細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件 【新教材備課精研】高一上學(xué)期生物人教版必修1

第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能問(wèn)題探討:雞蛋黃與蛋清之間被什么樣的結(jié)構(gòu)分開(kāi)呢？

細(xì)胞膜將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開(kāi)，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的________。1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)相對(duì)穩(wěn)定（1）對(duì)細(xì)胞本身的意義：________是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為_(kāi)________的系統(tǒng)。（2）在進(jìn)化方面的意義：出現(xiàn)細(xì)胞膜一、細(xì)胞膜的功能相對(duì)獨(dú)立膜的出現(xiàn)玉米胚染色實(shí)驗(yàn)臺(tái)盼藍(lán)染色死亡的玉米種子活的玉米種子水、無(wú)機(jī)鹽

氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)病毒、病菌代謝廢物CO2、尿素等分泌物抗體、激素細(xì)胞的功能特性：選擇透過(guò)性2.控制物質(zhì)的進(jìn)出3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流內(nèi)分泌細(xì)胞的激素（如胰島素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。-通過(guò)化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息靶細(xì)胞：接受信號(hào)的細(xì)胞受體：靶細(xì)胞膜上與信號(hào)特異性結(jié)合的位點(diǎn)化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白或糖脂作用：接受激素等化學(xué)物質(zhì)的信號(hào)特點(diǎn)：專(zhuān)一性（一種受體只能識(shí)別一種或者一類(lèi)物質(zhì)）受體--細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞識(shí)別得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是細(xì)胞膜表面某些生物大分子（如糖蛋白、糖脂）提供的識(shí)別信息，使細(xì)胞可以識(shí)別同種與異種、同源與異源細(xì)胞受體3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流--經(jīng)特殊通道傳遞信息是否還需要信息分子和受體？相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，可以進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流。

例如，高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流胞間連絲多細(xì)胞生物是一個(gè)繁忙而有序的“社會(huì)”，如果沒(méi)有信息交流，生物體不可能作為一個(gè)整體完成生命活動(dòng)。細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。思考：植物細(xì)胞最外面是細(xì)胞壁，那么植物細(xì)胞的邊界是細(xì)胞膜而不是細(xì)胞壁，這是為什么呢？1、成分：纖維素和果膠2、功能：支持和保護(hù)3、特性：具有全透性植物的細(xì)胞壁起支持和保護(hù)的作用，具有全透性，并不能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，所以不是真正的邊界。（探索一）

時(shí)間：19世紀(jì)末1895年

人物：歐文頓（E.Overton）

實(shí)驗(yàn)：用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn).●●細(xì)胞膜●●●●●●溶于脂質(zhì)的物質(zhì)●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不容易穿過(guò)細(xì)胞膜。提出假說(shuō)：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。最初對(duì)細(xì)胞膜成分的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析,還是通過(guò)膜成分的提取和檢測(cè)？從生理功能上入手，通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析的二、對(duì)生物膜成分的探索原理：相似相溶（探索二）實(shí)驗(yàn):科學(xué)家將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離然后進(jìn)行化學(xué)分析為什么選擇哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞來(lái)制備細(xì)胞膜？思考·討論①無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞容易吸水漲破；②無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，易制得純凈的細(xì)胞膜。（探索二）實(shí)驗(yàn):科學(xué)家將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離然后進(jìn)行化學(xué)分析化學(xué)分析表明：組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。親水頭部疏水尾部磷脂分子結(jié)構(gòu)式磷脂分子模型磷脂分子示意圖磷酸甘油脂肪酸（探索三）實(shí)驗(yàn):科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)然后進(jìn)行分析提取的脂質(zhì)在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。蛋白質(zhì)會(huì)降低表面張力細(xì)胞膜的組成成分中含蛋白質(zhì)（探索四）思考與討論2？根據(jù)所學(xué)知識(shí)，思考是否可以嘗試其他方法驗(yàn)證細(xì)胞膜中是否含有蛋白質(zhì)嗎？酶解，雙縮脲試劑？三、細(xì)胞膜成分脂質(zhì)：主要有磷脂和膽固醇；其中磷脂最豐富。蛋白質(zhì)：功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量越多。糖類(lèi)：與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系時(shí)間:1959年

人物:羅伯特森（J.D.Robertsen）實(shí)驗(yàn):在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)假說(shuō):生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。要點(diǎn):①蛋白質(zhì)均勻分布在磷脂雙分子層兩側(cè)②膜為靜止的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)“三明治”模型四、對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索黑暗處：蛋白質(zhì)光亮處：脂質(zhì)思考“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型有無(wú)不妥之處？資料1羅伯特森提出的“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三明治模型能解釋膜的哪些功能？不能解釋哪些功能？能解釋蛋白質(zhì)可以幫助物質(zhì)運(yùn)輸，不能解釋細(xì)胞的細(xì)胞的生長(zhǎng)、膜的變形能力等。變形蟲(chóng)攝食細(xì)胞分裂細(xì)胞膜具有流動(dòng)性“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”資料2：桑格尼克森實(shí)驗(yàn)人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性小鼠細(xì)胞人細(xì)胞細(xì)胞融合40min37℃雜交細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白結(jié)論：蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的,說(shuō)明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性1972年，辛格和尼科爾森根據(jù)新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，提出細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，并為大多數(shù)人接受資料3A

B

C

D

1.A為_(kāi)____________，是膜的基本支架；2.B為_(kāi)___________，鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的______在表面，有的部分或全部______，有的______磷脂雙分子層；3.細(xì)胞膜具有______性：磷脂分子側(cè)向自由移動(dòng)，蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)；4.糖類(lèi)和蛋白質(zhì)結(jié)合形成C()，與脂質(zhì)結(jié)合成D()，這些糖類(lèi)叫作_______。磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子嵌入貫穿鑲流動(dòng)糖蛋白糖脂糖被作用：與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能又密切關(guān)系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能非常重要。磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)；蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性既然膜內(nèi)部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運(yùn)輸呢？【答案】一是因?yàn)樗肿訕O小，可以通過(guò)由于磷脂分子運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙；二是因?yàn)槟ど洗嬖谒ǖ赖鞍?，水分子可以通過(guò)通道蛋白通過(guò)膜。旁欄思考磷脂雙分子層為基本支架