高中生物>人教版（2019）>必修1 分子与细胞>第3章 细胞的基本结构>第1节 3.1细胞膜的结构和功能（34张PPT）

(共34张PPT)
3.1
细胞膜的结构和功能
第3章
细胞的基本结构
体验：
感受细胞膜的存在
用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞。
在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展……
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。
讨论
1．为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，所以活细胞没有被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的这一功能，台盼蓝能够通过细胞膜进入到细胞中，所以死细胞能够被染成蓝色。
细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。
2．据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
________是生命起源过程中至关重要的阶段，产生了原始的细胞，并成为_________的系统。
膜的出现
相对独立
相对稳定
细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的________。
（1）膜的出现在进化方面的意义：
（2）膜的出现对细胞本身的意义：
2、控制物质进出细胞
细胞膜的控制作用是相对的
细胞膜
细胞外
细胞内
营养物质
细胞内
核酸
对细胞有害物质病毒、病菌
抗体、激素、代谢废物
例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。
（1）通过细胞分泌化学物质间接交流信息
（信号分子
如激素）
靶细胞
受体
受体
3.进行细胞间的信息交流
类似书信交流（较远，要通过血液运输）
细胞间的协调依赖物质和能量的交换及信息交流
（2）相邻两个细胞的细胞膜直接接触交流信息
例如：精子和卵细胞之间的识别和结合
靶细胞
发出信号的细胞
与膜结合的信号分子
受体
类似肢体接触（如握手，拍拍肩膀，摸摸头）交流（近距离接触）
相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如，高等植物细胞之间通过_________相互连接，有物质和信息交流的作用。不需要细胞膜上的受体参与！
（3）相邻两细胞之间形成通道交流信息
胞间连丝
植物细胞的细胞壁
拓展提升
思考：为什么细胞壁不是植物细胞的边界？
细胞壁是全透性的，它不能保证细胞内部的稳定。
●
细胞膜
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
●
●
●
●
●
●
据此推测_____________________________
细胞膜是由脂质组成的
二、对细胞膜成分的探索（p42）
资料1：
1895年，英国生物学家欧文顿（E.Overton)选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现：凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。
资料2：材料：动物的卵细胞、红细胞
1、制备出细胞膜，分析成分：细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂含量最多。
2、多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。
亲水的头
疏水的尾
探究二：1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用_______从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺展成_____分子层，测得_____________________________________；
丙酮
单
单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍
水层
空气
探究二：1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用_______从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺展成_____分子层，测得_____________________________________；
丙酮
单
单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍
据此推测：________________________________________
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
水溶液
水溶液
亲水的头
亲水的头
疏水的尾
磷脂双分子层
将大量磷脂分子放入水中，搅拌后，不可能出现的是：
结论:细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
探究三：1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。当时人们已经发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
据此推测：___________________________________
细胞膜除脂质分子外，可能还附有蛋白质
总结：
细胞膜的成分为：（p43
第一段）
细胞膜主要是由_______和________组成的；此外还有少量的_______；
对细胞膜成分的研究发现：
其中，脂质约占细胞膜总质量的______，蛋白质约占_____，糖类占___________；
在组成细胞膜的脂质中，_____最丰富，此外还有少量的_____；
脂质
蛋白质
糖类
50%
40%
2%—10%
磷脂
胆固醇
_______在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此：_________________________________________________；
蛋白质
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多；
时间：1959年
人物：罗伯特森
实验：
在电镜下看到细胞膜清晰的
暗—亮—暗的三层结构。
探究一
三、对细胞膜结构的探索
他把细胞膜描述为_____
的_____
结构；
静态
统一
探究二：
这一实验以及相关的其他实验表明：
细胞膜具有流动性
蛋白质分子
时间：1972年
人物：桑格和
尼科尔森
提出：流动镶嵌模型
磷脂双分子层
糖蛋白
多糖
材料六：冷冻蚀刻技术显示双层膜中存在蛋白质颗粒
结论：蛋白质分子在磷脂双分子层的分布为：平铺、镶嵌或贯穿。
低温下切开细胞膜，升温后暴露两层磷脂分子间的断裂面，用电镜观察
细胞膜的____表面还有____分子，它和________结合形成的________，或与______结合形成的_____，这些糖类分子叫做_________；糖被与细胞表面的_____、细胞间的________等功能有密切关系；
外
糖类
蛋白质分子
糖蛋白
脂质
糖脂
糖被
识别
信息传递
糖被
糖蛋白
P45
1.主要由______和_______构成的；
磷脂
蛋白质
2.____________
是膜的基本支架；
磷脂双分子层
3.蛋白质_____________________磷脂双分子层中；
镶在，嵌入，贯穿于
5.细胞膜具有____________；
一定的流动性
原因：
侧向自由移动
大多能运动
意义：
物质运输
生长
分裂
运动
四、流动镶嵌模型的基本内容
一.分子组成：
二.结构特点：
构成膜的磷脂分子可以_________，膜中的蛋白质___________；
4.糖类：位于外表面，称为糖被。
与蛋白质、脂质结合成糖蛋白，糖脂。
参与细胞识别、信息传递。
体现：
本节总结
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开；
2.控制物质进出细胞（选择透过性）；
3.进行细胞间的信息交流。
二、细胞膜的成分：
脂质：50％，蛋白质：40％，糖类：2-10％。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
三、细胞膜的结构：流动镶嵌模型
结构特点：一定的流动性
功能特性：选择透过性
①______________
②______________
③______________
④______________
⑤______________
A、B中_____为细胞外侧_____为细胞内侧
糖蛋白
蛋白质
磷脂双分子层
糖被
磷脂分子
A
B
随堂练习
细胞膜的____表面还有____分子，它和________结合形成的________，或与______结合形成的_____，这些糖类分子叫做_________；糖被与细胞表面的_____、细胞间的________等功能有密切关系；
外
糖类
蛋白质分子
糖蛋白
脂质
糖脂
糖被
识别
信息传递
糖被
糖蛋白
P45
1.1895年，欧文顿的实验和推论：细胞膜是由_____组成的；
2.通过制备纯净的动物细胞膜，进行化学分析得知组成膜的脂质有_____和_____；
3.1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用_____提取脂质，推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为____________；
4.1935年，英国学者丹尼利和戴维森通过研究细胞的________，推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有_______；
脂质
探究历程小结
磷脂
胆固醇
丙酮
连续的两层
表面张力
蛋白质
5.
1959年，罗伯特森通过在电镜下看到的_________三层结构，提出假说：所有生物膜都由________________
三层结构构成；把细胞膜描述为_______统一结构；
6.1970年，荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有
________；
7.1972年，辛格和尼科尔森提出了_______________
。
探究历程小结
暗-亮-暗
蛋白质-脂质-蛋白质
静态
流动性
流动镶嵌模型