2.2細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

根據(jù)衛(wèi)生部腫瘤防治辦公室的數(shù)據(jù)顯示,近20年來,每5個死亡者中就有1個死于癌癥，癌癥已經(jīng)戰(zhàn)為奪去患者生命的頭號殺手,抗癌藥物的研發(fā)和使用成為社會普遍關(guān)注的集點(diǎn)。紫杉醇可以通過阻礙紡錘體的形成從而阻礙腫瘤細(xì)胞分裂。但是紫杉醇難溶于水及多種藥用溶媒，很難做成藥物注射劑。脂質(zhì)體技術(shù)讓紫杉醇成為暢銷藥物。1.為什么使用磷脂分子構(gòu)建人工脂質(zhì)體2.攜帶抗癌藥物的脂質(zhì)體又是如何將藥物送入癌變細(xì)胞的？活動二通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過性A組B組淀粉碘—碘化鉀葡萄糖取出后用本尼迪特檢測A.透析袋內(nèi)變藍(lán),透析袋外為棕黃色B.透析袋外水浴加熱出現(xiàn)紅黃色沉淀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象你見過細(xì)胞膜嗎？活動一未經(jīng)受精產(chǎn)下的雞蛋里的卵黃是一個卵細(xì)胞2、用手或棉簽輕壓卵黃細(xì)胞膜有一定的柔軟度1、卵黃里的液體為什么出不來3、在卵黃周圍滴黑色墨水存在細(xì)胞膜黑色墨水并未進(jìn)入到卵細(xì)胞中4、將卵黃搗破卵黃中的黃色液體流出，黑色墨水進(jìn)入到卵黃中

蛋黃顏色完全取決于母雞吃的食物。如果雞飼料中黃橙色色素較多，蛋黃顏色就會更深些細(xì)胞膜具有什么功能特性？選擇透過性細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的功能01將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)的進(jìn)出（選擇透過性）

雞蛋黃是肉眼可見的卵細(xì)胞，而卵黃膜便是細(xì)胞膜拓展思考：細(xì)胞膜的選擇性是絕對的嗎？細(xì)胞不需要的物質(zhì)一定不能進(jìn)入細(xì)胞嗎？請舉例證明自己的觀點(diǎn)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式：____________________被動轉(zhuǎn)運(yùn)

主動轉(zhuǎn)運(yùn)

胞吞胞吐細(xì)胞膜的功能01①間接交流②直接交流③通道傳遞細(xì)胞膜的功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)的進(jìn)出（選擇透過性）進(jìn)行細(xì)胞間的交流內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素，隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞。相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。除了以上提到的三種功能外，細(xì)胞膜還有細(xì)胞識別、保護(hù)細(xì)胞、參與細(xì)胞的運(yùn)動、分泌等功能1.細(xì)胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳腺細(xì)胞的過程中，以及精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過程中，細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴于()

A．血液運(yùn)輸，胞間連絲

B．胞間連絲，突觸傳遞?

C．淋巴運(yùn)輸，胞間連絲傳遞??D．血液運(yùn)輸，細(xì)胞間直接接觸D2.下列生理活動不能體現(xiàn)細(xì)胞間信息交流的是（）?A.動物分泌的激素使靶細(xì)胞的代謝活動發(fā)生改變B.人成熟的紅細(xì)胞吸收水分

C.精卵細(xì)胞之間的識別與結(jié)合

D.高等植物細(xì)胞間通過胞間連絲來進(jìn)行信息交流B3.在處理污水時，人們設(shè)計(jì)出一種膜結(jié)構(gòu)，有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側(cè)，以降低有毒重金屬離子對水的污染。這是試圖模擬細(xì)胞膜的（）A.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開的功能B.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能C.進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能D.具有免疫的功能B細(xì)胞膜的功能01時間(人物)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說19世紀(jì)末，歐文頓對植物細(xì)胞進(jìn)行通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜膜是由

組成的20世紀(jì)初科學(xué)家用動物的卵細(xì)胞紅細(xì)胞等材料通過一定方法制備出純凈細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)分析脂質(zhì)有_______和_______對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02脂質(zhì)磷脂膽固醇拓展思考1.研究細(xì)胞膜的化學(xué)組成,為什么大都用動物細(xì)胞?2.用哪種細(xì)胞提取細(xì)胞膜比較合適?3.可以用什么方法提取?4.用什么實(shí)驗(yàn)可以觀察到植物細(xì)胞膜的存在?對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02無成形細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器科學(xué)家利用哺乳動物的成熟紅細(xì)胞制備純凈細(xì)胞膜吸水漲破法(離心）對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02觀察磷脂分子的結(jié)構(gòu)并分析其特點(diǎn)。特性：_________________________

極性分子（親水頭部、疏水尾部）思考：磷脂在水-空氣界面、水溶液中如何排布，推測細(xì)胞膜中磷脂分子的排布情況如何證明細(xì)胞膜是由兩層磷脂分子組成？【想一想】如果將磷脂分子置于水—苯混合溶劑中，會如何分布？對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02

資料2：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣---水界面上鋪成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。S2=2S1提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單分子層【思考】A.用其他真核細(xì)胞（除哺乳動物成熟紅細(xì)胞）做上述實(shí)驗(yàn)，若磷脂單分子層的面積為2S，則細(xì)胞表面積為_______S(”大于“、”小于“、”等于“)B.用細(xì)菌細(xì)胞做上述實(shí)驗(yàn)，若細(xì)胞表面積為S，則磷脂單分子層的表面積_______2S(”大于“、”小于“、”等于“)等于小于時間(人物)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說1935年，丹尼利和戴維森新問題：細(xì)胞的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。實(shí)驗(yàn)證據(jù)：油脂滴表面如果吸附了蛋白質(zhì)則表面張力會降低。細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還有________。蛋白質(zhì)對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02【思考】根據(jù)你所學(xué)知識有沒有什么方法驗(yàn)證細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)呢？①雙縮脲試劑②酶解法

蛋白酶脂質(zhì)：磷脂+膽固醇蛋白質(zhì)糖類細(xì)胞膜的成分（磷脂最豐富）三明治模型細(xì)胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成033.1.1膜蛋白細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為膜蛋白。膜蛋白也和磷脂分子一樣，有_______和_______兩部分（1）

轉(zhuǎn)運(yùn)作用

有的膜蛋白選擇性地吸收或排除特定物質(zhì)，控制其進(jìn)出細(xì)胞.例如：細(xì)胞吸收離子、葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)3.1.2膜蛋白功能（2）

催化作用例如：小腸上皮細(xì)胞的某些膜蛋白可促進(jìn)食物中營養(yǎng)物質(zhì)的消化分解細(xì)胞膜上可存在ATP水解酶（催化ATP水解，用于主動運(yùn)輸?shù)龋?）

信息交流和識別作用（4）相鄰組織通過膜蛋白緊密連接，例如小腸絨毛上皮細(xì)胞、血腦屏障脂溶性水溶性功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多；細(xì)胞膜的功能主要通過膜蛋白來實(shí)現(xiàn)膽固醇分子結(jié)構(gòu)3.2.3膽固醇與膜流動性①膽固醇與磷脂頭部結(jié)合，與脂肪酸鏈相互作用，限制其運(yùn)動、增加其有序性②膽固醇將磷脂分子隔開，以增強(qiáng)其流動性3.2.1膽固醇的性質(zhì)

整體是脂溶性的，但有極小的親水頭部3.2.2

植物細(xì)胞膜一般不含膽固醇，動物細(xì)胞膜中的磷脂分子間夾雜著膽固醇，具有雙重調(diào)節(jié)作用3.2.4除膽固醇外，影響膜流動性的因素：內(nèi)因：脂肪酸鏈的不飽和度與長度外因：溫度3.2.5一般來說，植物主要靠脂肪酸的不飽和度，動物細(xì)胞主要靠膽固醇含量。細(xì)胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成03膽固醇：低溫增加流動性；高溫限制流動性細(xì)胞膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成033.2.1細(xì)胞外被細(xì)胞外被，又叫糖萼，存在于細(xì)胞膜外表面，由多糖與細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合而成，是細(xì)胞膜的正常成分3.2.1作用（1）

保護(hù)作用

例如保護(hù)胃黏膜細(xì)胞、潤滑呼吸道（2）

細(xì)胞識別內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體【思考】②蛋白質(zhì)分子上的糖鏈?zhǔn)窃赺_______和__________(細(xì)胞器）上加工形成的。①癌細(xì)胞表面糖蛋白______(減少、增加），所以容易在組織間轉(zhuǎn)移，但癌細(xì)胞的特征性蛋白—甲胎蛋白AFP含量_______減少增加細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡照片(靜態(tài)結(jié)構(gòu))單位膜模型脂質(zhì)是靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)靜態(tài)結(jié)構(gòu)的細(xì)胞膜能使其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能嗎？這個模型能解釋細(xì)胞的生長嗎？對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02

20世紀(jì)50年代電鏡誕生，羅伯特森觀察細(xì)胞膜，電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)(7～8nm)。由于蛋白質(zhì)電子密度高，電鏡下顯暗帶，磷脂分子電子密度低呈亮帶。推測兩邊暗帶是蛋白質(zhì)，中間亮帶是脂雙層。

資料:科學(xué)家測定細(xì)胞膜的厚度是7-8nm，恰好是單層磷脂膜厚度的兩倍，而按照“三明治”模型，加上兩側(cè)的蛋白質(zhì)，膜的總厚度應(yīng)當(dāng)超過20nm。動物細(xì)胞分裂時縊裂；動物細(xì)胞融合、受精；植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原；動物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮1970年用發(fā)綠色熒光的染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，用發(fā)紅色熒光的染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合。紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白小鼠細(xì)胞人細(xì)胞細(xì)胞融合37℃40min正在融合的細(xì)胞融合細(xì)胞兩種顏色的熒光均勻地分布細(xì)胞膜具有流動性冰凍蝕刻技術(shù)1972年，辛格和尼科爾森根據(jù)前人的研究結(jié)果，提出了“流動鑲嵌模型”,被大多數(shù)人接受。新發(fā)現(xiàn)：蛋白質(zhì)分子鑲嵌、部分或全部嵌入、貫穿于脂雙層體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02蛋白質(zhì)膽固醇糖蛋白糖脂磷脂分子①與細(xì)胞膜上蛋白或脂質(zhì)結(jié)合，具有保護(hù)、細(xì)胞識別功能②構(gòu)成膜的基本支架④細(xì)胞膜的功能主要通過它來實(shí)現(xiàn)。具有轉(zhuǎn)運(yùn)、催化、信息交流和細(xì)胞識別、連接的作用③對磷脂的活動具有雙重調(diào)節(jié)作用判斷細(xì)胞膜內(nèi)外側(cè)的依據(jù)對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索歷程02流動鑲嵌模型：(1)基本骨架：__________________(2)蛋白質(zhì)在膜上的分布：_________________(3)磷脂和蛋白質(zhì)的位置：_________________磷脂雙分子層鑲、嵌、貫穿不是固定的（不對稱性）（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動性）蛋白質(zhì)膽固醇糖蛋白糖脂磷脂分子動物細(xì)胞分裂時縊裂；動物細(xì)胞融合、受精；植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原；動物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮例

.熒光漂白恢復(fù)技術(shù)在細(xì)胞生物學(xué)中具有重要的應(yīng)用價值,其包括三個步驟:綠色熒光染料與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合,使細(xì)胞膜上呈現(xiàn)一定強(qiáng)度的綠色→激光照射膜上某綠色熒光區(qū),使該區(qū)域內(nèi)標(biāo)記的熒光分子不可逆的淬滅(漂白)→檢測淬滅部位熒光再現(xiàn)速率。實(shí)驗(yàn)過程如圖甲所示,結(jié)果如圖乙所示。下列說法錯誤的是（）A.淬滅部位熒光再現(xiàn)速率會受溫度的影響B(tài).若不用激光照射淬滅,而是細(xì)胞膜的兩部分分別被綠色和紅色熒光材料標(biāo)記,則一段時間后兩種顏色的熒光會均勻分布C.被激光照射淬滅部位的細(xì)胞膜失去了流動性D.F2后若再進(jìn)行一次激光照射淬滅,一段時間后檢測的淬滅部位的熒光強(qiáng)度會更低C例.細(xì)胞的膜蛋白具有物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、免疫識別等重要的生理功能。下列圖中，可正確表示不同細(xì)胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是()D下列關(guān)于細(xì)胞膜的敘述，正確的打“√”，錯的打“×”（1）植物細(xì)胞的邊界是細(xì)胞壁（）(2)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的的結(jié)構(gòu)（）(3)植物細(xì)胞之間的胞間連絲具有物質(zhì)運(yùn)輸、信息交流的作用（）(4)歐文頓通過對細(xì)胞膜成分的分析證明了細(xì)胞膜上含有脂質(zhì)（）(5)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜中磷脂的含量越多()(6)科學(xué)家將不同熒光染料標(biāo)記的人細(xì)胞和鼠細(xì)胞的磷脂分子進(jìn)行融合，證明細(xì)胞膜的流動性（）（7）磷脂分子構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架（）（8）新冠病毒的S蛋白通過識別人體細(xì)胞膜上的ACE2受體從而侵入人體細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能（）（9）胰島細(xì)胞分泌的胰島素與靶細(xì)胞膜上的載體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞（）××××××××√細(xì)胞壁04細(xì)胞的邊界是什么？纖維素+果膠酶解纖維素酶

果膠酶肽聚糖酶解溶菌酶植物細(xì)菌細(xì)菌甲殼動物外殼、昆蟲動物真菌幾丁質(zhì)（殼多糖）注意：細(xì)胞的邊界是細(xì)胞膜1.很多細(xì)胞不具有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)2.細(xì)胞壁通常為全透性存在，不能作為“邊界”存在1.保護(hù)細(xì)胞，維持細(xì)胞形態(tài)2.參與細(xì)胞間的相互黏連，是激素等化學(xué)信號傳遞的介質(zhì)和通路下圖是由磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體，他可以作為藥物的運(yùn)載體，將其運(yùn)送到特定的細(xì)胞發(fā)揮作用。1、為什么使用磷脂分子構(gòu)建人工脂質(zhì)體？2、攜帶抗癌藥物的脂質(zhì)體又是如何將藥物送入癌變細(xì)胞的？