高中生物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能

第一章細(xì)胞的物質(zhì)交換(jiāohuàn)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能第一頁(yè)，共35頁(yè)。誰(shuí)是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)(jiégòu)的發(fā)現(xiàn)者？第二頁(yè)，共35頁(yè)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。2.說(shuō)出細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能。關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)1.流動(dòng)鑲嵌(xiāngqiàn)模型3.糖蛋白與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞識(shí)別第三頁(yè)，共35頁(yè)。1．細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)(jiégòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)(jiégòu)時(shí)間科學(xué)家發(fā)現(xiàn)結(jié)論1895年歐瓦頓

比非脂溶性物質(zhì)更容易透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成20世紀(jì)初分離并分析出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜的主要成分為

.細(xì)胞膜的主要成分是

.脂溶性物質(zhì)(wùzhì)磷脂和蛋白質(zhì)磷脂和蛋白質(zhì)第四頁(yè)，共35頁(yè)。1917年朗姆瓦將

溶于苯和水中，其磷脂分子可排列成單層，其

浸入水中細(xì)胞膜中的脂質(zhì)主要是

，它具有

.1925年高特和格倫德磷脂分子排成單層后的面積恰好等于紅細(xì)胞表面積的

.細(xì)胞膜具有

結(jié)構(gòu)磷脂(línzhī)磷脂(línzhī)分子親水性頭部親水性頭部?jī)杀读字?línzhī)雙分子層第五頁(yè)，共35頁(yè)。1970年弗雷和埃迪登

細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有

.1972年辛格等提出

.人－鼠一定(yīdìng)的流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌(xiāngqiàn)模型第六頁(yè)，共35頁(yè)。(1)細(xì)胞(xìbāo)膜的成分①主要成分是和。②構(gòu)成細(xì)胞(xìbāo)膜的脂質(zhì)主要是，還有一些和等。(2)細(xì)胞(xìbāo)膜的根本骨架。(3)細(xì)胞(xìbāo)膜中的蛋白質(zhì)①以不同深度、或于磷脂雙分子層中。②有的蛋白質(zhì)分子與糖結(jié)合成，與和細(xì)胞(xìbāo)識(shí)別有關(guān)。脂質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂(línzhī)分子糖脂膽固醇磷脂(línzhī)雙分子層覆蓋鑲嵌貫穿糖蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第七頁(yè)，共35頁(yè)。(4)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有一定(yīdìng)的。原因：構(gòu)成細(xì)胞膜的和分子大多數(shù)是可以運(yùn)動(dòng)的。[思維激活1]如何制備較為純潔的細(xì)胞膜？提示選用沒(méi)有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器的哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞，放入清水中，細(xì)胞吸水漲破，細(xì)胞內(nèi)容物流出，即可得到細(xì)胞膜。流動(dòng)性磷脂(línzhī)蛋白質(zhì)第八頁(yè)，共35頁(yè)。1．生物膜的流動(dòng)(liúdòng)鑲嵌模型第九頁(yè)，共35頁(yè)。(1)化學(xué)成分：主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。(2)根本骨架：磷脂雙分子層(磷脂分子以疏水性的尾部相對(duì)，親水性的頭部朝向兩側(cè)而構(gòu)成)。(3)蛋白質(zhì)在膜上的排列方式及功能排列方式：覆蓋、鑲嵌或貫穿于磷脂雙分子層中。(4)蛋白質(zhì)的功能①作為載體，負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸。②信號(hào)(xìnhào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，通過(guò)糖蛋白和信號(hào)(xìnhào)分子結(jié)合進(jìn)行。第十頁(yè)，共35頁(yè)。2．生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動(dòng)性(1)結(jié)構(gòu)根底：構(gòu)成膜的磷脂分子(fēnzǐ)和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子(fēnzǐ)是可以運(yùn)動(dòng)的。(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——人－鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)第十一頁(yè)，共35頁(yè)。(3)其他驗(yàn)證實(shí)例：質(zhì)壁別離與復(fù)原、變形蟲運(yùn)動(dòng)、內(nèi)吞和外排、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等。提醒①通過(guò)糖蛋白的位置可判斷細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。②細(xì)胞膜上的脂質(zhì)主要是磷脂(línzhī)，還有膽固醇和糖脂。③對(duì)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的理解：膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子在膜中可做多種形式的移動(dòng)，膜整體結(jié)構(gòu)也具有流動(dòng)性。流動(dòng)性具有重要的生理意義：物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞融合、細(xì)胞膜外表受體功能調(diào)節(jié)等均與之相關(guān)。第十二頁(yè)，共35頁(yè)?！痉€(wěn)固1】以下哪項(xiàng)不符合生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型()。A．磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動(dòng)性B．每個(gè)磷脂分子的疏水端都向內(nèi)C．嵌入磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)大多能運(yùn)動(dòng)D．膜中的磷脂和蛋白質(zhì)之間沒(méi)有聯(lián)系，所以才具流動(dòng)性解析膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都不是靜止(jìngzhǐ)的，都能發(fā)生一定的運(yùn)動(dòng)。但生物膜是一個(gè)整體，它上面的各種分子相互作用、密切聯(lián)系，才維持了生物膜的整體性。答案D第十三頁(yè)，共35頁(yè)。1．細(xì)胞膜首先具有作用，將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。2．細(xì)胞膜具有控制細(xì)胞與外界的功能。3．細(xì)胞膜具有功能。如動(dòng)物細(xì)胞膜外表(wàibiǎo)的具有識(shí)別作用，就像細(xì)胞與細(xì)胞間以及細(xì)胞與大分子物質(zhì)間互相聯(lián)絡(luò)的語(yǔ)言。細(xì)胞膜的功能(gōngnéng)屏障(píngzhàng)物質(zhì)交換信息傳遞糖蛋白第十四頁(yè)，共35頁(yè)。[思維激活2]“出淤泥而不染〞表達(dá)了細(xì)胞膜的什么功能？提示表達(dá)了將細(xì)胞與外界環(huán)境(huánjìng)分隔開及控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞兩方面的功能。第十五頁(yè)，共35頁(yè)。1．屏障作用保護(hù)細(xì)胞不受外來(lái)物質(zhì)的干擾和有害物質(zhì)的侵襲。2．控制細(xì)胞的物質(zhì)交換(1)活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝時(shí)，將需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)入細(xì)胞，將代謝廢物排出去。(2)能將生物生命活動(dòng)需要的物質(zhì)運(yùn)入，阻止不需要的物質(zhì)進(jìn)入，即具有選擇性。這種特點(diǎn)是有一定限度的，如病毒對(duì)人體有害，但可以進(jìn)入細(xì)胞；鉛對(duì)人體有毒，能影響智力，也能進(jìn)入人體。(3)細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的選擇性運(yùn)輸與其上的載體種類(zhǒnglèi)和數(shù)量有關(guān)。第十六頁(yè)，共35頁(yè)。3．細(xì)胞間的信息交流(1)細(xì)胞膜在細(xì)胞間聯(lián)系中負(fù)責(zé)信息的接收(jiēshōu)與傳遞。(2)“細(xì)胞識(shí)別〞是指一種生物的細(xì)胞對(duì)同種或另一種生物的細(xì)胞認(rèn)識(shí)與鑒別。如白細(xì)胞能吞噬細(xì)菌卻從來(lái)不吞噬自身的正常細(xì)胞，精子和卵細(xì)胞識(shí)別后融合等。這些細(xì)胞間的識(shí)別作用依賴于細(xì)胞膜外表的糖蛋白。第十七頁(yè)，共35頁(yè)。提醒細(xì)胞間信息交流主要有三種方式①通過(guò)體液的傳遞來(lái)進(jìn)行，如激素(jīsù)②相鄰細(xì)胞間的直接接觸：如精子和卵細(xì)胞③通過(guò)形成通道進(jìn)行聯(lián)系：如植物細(xì)胞間的胞間連絲第十八頁(yè)，共35頁(yè)?！痉€(wěn)固2】以下選項(xiàng)不屬于細(xì)胞膜的生理功能()。A．保護(hù)性屏障B．控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞C．信息的接收和傳遞D．能量的儲(chǔ)存和釋放解析細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界(wàijiè)環(huán)境分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，起到了保護(hù)性屏障的作用，能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，能量的儲(chǔ)存和釋放不屬于細(xì)胞膜的功能。答案D第十九頁(yè)，共35頁(yè)?！纠?】以下關(guān)于細(xì)胞膜的表達(dá)，不正確的選項(xiàng)是()。A．細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成B．不同功能(gōngnéng)的細(xì)胞，其細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同C．組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富D．癌細(xì)胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細(xì)胞膜成分的改變有關(guān)細(xì)胞膜的成分(chéngfèn)及特點(diǎn)第二十頁(yè)，共35頁(yè)。思維(sīwéi)導(dǎo)圖：答案B第二十一頁(yè)，共35頁(yè)。[反思]不同細(xì)胞膜的特點(diǎn)：①不同的細(xì)胞膜所含蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例有所不同。②癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，細(xì)胞膜的成分發(fā)生(fāshēng)改變，有的產(chǎn)生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì)。第二十二頁(yè)，共35頁(yè)?！咀兪酵黄?】細(xì)胞膜上與細(xì)胞的識(shí)別、免疫、信息傳遞有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是()。A．磷脂 B．脂肪C．核酸 D．蛋白質(zhì)解析細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成(zǔchénɡ)，其中蛋白質(zhì)的種類很多，有的是運(yùn)輸物質(zhì)的載體，有的是識(shí)別作用的糖蛋白，有的是接受信號(hào)的受體，有的是具有特異性的抗體，所以蛋白質(zhì)與細(xì)胞識(shí)別、免疫、信息傳遞有著密切關(guān)系。答案D第二十三頁(yè)，共35頁(yè)?！纠?】細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的控制主要表達(dá)在哪些方面()。①細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞②細(xì)胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可能排出細(xì)胞③細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分不會(huì)(bùhuì)流出細(xì)胞④環(huán)境中一切有害的物質(zhì)都不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④細(xì)胞膜功能(gōngnéng)的理解第二十四頁(yè)，共35頁(yè)。思維導(dǎo)圖：細(xì)胞膜在控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方面具有普遍性和相對(duì)性兩個(gè)方面，如下圖答案(dáàn)A[反思]細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞具有普遍性和相對(duì)性，但物質(zhì)能否通過(guò)細(xì)胞膜，是根據(jù)細(xì)胞生命活動(dòng)的需要，并不完全取決于物質(zhì)分子的大小。第二十五頁(yè)，共35頁(yè)?！咀兪酵黄?】以下(yǐxià)不屬于細(xì)胞膜的功能的是()。A．控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞B．將產(chǎn)生的抗體分泌到細(xì)胞外C．維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定D．使細(xì)胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反響速率加快解析A、B、C三項(xiàng)所表達(dá)的內(nèi)容都是細(xì)胞膜的功能，但D項(xiàng)所表達(dá)的內(nèi)容與細(xì)胞膜沒(méi)有關(guān)系。加快生化反響速率的物質(zhì)是酶。答案D第二十六頁(yè)，共35頁(yè)。1．組成細(xì)胞膜的成分是()。A．磷脂、蛋白質(zhì)、核酸 B．水、纖維素、脂質(zhì)C．脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類(tánɡlèi) D．脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽解析細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)組成，此外還含有少量糖類(tánɡlèi)。答案C第二十七頁(yè)，共35頁(yè)。2．以下圖為細(xì)胞膜的液態(tài)流動(dòng)鑲嵌模型(móxíng)示意圖，以下有關(guān)表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是()。A．具有①的一側(cè)為細(xì)胞膜的外側(cè)B．細(xì)胞膜外表①的含量通常較細(xì)胞器的膜要多C．組成細(xì)胞膜的根本骨架是②D．細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與③的種類和數(shù)量有關(guān)解析②是磷脂分子，而構(gòu)成細(xì)胞膜根本骨架的應(yīng)為磷脂雙分子層，故C錯(cuò)誤。答案C第二十八頁(yè)，共35頁(yè)。3．細(xì)胞膜完成各項(xiàng)生理功能極為重要的結(jié)構(gòu)(jiégòu)特點(diǎn)是()。A．磷脂排成雙分子層B．兩側(cè)膜物質(zhì)分子排列不對(duì)稱C．蛋白質(zhì)分子鑲嵌于磷脂雙分子層中D．膜物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)使其具有一定的流動(dòng)性解析細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)(jiégòu)根底是磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子，無(wú)論磷脂分子還是蛋白質(zhì)分子大都是可以運(yùn)動(dòng)的，這樣細(xì)胞膜就具有一定的流動(dòng)性，與其完成各項(xiàng)生理功能相適應(yīng)。答案D第二十九頁(yè)，共35頁(yè)。4.以下關(guān)于細(xì)胞(xìbāo)膜的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()。A．細(xì)胞(xìbāo)膜保障了細(xì)胞(xìbāo)內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定B．在原始生命的起源過(guò)程中，細(xì)胞(xìbāo)核指導(dǎo)合成了細(xì)胞(xìbāo)膜C．有些病毒也能突破細(xì)胞(xìbāo)膜進(jìn)入到細(xì)胞(xìbāo)內(nèi)部，使機(jī)體生病D．癌細(xì)胞(xìbāo)的識(shí)別功能發(fā)生了改變解析細(xì)胞(xìbāo)膜的根本功能是保障了細(xì)胞(xìbāo)內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，但是有些病毒也能突破細(xì)胞(xìbāo)膜進(jìn)入到細(xì)胞(xìbāo)內(nèi)部，使機(jī)體生??；癌細(xì)胞(xìbāo)發(fā)生時(shí)細(xì)胞(xìbāo)膜外表的糖類成分發(fā)生了改變，故識(shí)別功能發(fā)生改變；在原始生命的起源過(guò)程中，作為界膜的膜系統(tǒng)不一定比細(xì)胞(xìbāo)核發(fā)生的更晚。答案B第三十頁(yè)，共35頁(yè)。5．用不同熒光染料標(biāo)記的抗體(kàngtǐ)，分別與小鼠和人細(xì)胞膜上的一種抗原相結(jié)合，使它們分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。將這兩種細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞時(shí)，開始時(shí)一半成綠色，另一半成紅色，但在37℃水浴中保溫40min后，融合細(xì)胞上兩種顏色的熒光點(diǎn)呈均勻分布，如以下圖所示，請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)以下問(wèn)題。第三十一頁(yè)，共35頁(yè)。(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了細(xì)胞膜具有________性，這種特點(diǎn)(tèdiǎn)是由于________________________________________________________。(2)細(xì)胞在完成上述生理活動(dòng)中還需要________(細(xì)胞器)為其提供能量。(3)細(xì)胞外的物質(zhì)不能