲嵌模型（細胞膜模型）。細胞膜的流動鑲嵌模型細胞膜的流動鑲嵌模型糖脂糖脂 在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖與磷脂分子結(jié)合形成糖脂。 請你談?wù)勆锬ち鲃予偳赌Ｐ偷幕埬阏務(wù)勆锬ち鲃予偳赌Ｐ偷幕緝?nèi)容本內(nèi)容,生物膜在結(jié)構(gòu)上什么樣的特點生物膜在結(jié)構(gòu)上什么樣的特點.基本支架：基本支架：蛋白質(zhì)分布：蛋白質(zhì)分布： 具有一定的流動性具有一定的流動性磷脂雙分子層磷脂雙分子層覆蓋、鑲嵌、貫穿覆蓋、鑲嵌、貫穿結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：功能特點功能特點:選擇透過性選擇透過性

10、 1、脂雙層：、脂雙層： 是質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它使得許多分子和離子不能是質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它使得許多分子和離子不能隨意出入細胞。隨意出入細胞。 2、膜蛋白：、膜蛋白： 控制某些分子和離子的出入；控制某些分子和離子的出入； 生物催化劑的作用；生物催化劑的作用； 起細胞標志物的作用起細胞標志物的作用:如識別、免疫等如識別、免疫等. 3、質(zhì)膜：、質(zhì)膜： 總的來說，質(zhì)膜有物質(zhì)交換、細胞識別、細胞通總的來說，質(zhì)膜有物質(zhì)交換、細胞識別、細胞通訊、免疫等功能。訊、免疫等功能。膜中各種組分的作用膜中各種組分的作用質(zhì)膜細胞控制：物質(zhì)交換細胞通訊催化作用細胞識別免疫脂雙層膜蛋白膜蛋白膜蛋白 四.細胞壁植物和藻類的細胞

11、壁主要由纖維素纖維素組成。組成。 功能：保護細胞和支撐植物體功能：保護細胞和支撐植物體(與細胞的選擇透性無關(guān)) 。細胞壁細胞壁1、植物、真菌和細菌等生物細胞的最外層是細胞壁細胞壁。動物細胞無細胞壁。 結(jié)構(gòu)種類細胞壁（成分）植物、藻類真菌細菌纖維素殼多糖肽聚糖2、細胞壁的功能 原因：青霉素抑制細菌合成肽聚糖。因為不能合成細胞壁物質(zhì)，細菌就不能生長和繁殖，所以青霉素能殺菌。（1）、保護作用）、保護作用（2）、支持作用）、支持作用事例1、青霉素為什么能殺菌？事例2、參天大樹之所以能挺立？原因：靠死細胞的細胞壁支撐。（3）、全透性）、全透性2、人體某些白細胞能進行變形運動、穿出小血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)

12、的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的（ ）。 A A選擇透過性選擇透過性 B B保護作用保護作用 C C流動性流動性 D D自由擴散自由擴散1、據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為（ ） A A、 細胞膜具有一定流動性細胞膜具有一定流動性 B B、 細胞膜是選擇透過性細胞膜是選擇透過性 C C、 細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架細胞膜的結(jié)構(gòu)是以磷脂雙分子層為基本骨架 D D、 細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子4、細胞膜上與細胞識別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定 有著密切關(guān)系的化學物質(zhì)是（ ） A A、 糖蛋白糖蛋白 B B、 磷脂磷脂 C C、 脂肪脂肪 D D、 核酸核酸3、生物膜的流動鑲嵌模型認為生物膜是（ ） 以磷脂雙分子層為基本骨架 靜止的 蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu) 流動的 A B C D5、有兩位科學家在、有兩位科學家在1970年做了下列實驗：年做了下列實驗：（1）、用紅色熒光染料標記人細胞膜上的蛋白質(zhì)；（2）、用綠色熒光染料標記鼠細胞膜上的蛋白質(zhì)；（3）、把人細胞和鼠細胞融合，融合的細胞一半發(fā)紅色熒光， 另一半發(fā)綠色熒光。然后