2.2 细胞膜控制细胞与周围环境的联系 课件 2022-2023学年高一上学期生物浙科版必修1(共19张PPT)

(共19张PPT)
1.2.2 细胞膜
控制细胞与周围环境的联系
细胞膜
细胞质
裸露的DNA
所有的细胞都有边界——细胞膜，又称质膜，是将细胞与外界环境区分开的结构。
一、对细胞膜结构的探索
细胞膜
脂溶性物质
非脂溶性物质
时间： 1895年
人物： 欧文顿（E.Overton）
实验： 用500多种物质对细胞膜进行上万次的通透性实验，发现凡是可溶于脂质的物质更容易透过细胞膜。
推论：
细胞膜的成分可能是一种脂质
1.通透性实验
时间： 1917年
人物： 朗缪尔
实验： 把溶有膜脂的挥发性溶剂倾倒在水面上，溶剂挥发后，发现脂类分子在水面上铺成了一层，并且水面层有极性，竖立在水面上的一层无极性。
2.膜脂铺展实验
构成质膜的脂质分子有何特点？
该脂质分子具有亲水端与疏水端，是两性分子。
亲水性磷酸头部
疏水性脂肪酸尾部
1.细胞膜的主要成分：磷脂
二、细胞膜的组成成分
如果把许多磷脂放入油-水溶剂中，其分子会如何排布？放入纯水中呢？
水
油
水
亲水
疏水
时间： 1925年
人物： 戈特（E.Gorter）和格兰德尔（F.Grendel）
实验： 用有机溶剂提取了人红细胞细胞膜的脂质
成分后，铺展在水面，测出其面积约为红
细胞表面积的两倍。
3.红细胞膜铺展实验
哺乳动物的成熟红细胞无细胞核与大部分细胞器，是研究细胞膜性质的很好的材料
推论：
细胞膜由两层脂质分子构成
磷脂双分子层（脂双层）：细胞膜的基本骨架
时间： 1935年
人物： 丹尼利（J.Danielli）戴维森（H.Davson）
实验： 细胞膜表面张力比油—水界面的张力低得
多，而当时已经发现油脂表面如吸附蛋白
质会使张力降低。
4.表面张力实验
推论：
除了脂质外，细胞膜中可能还含有蛋白质
2.细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现：
如①转运蛋白转运物质、
②受体参与信息交流与细胞识别、
③酶催化生化反应、
④粘连蛋白连接相邻细胞
除磷脂蛋白质外，细胞膜中还可能含有糖类和胆固醇
3.糖类存在于细胞膜外表面，常与蛋白或脂质结合（糖蛋白与糖脂）。起细胞识别作用。
4.胆固醇一般只存在于动物细胞膜。能保持细胞膜的稳定性。
时间： 1959年
人物： 罗伯逊（J.D.Robertson）
实验： 电镜超薄切片中发现暗—亮—暗三条带。推测两条暗带是蛋白质，亮带是脂双层。提出“三明治”模型与单位膜模型
5.“三明治”模型
把脂质看成了静态的刚性结构
6.细胞融合实验
时间： 1970年
实验： 通过一些方法使人和小鼠细胞融合，再用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面蛋白质分子，红色荧光染料标记人细胞表面蛋白质分子。
两种荧光最终均匀分布。证明细胞膜上的蛋白质是可流动的。
细胞膜具有流动性
7.冰冻蚀刻实验
实验：电镜冰冻蚀刻（冰冻断裂）将标本冰冻，然后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
蛋白质在膜中的分布是不对称的，蛋白质镶嵌、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
8.流动镶嵌模型
时间： 1972年
人物： 辛格（Singer）和尼克尔森（Nicolson）
内容： 1. 磷脂双分子层是生物膜的基本骨架
2. 蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿脂双层，膜内外结构不 对称。
3. 生物膜具有一定流动性
三、细胞膜的功能
1.细胞膜是细胞对外界的屏障
膜的出现使细胞成为相对独立的系统，这是生命起源过程中至关重要的阶段。
欧文顿透过性实验发现脂质能透过细胞膜，不溶于脂质的很难透过
水溶性的葡萄糖、氨基酸等，能通过细胞膜
比葡萄糖氨基酸等分子更小的H+离子一般不能任意透过细胞膜
细胞膜具有选择透过性，可看作功能更完善的半透膜
大分子如蛋白质、淀粉，不能透过细胞膜。
2.细胞膜控制物质进出细胞
3.保证细胞内部环境稳定，使细胞内生命活动有序进行
4. 进行细胞间的信息交流（人教版）；
②受体蛋白
④胞间连丝
生物膜：细胞内的所有膜，包括细胞膜、核膜、细胞器膜等。生物膜的结构都是以磷脂双分子层和蛋白质构成的。
生物膜的结构特点：一定的流动性
功能特点：选择透过性
四、细胞壁
植物：
真菌：
细菌：
纤维素和果胶
水、离子和其他分子都极易通过纤维之间的空隙，细胞壁具有全透性。
作用：保护细胞、维持细胞形态、加强机械强度、参与细胞间粘连，化学信号传递的介质和通路。
壳多糖（几丁质）
肽聚糖