2023-2024學(xué)年浙科版（2019）必修1 2-2細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周?chē)h(huán)境的聯(lián)系 課件

想一想雞蛋打碎了，為何沒(méi)有全部散開(kāi)呢？如何確定細(xì)胞膜的存在呢？雞蛋液的外面有一層邊界膜，即細(xì)胞膜。

想一想？伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？細(xì)胞作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，它有邊界，其邊界就是細(xì)胞膜。科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲(chóng)體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能逸出細(xì)胞。細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周?chē)h(huán)境的聯(lián)系1．位置細(xì)胞膜也稱(chēng)，是圍繞在細(xì)胞外層，將細(xì)胞與周?chē)h(huán)境區(qū)分開(kāi)的結(jié)構(gòu)。質(zhì)膜電子顯微鏡下的細(xì)胞膜2．功能

細(xì)胞膜是細(xì)胞對(duì)外界環(huán)境的屏障，控制著，保證了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的，使細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)有序進(jìn)行。

物質(zhì)的進(jìn)出相對(duì)穩(wěn)定你了解細(xì)胞膜嗎？細(xì)胞膜=質(zhì)膜細(xì)胞膜是細(xì)胞對(duì)外界環(huán)境的屏障，控制著物質(zhì)的進(jìn)出，保證了胞內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，使細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)有序進(jìn)行。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是如何與控制物質(zhì)進(jìn)出的功能相適應(yīng)的呢？半透膜：一些膜具有一定大小的孔徑，水等小分子和離子可以自由通過(guò)，而蛋白質(zhì)、淀粉等大分子則無(wú)法通過(guò)，這種膜稱(chēng)為半透膜。透析膜就是一種半透膜。人工透析膜思考：細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出有沒(méi)有選擇性？？？一、活動(dòng)：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過(guò)性如果我們將淀粉溶液和葡萄糖溶液分別裝入透析袋里(圖2-9)，透析膜對(duì)兩者的通透情況是否相同？如何檢測(cè)淀粉分子和葡萄糖分子是否通過(guò)透析膜？？3．方法步驟(1)取A、B兩個(gè)透析袋，將的淀粉溶液和葡萄糖溶液分別裝入A、B透析袋中。透析袋兩端用細(xì)線(xiàn)系緊。(2)將透析袋一端的細(xì)線(xiàn)綁在玻璃棒中央，透析袋置于燒杯內(nèi)，玻璃棒橫置于燒杯上方。(3)向燒杯內(nèi)注入，直至淹沒(méi)透析袋。向A組透析袋外面的蒸餾水中加入適量。等量等量蒸餾水碘-碘化鉀溶液(4)靜置12h。觀(guān)察A組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；取B組透析袋外面的蒸餾水2mL，加入，熱水浴2～3min，觀(guān)察顏色變化。2mL本尼迪特試劑透析膜實(shí)驗(yàn)裝置示意圖兩端用繩子系緊玻璃棒透析袋淀粉或葡萄糖溶液蒸餾水燒杯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：A組加入碘-碘化鉀溶液后，燒杯內(nèi)蒸餾水變?yōu)榈厣?，靜置12h后，恢復(fù)澄清，透析袋內(nèi)淀粉溶液顏色變藍(lán)色。說(shuō)明燒杯中沒(méi)有淀粉，也就是淀粉不能從透析袋中進(jìn)入燒杯中，而碘可以從燒杯中進(jìn)入透析袋。A組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?A組實(shí)驗(yàn)中碘可以通過(guò)透析膜，而淀粉分子無(wú)法通過(guò)。B組加本尼迪特試劑熱水浴后出現(xiàn)紅黃色沉淀說(shuō)明了葡萄糖分子可以穿過(guò)半透膜。B組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?結(jié)果分析葡萄糖分子和碘可以通過(guò)透析膜，而淀粉分子無(wú)法通過(guò)。所以，透析膜對(duì)分子的進(jìn)出具有。5．對(duì)細(xì)胞膜的推測(cè)細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，將細(xì)胞內(nèi)與外界環(huán)境分隔開(kāi)，是外界物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的屏障。所以，可以推測(cè)細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出具有

選擇透過(guò)性半透性例2、人的紅細(xì)胞中的K+的濃度比血漿高，而Na+的濃度比血漿低。例1、小腸絨毛上皮細(xì)胞能夠吸收葡萄糖，卻很難吸收相對(duì)分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖;

二、細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性選擇透過(guò)性：細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出，選擇性地吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝產(chǎn)物，保持細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)有序進(jìn)行。這一特性稱(chēng)為細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性(selectivepermeability)。細(xì)胞膜為什么具有這樣的功能？結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)三、細(xì)胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖(1)磷脂①元素組成：由五種元素構(gòu)成。②分子特性：兩性分子。其一端含有N和P，形成磷脂的“頭”，具有性，也稱(chēng)極性；另一端含有2條長(zhǎng)長(zhǎng)的脂肪酸鏈，形成磷脂的2個(gè)“尾”，具有性，也稱(chēng)非極性。C、H、O、N、P親水疏水親水性頭部疏水性尾部空氣—水界面③磷脂雙分子層的形成：在水中，不同磷脂分子疏水性的尾部排列，內(nèi)部形成一個(gè)疏水的環(huán)境；而親水性的則朝向外側(cè)，與水接觸。所以，磷脂分子在水中可形成雙層結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為磷脂雙分子層，構(gòu)成了細(xì)胞膜的。相對(duì)基本骨架磷脂分子磷脂雙分子層隨堂檢測(cè)1．下列物質(zhì)中最容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的是（）A．葡萄糖B．蛋白質(zhì)C．甘油D．無(wú)機(jī)鹽離子C一層亮帶（脂質(zhì)）兩層暗帶（蛋白質(zhì)）2、膜蛋白受體蛋白：接收外界信息或刺激，激活細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)生理生化反應(yīng)，在細(xì)胞與外界的信息交流和細(xì)胞識(shí)別中發(fā)揮重要作用，如胰島素受體。細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為膜蛋白。細(xì)胞膜的功能主要通過(guò)膜蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：選擇性地吸收或排出特定物質(zhì)，控制其進(jìn)出細(xì)胞，例如，細(xì)胞吸收離子、葡萄糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都需要通過(guò)特定的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來(lái)完成。酶蛋白：催化特定化學(xué)反應(yīng)，例如，小腸上皮細(xì)胞的某些膜蛋白可促進(jìn)食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化分解。(3)膽固醇①分布：存在于細(xì)胞膜中，占細(xì)胞膜所有脂質(zhì)的10%～30%。細(xì)胞膜一般不含膽固醇。②存在部位：膽固醇分子主要位于磷脂雙分子層的環(huán)境中，具有一個(gè)很小的親水基團(tuán)，與連接。動(dòng)物植物疏水磷脂頭部磷脂雙分子層膽固醇蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱(chēng)的，蛋白質(zhì)鑲嵌、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。電鏡冰凍蝕刻（冰凍斷裂）將標(biāo)本冰凍，然后用冷刀斷開(kāi)，升溫后暴露斷裂面。1972年，辛格和尼克森在新的觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。奠定了生物膜結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。四、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與流動(dòng)鑲嵌模型

1．生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：生物膜具有。下圖為人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：流動(dòng)性細(xì)胞融合熒光染料標(biāo)記膜蛋白37℃下培養(yǎng)40min膜蛋白小鼠細(xì)胞人細(xì)胞雜交細(xì)胞綠色熒光標(biāo)記物紅色熒光標(biāo)記物科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)說(shuō)明膜蛋白呈流動(dòng)狀態(tài)膜蛋白3.磷脂和蛋白質(zhì)位置不是固定的，生物膜具有一定流動(dòng)性。四、生物膜具有流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型理論主要包括：1.磷脂雙分子層構(gòu)成了生物膜的基本支架。2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層，體現(xiàn)了膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(3)生物膜具有流動(dòng)性的原因及與生物膜的功能關(guān)系①原因：磷脂雙分子層中間的疏水層通常情況下呈，磷脂分子在膜中的位置，使得磷脂分子及附著于其上的蛋白質(zhì)分子發(fā)生運(yùn)動(dòng)。②與生物膜的功能關(guān)系：與生物膜進(jìn)行、、和分裂等功能密切相關(guān)。液態(tài)并不固定能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)信息傳遞磷脂最豐富在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多。細(xì)胞膜的成分及比例1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)原始地球環(huán)境

膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段。細(xì)胞膜的功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（功能特性：選擇透過(guò)性）選擇性控制物質(zhì)在細(xì)胞的進(jìn)出五、細(xì)胞壁是植物、真菌和大多數(shù)原核細(xì)胞的外層結(jié)構(gòu)植物：真菌：細(xì)菌：纖維素和果膠→保護(hù)和維持細(xì)胞形態(tài)，參與細(xì)胞間的相互粘連，是激素等化學(xué)信號(hào)傳遞的介質(zhì)和通路水、離子和其他分子都極易通過(guò)纖維之間的空隙，所以細(xì)胞壁與細(xì)胞的選擇透性無(wú)關(guān)。作用：保護(hù)、支持。殼多糖（幾丁質(zhì)）肽聚糖聯(lián)系生活：細(xì)胞壁的功能原因：青霉素抑制細(xì)菌合成肽聚糖。因?yàn)椴荒芎铣杉?xì)胞壁物質(zhì)，細(xì)菌就不能生長(zhǎng)和繁殖，所以青霉素能殺菌。事例1、青霉素為什么能殺菌？事例2、參天大樹(shù)之所以能挺立？原因：靠死細(xì)胞的細(xì)胞壁支撐、支持作用。1．生物膜具有流動(dòng)性是指(

)A．整個(gè)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性B．細(xì)胞膜上的磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性C．細(xì)胞膜中磷脂和大多數(shù)蛋白質(zhì)都具有流動(dòng)性D．細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動(dòng)性C2．如圖為質(zhì)膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)A．①表示質(zhì)膜外表面有些糖分與膜蛋白結(jié)合為糖蛋白B．②和③大都是運(yùn)動(dòng)的C．③構(gòu)成質(zhì)膜的基本骨架，與物質(zhì)進(jìn)出無(wú)關(guān)D．質(zhì)膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定3．下列關(guān)于植物細(xì)胞細(xì)胞壁的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A．主要由纖維素組成B．不具有選擇透性C．具有支撐和保護(hù)作用D．其組成與細(xì)菌、真菌的細(xì)胞壁成分相同CD是誰(shuí)，隔開(kāi)了原始海洋的動(dòng)蕩是誰(shuí)，奏鳴了生命的交響是誰(shuí)，為我日夜守邊防是誰(shuí)，為我傳信報(bào)安康。偉大的細(xì)胞膜！沒(méi)有你，我會(huì)是何等模樣！與外界環(huán)境隔開(kāi)——控制物質(zhì)進(jìn)出——進(jìn)行細(xì)胞間信息交流這些詩(shī)句說(shuō)的是細(xì)胞膜的什么功能？2．同時(shí)含有氮、磷元素的是(

)A．纖維素B．氨基酸C．核苷酸