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37张PPT)

(共37张PPT)
第1节 细胞膜的结构和功能
第三章 细胞的基本结构
01
细胞膜的功能
02
对细胞膜结构的探索
03
流动镶嵌模型的基础内容
1
细胞膜的功能
01
细胞膜的功能
国家的边界：边防线等
人体的边界：皮肤和黏膜
细胞的边界：细胞膜（质膜）
①将细胞与外界环境分隔开
01
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，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞
成为相对独立的系统。
保障了细胞内部环境的相对稳定。
②控制物质进出细胞
01
细胞膜的功能
细胞膜控制作用是相对的
选择透过性
细胞
营养物质
分泌物
废物
细胞内有用的成分
细胞不需要的物质
有害的物质
③进行细胞间的信息交流
01
细胞膜的功能
内分泌细胞的激素，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。
方式一：通过分泌物质间接交流
③进行细胞间的信息交流
01
细胞膜的功能
方式二：细胞膜直接接触交流
如：精子和卵细胞之间的识别和结合
③进行细胞间的信息交流
01
细胞膜的功能
方式三：相邻两细胞通过通道进行交流
如：高等植物细胞之间通过胞间连丝，进行信息交流
2．功能：
（1）保护作用。
（2）支持作用
3．特性：全透性。
细胞壁与细胞膜结构示意图
1．成分：
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。
一些细胞的边界为什么不是细胞壁呢？
细胞膜的功能由它的成分和结构决定
01
细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
细胞膜的功能
（1）间接交流
（2）直接接触
（3）形成通道
问题探讨
活细胞的细胞膜具有选择透过性。
死细胞的细胞膜失去控制物质出入细胞的功能。
细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。
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。
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，应该具有什么功能？
1895年，欧文顿的植物细胞通透性实验
细胞膜
易溶于脂质的物质
不易溶于脂质的物质
思考.讨论
对细胞膜成分的探索
资料一
发现：
推测：
实验：
细胞膜是由脂质组成的
用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验
溶于脂质的物质，更容易通过细胞膜
哺乳动物成熟红细胞
思考.讨论
对细胞膜成分的探索
利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜。
时间：20世纪初
资料二
实验:
科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作材料
提取哺乳动物红细胞膜，进行化学分析
结论：组成细胞膜的脂质有_________和____________
含量最多的是__________
磷脂
胆固醇
磷脂
离心过滤 分析
思考.讨论
对细胞膜成分的探索
磷脂结构图
磷脂模型
磷脂示意图
亲水“头部”
疏水“尾部”
思考.讨论
对细胞膜成分的探索
空气和水界面上
单分子排布
磷脂分子在水一空气界面中的排布方式
单层脂质分子面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中磷脂分子排列为连续的两层
1925年戈特、格伦德尔，用丙酮提取红细胞细胞膜的脂质
思考.讨论
对细胞膜成分的探索
资料三
实验：
用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层.
发现：
推断：
S1
S2
思考·讨论
水
水
A
水
水
B
水
水
C
亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水
在水中形成的磷脂双分子层模式图
水
水
细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中怎样排列为两层呢？
多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层
思考.讨论
对细胞膜成分的探索
磷脂分子在水一苯混合溶剂中的排布方式
水
苯
1935年，丹尼利和戴维森的细胞膜的张力实验
思考.讨论
对细胞膜成分的探索
资料四
发现 : 细胞的表面张力 < 油-水界面的表面张力
已知：油脂表面若附有蛋白质成分，则表面张力会降低
推测：
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
实验
2
对细胞膜结构的探索
02
对细胞膜结构的探索
功能越复杂，蛋白质种类与数量就越多
这些成分又是怎样组成细胞膜的呢？
细胞膜由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成。
1959年，罗伯特森观察的细胞膜电子显微镜照片
静态统一结构（三明治模型）
细胞膜结构的电镜照片
02
对细胞膜结构的探索
资料一
提出假说：
实验：
用电镜了观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构。
20世纪60年代以后的质疑
02
对细胞膜结构的探索
若细胞膜是静态的，其复杂功能难以实现，细胞生长、变形虫的变形运动的现象也难以解释。
1970年，荧光标记的细胞融合实验
02
对细胞膜结构的探索
资料二
这一实验及其他相关实验证据表明：细胞膜具有流动性
1972年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型
02
对细胞膜结构的探索
资料三
02
对细胞膜结构的探索
提出假说
细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。
3
流动镶嵌模型
03
流动镶嵌模型的基础内容
糖被：细胞表面的识别、细胞间的信息传递、消化道和呼吸道上皮细胞表面有保护和润滑作用。
03
流动镶嵌模型的基础内容
03
流动镶嵌模型的基础内容
磷脂双分子层
作用：
结构特点：
膜的基本支架
流动性
蛋白质
位置：
特点：
镶：在磷脂层表面
大多数可以运动
嵌：部分或全部嵌入磷脂双分子层
穿：贯穿整个磷脂双分子层
细胞膜上的蛋白质+糖
a.识别；b.保护、润滑
糖蛋白
组成：
功能：
位置：
在细胞膜的外表面
结构特性：
一定的流动性
功能特性：
选择透过性
流动性的意义：对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
4
课堂小结
（1）图A表示细胞分泌的激素随①　　　　到达全身各处，与靶细胞表面的②　　　　结合，将信息传递给靶细胞。
（2）图B表示通过相邻两个细胞的　　　　　，信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示 　 　 ，请举一个符合图B的例子：　　　　　　　　 　。
（3）图C表示相邻两个细胞之间形成　　　　，携带信息的物质通过通道从一个细胞进入另一个细胞，图中④表示　　　　 。
（4）由以上分析可知：在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，还依赖于　　　的交流，这种交流大多与细胞膜的　　　　有关。
胞间连丝
细胞膜接触
与膜结合的信号分子
通道
精子和卵细胞之间的识别和结合
血液
受体
信息
结构
1.基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。
(1)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。( )
(2)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。( )
(3)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下个空洞。( )



练习与应用
练习与应用
（1）图中表示结构为质膜的______模型；
其结构基础的是______（字母）。
（2）图中含有A的C主要起______作用。
（3）图中E表示______。
（4）质膜的结构特点是______，功能特性是______。
（1）流动镶嵌 B （2）细胞识别（3）胆固醇（4）一定的流动性 选择透过性
2.填空
细胞膜（质膜）
流动镶嵌结构模型
将细胞和外界环境分开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
磷脂双分子层构成膜的基本支架
蛋白质镶嵌在磷脂双分子层上
构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
磷脂
蛋白质
糖类
功能
成分
糖被
主要内容
普遍认可 的结构模型
构成
主要和贯穿型蛋白质有关
总结