3.1 细胞膜的结构和功能课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1(共28张PPT)

(共28张PPT)
细胞膜的结构和功能
彭榜元
问题探讨
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，而活细胞不会被染色。
讨论：
1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么的功能？
用台盼蓝染液染色后的
死细胞和活细胞（放大200倍）
任务一：细胞膜的功能
（1）将细胞与外界环境分隔开
细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，使细胞成为一个相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。
任务一：细胞膜的功能
（2）控制物质进出细胞
细胞膜的控制作用是相对的
细胞
营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）
不需要、有害的物质
（如细菌、病毒等）_____________
不容易进入
抗体、激素等
细胞合成并分泌
废物
（CO2、尿素等）
细胞代谢产生
（DNA等）
×
功能特性：
选择透过性
任务一：细胞膜的功能
（3）进行细胞间的信息交流
靶细胞
内分泌细胞
激素
激素与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞
靶细胞
体
液
的
传
送
方式1：化学信号传递
任务一：细胞膜的功能
（3）进行细胞间的信息交流
方式2：接触传递
精子和卵细胞的识别和结合
任务一：细胞膜的功能
（3）进行细胞间的信息交流
方式3：通道传递
高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用
胞间连丝
总结
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
（3）进行细胞间的信息交流
方式1：化学信号传递
方式2：接触传递
方式3：通道传递
课中必练
下图是细胞膜的亚显微结构示意图，下列叙述与细胞膜功能无直接关系的是( )
A.细胞合成膜蛋白②的过程
B.完成细胞间信息传递需要①
C.物质的运输并伴随着能量消耗
D.为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
A
任务二：对细胞膜成分的探索
1895年，欧文顿
据此推测：细胞膜是由脂质组成的。
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
相似相溶原理
任务二：对细胞膜成分的探索
化学分析结果：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
选材原因：
①无细胞壁，细胞容易吸水涨破；
②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。
哺乳动物成熟红细胞
亲水头部
疏水尾部
磷脂分子结构式
磷脂分子模型
磷脂分子示意图
磷酸
甘油
脂肪酸
胆碱
思考：如果将磷脂分子放到水面上，它的什么部位会和水接触？
任务二：对细胞膜成分的探索
1925年，戈特和格伦德尔
实验结果：单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
由此推断：细胞膜种的磷脂分子必然排列为连续的两层。
思考：磷脂双分子在细胞膜上又是如何排布的呢？
膜外（水溶液）
膜内
（水溶液）
任务二：对细胞膜成分的探索
1935年，丹尼利和戴维森
推测：
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
①他们发现细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力
②已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分，表面张力会降低
＋
脂质（大约占50%）
蛋白质（大约占40%）
糖类（大约占2%—10%）
总结
脂质
蛋白质
糖类
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
细胞膜的主要成分
（最丰富）
磷脂
胆固醇（动物细胞膜）
思考：这些成分是如何组成细胞膜的呢？
任务三：对细胞膜结构的探索
20世纪40年代，曾经有科学家推测：蛋白质覆盖在脂质的两边。
1959年，罗伯特森：
观察到：细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构
提出模型：所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成（静态）
任务三：对细胞膜结构的探索
膜静态模型不能解释下列现象：
细胞的生长
变形虫的变形运动
白细胞吞噬细菌
受精时细胞融合
任务三：对细胞膜结构的探索
1970年：
实验结论：细胞膜具有流动性（结构特性）
任务三：对细胞膜结构的探索
1972年，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
课中必练
下列说法中，与生物膜发现史不一致的是（ ）
A.欧文顿在实验基础上提出细胞膜是由脂质组成的。
B.荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积为红细胞表面积的2倍，由此推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
C.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，提出细胞膜都由脂质-蛋白质-脂质三层结构构成
D.科学家用发不同颜色荧光的染料分别标记人细胞和小鼠细胞表面的蛋白质分子，并将标记后的两种细胞进行融合，这一实验以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性
C
任务四：流动镶嵌模型的基本内容
（1）细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成。
（2）磷脂双分子层是膜的基本支架。
（3）蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中（覆盖/镶嵌/贯穿）。
（4）细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性。
任务四：流动镶嵌模型的基本内容
提问：这是动物细胞膜还是植物细胞膜？
总结
①有的镶在磷脂双分子层表面
②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中
③有的贯穿于整个磷脂双分子层
——膜的基本支架
磷脂双分子层
蛋白质分子
成分
（细胞识别、细胞间信息交流）
糖类
糖蛋白
糖脂
分布在细胞膜外侧
课中必练
下图为细胞膜结构模型示意图，请回答下列问题。
(1)图中② 磷脂双分子层 是构成细胞膜的基本支架。
(2)离子进入细胞的方向是 A→B (用图中字母和“→”表示)。
(3)与细胞相互识别有关的是图中③ 糖蛋白 。
(4)膜功能复杂程度主要取决于膜成分中 蛋白质 的种类和数量。
磷脂双分子层
A→B
糖蛋白
蛋白质
细 胞 膜
结 构
功 能
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
1.将细胞与外界环境分隔开
脂 质
蛋白质
糖 类
磷脂双分子层
镶、嵌入、贯穿
糖蛋白
功能特点
结构特点
（选择透过性）
（流动性）
小 结
课后作业
1、（今日）默写“核心问题”、完成课后习题
2、（明日）完成学案习题。