生物人教版（2019）必修1 3.1细胞膜的结构和功能（共20张ppt）

(共20张PPT)
第3章 细胞的基本结构
3.1 细胞膜的结构和功能
目 录
细胞膜的功能
细胞膜成分的科学探索历程
细胞膜的成分
细胞膜结构的科学探索历程
流动镶嵌模型
生物膜模型制作
蛋清和蛋黄之间被什么样的结构分开？
细胞膜的功能
膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。
将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为了相对独立的系统。保障了内部环境的相对稳定。
细胞膜的功能
细胞膜的功能
活细胞的细胞膜对物质进入细胞具有控制作用，（细胞膜的控制作用是相对的）。
细胞膜的功能
细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性。
有害物质不是“不能”进入细胞，而是“不易”进入细胞。
细胞膜的功能
内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
进行细胞间的信息交流
相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
相邻两细胞之间形成通道，来传递信息
对细胞膜成分的科学探索历程
时间：1895年
人物：欧文顿（E.Overton）
实验：
E.Overton的推测：
资料1：膜成分探究
膜是由脂质组成的。
●
●
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
对细胞膜成分的科学探索历程
20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：
资料2：化学分析实验
膜的主要成分是脂质和蛋白质
磷脂是怎样参与到细胞膜结构的构建呢？
问题：
对细胞膜成分的科学探索历程
1917年欧文朗缪尔( Langmuir)将提取的膜质铺展在水盘的水面上，发现脂质在水面上形成一薄层，单脂层的头部朝向水面，尾部背离水面。于是他提出:磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，其结构既有疏水的尾部，又有亲水的头部。因为“头部”亲水，所以在水空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。
资料3：磷脂分子结构
对细胞膜成分的科学探索历程
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子 ， 磷酸 “头” 部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。
资料3：磷脂分子结构
水
空气
对细胞膜成分的科学探索历程
时间：1925年
人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel
实验：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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
结论：__________________________________
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
脂质中含量最多的是磷脂。
资料4： E.Gorter 和 F.Grendel 对血影的研究
对细胞膜成分的科学探索历程
推测：
实验：
时间：1935年
人物：英国学者丹尼利和戴维森
丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
资料5：
对细胞膜结构的科学探索历程
时间：1959年
人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）
实验：电镜下看到细胞膜清晰的
暗—亮—暗三层结构。
罗伯特森提出的“三明治”模型，认为所有的生物膜都具有相同的统一结构，蛋白质均匀分布在膜两侧，生物膜是静态的统一结构。
超薄切片技术获得的细胞膜照片
资料6： 罗伯特森“三明治”模型（单位膜模型）
对细胞膜结构的科学探索历程
资料6： 罗伯特森“三明治”模型（单位膜模型）
人们对“生物膜是静态的统一结构”这一观点存在哪些质疑？
对细胞膜结构的科学探索历程
冰冻蚀刻技术。将细胞置于-196℃液氮中，让细胞膜迅速冷冻变成固态，用冷刀骤然将标本断开，升温后暴露断面结构。
资料7
蛋白质在膜中的分布是不对称的，蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
对细胞膜结构的科学探索历程
资料8：人-鼠细胞融合实验
细胞膜具有流动性（蛋白质）
时间：1970年
人物：弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin )
实验：
结论：
将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
融合40分钟后荧光均匀
诱导
融合
人细胞
鼠细胞
荧光
标记
40分钟37℃
刚融合时一半红一半绿
对细胞膜结构的科学探索历程
在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了怎样的作用？
在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。
时间：1972年
人物：桑格、尼克森
流动镶嵌模型
基本内容
01.磷脂双分子层构成膜的基本支架。
02.蛋白质分子或镶或嵌或贯穿在双分子层上，体现了膜结构的不对称性。
03.生物膜具有流动性。（磷脂双分子层具有流动性，大多数的蛋白质也
是可以运动的。）
04.细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，
叫做糖被。（消化道和呼吸道上表皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑
的作用；糖被与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系。）
流动镶嵌模型