生物人教版（2019）必修1 3.1细胞膜的结构和功能 课件（共21张ppt）

(共21张PPT)
第3章　细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
学习目标
1、熟记制备细胞膜的材料、原理。
2、识记细胞膜的组成成分
3、理解并掌握细胞膜的功能
细胞的边界：细胞膜（质膜）
一个系统总有它的边界
国家的边界：边防线等
人体的边界：皮肤和黏膜
细胞膜存在的意义：将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并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。
一、细胞膜的功能
功能①：将细胞与外界环境分隔开。
思考与讨论： 由无生命的化学向原始的生 命进化，成为能够从环境中吸收 物质能量的原始单细胞生物，最 关键的是什么？
细胞核
需要的物质（氧气
葡萄糖、水等）
废物 （CO2）
抗体、激素等
不需要或对细胞有害的物质
有害的物质一定不能进入细胞吗？为什么？
细胞膜的功能特点：
选择透过性
控制作用具有普遍性和相对性
2.控制物质进出细胞
演示
激素
靶细胞
靶细胞
神经递质
受体（化学本质：糖蛋白或蛋白质）
功 能：识别作用
①间接交流
3.细胞间的信息交流
3.细胞间的信息交流（②直接交流）
靶细胞
发出信号的细胞
与膜结合的信号分子
膜上接受信号分子的受体
演示
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。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。
胞间连丝
通道传递
3.细胞间的信息交流 ③通道交流
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胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用
二、对细胞膜成分的探索
1859年
欧文顿
相似相溶原理
细胞膜是脂质组成的
1925年
戈特和格伦德尔
用丙酮从红细胞提取脂质
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
1935年
丹尼利和戴维森
表面张力
细胞膜除脂质分子外，可能还附有蛋白质
CH
CH2
CH2
O
C=O
CH-CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
C=O
CH2
O
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
=
CH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
ˉ
N
+
（CH ）
3
3
O
O
O=P
ˉ
O
甘油
脂肪酸
尾部
头部
(亲水)
(疏水)
磷酸
磷脂分子
膜的主要成分是脂质和蛋白质
三、对细胞膜结构的探索
脂质（大约占50%）
蛋白质（大约占40%）
糖类（大约占2%—10%）
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）
三、对细胞膜结构的探索
1959年，罗伯特森：
在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
大胆提出细胞膜模型的假说：
所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
推测：细胞膜是“三明治”静态结构模型
三、对细胞膜结构的探索
三、对细胞膜结构的探索
1970年 人—鼠细胞融合实验
用荧光染料标记膜表面蛋白质，
利用荧光特性，来反映膜的相关信息。
结构特性：具有一定的流动性
时间（人物） 探究历程 实验依据 结论
1895年（欧文顿） 膜成分研究 膜成分探究 脂溶性物质更容易通过细胞膜 膜是由脂质组成的
20 世纪初 化学分析实验 对生物膜进行化学分析 细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇
1925 年（两位荷兰科学家） 膜静态模型的建立 单位膜模型 用丙酮从人的红细胞中提取的脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层的面积为红细胞表面积的2 倍 细胞膜中的脂质分子为连续的两层
1935年（丹尼利和戴维森） 细胞膜张力 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
1959 年（罗伯特森）观察 电镜下 在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构 生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
1970 年 膜动态模型的建立 人鼠细胞融合实验 荧光标记的小鼠细胞与人细胞融合实验 细胞膜具有流动性
1972 年 桑格、尼克森模型 新的观察和实验证据 提出了生物膜的流动镶嵌模型
三、对细胞膜结构的探索
流动镶嵌模型的诞生
在新的观察和实验基础上，1972年，辛格(S.J.Singer)和尼克尔森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型
四、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
磷脂双分子层：构成细胞膜的基本支架，可以侧向自由流动。
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质分子
蛋白质分子（承担膜的主要功能）：镶、嵌、贯穿磷脂双分子层，大多数也能运动
四、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质分子
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性
四、流动镶嵌模型的基本内容
四、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质分子
糖蛋白
糖被（具有识别、信息传递等功能）：分布在细胞膜外表面
糖脂
四、流动镶嵌模型的基本内容
①有的镶嵌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
糖类
糖蛋白
糖脂
糖被（分布在细胞膜外侧）
嵌
贯穿
镶