生物人教版（2019）必修1 3.1 细胞膜的结构和功能 课件 （共34张ppt）

(共34张PPT)
1、细胞膜功能有哪些？
2、所有物质可以任意进出细胞吗？举例说明。
3、细胞间信息交流有哪几种？
观看视频和阅读教材，注意以下问题：
1.将细胞和外界环境分隔开
保障细胞内部环境的相对稳定
2.控制物质进出细胞
控制作用是相对的
细胞
营养物质
废物
分泌物（抗体、激素）
病菌、病毒
3.进行细胞间的信息交流
间接交流；直接交流；通道交流
细胞膜的功能特点：
具有选择透过性
一、细胞膜的功能
一、细胞膜的功能
为什么鸡蛋打碎后，还有成型的蛋黄？说明细胞膜有何功能？
①将细胞与外界环境分隔开。（是细胞的边界）
推测的原始海洋景观想象图
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，产生了原始细胞，并成为相对独立的系统。
细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。
台盼蓝染液染色活细胞不能够被
染色，而死细胞却会被染色。
由此推测出，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么样的功能？
活细胞的细胞膜具有选择透过性
（死细胞的细胞膜失去选择透过性）
②控制物质进出细胞
(1)细胞需要的 可以从外界进入细胞。细胞不需要的物质不容易进入。
(2)细胞产生的 、 和 排到细胞外。有用的成分不会轻易流失。
(3)细胞膜的控制作用是 的。
营养物质
抗体
激素
废物
相对
③细胞间信息交流的方式
受体
内分泌细胞分泌的激素，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。
细胞信息交流方式1：
血管
间接交流
③细胞间信息交流的方式
发出信号的细胞
靶细胞
信号分子
通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息。
例如：精子和卵细胞之间的识别和结合。
细胞信息交流方式2：
直接交流
胞间连丝
相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过其进入另一个细胞。
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。
③细胞间信息交流的方式
细胞信息交流方式3：
通道交流
以下实验分别说明细胞膜具有什么功能？
①用红墨水处理，灭活的玉米种子胚细胞呈红色，而活的胚细胞不呈红色。
②油菜花粉传播到桃花雌蕊上无法萌发。
③小肠上皮细胞能吸收葡萄糖而不能直接吸收蔗糖。
④效应T细胞和靶细胞密切接触，激活靶细胞的溶酶体酶使靶细胞裂解死亡。
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
细胞膜的功能是由什么决定的？
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
Year
1895年
1.欧文顿（E.Overton）实验
细胞膜
推论：
细胞膜是由脂质组成的。
非脂溶性物质
脂溶性物质
小资料
相似相溶
原理：通
俗的讲，
即分子结
构越相似
的物质，
越是容易
相互溶解。
二、对细胞膜成分的探索
2.实验验证：科学家第一次将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。
红细胞的细胞膜
化学分析表明：
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
二、对细胞膜成分的探索
头部
尾部
亲水
疏水
Year
对细胞膜分子排布的探索
3.荷兰科学家戈特E.Gorter和格伦德尔F.Grendel用丙酮从红细胞中提取脂质，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。
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层！
1925年
二、对细胞膜成分的探索
推论：
Year
1935年
4.英国学者丹尼利(J.F.Danielli)和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
已知：油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
推论：
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
二、对细胞膜成分的探索
二、细胞膜的成分
细胞膜成分
脂质(50%)
蛋白质(40%)
少量的糖类(2%~10%)
磷脂最丰富，此外动物还有少量的胆固醇
功能越复杂的细胞膜，
蛋白质的种类和数量越多。
1．如图所示细胞间的三种信息交流方式，下列说法正确的是（　　）
A．上述细胞间信息交流都是通过细胞膜上糖被实现的 B．图丙表示植物细胞之间通过细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞 C．图乙可表示精子和卵细胞之间的识别和结合 D．图甲可表示胰岛B细胞分泌的胰岛素，通过体液运输进行血糖调节
CD
2．下列关于细胞膜功能的判断，正确的是（　　） A．由于细胞膜能绝对控制物质进出细胞，因而能保证生物体的健康 B．将玉米花粉细胞内部与外界环境隔开的结构是细胞壁 C．器官移植时的异体排斥反应是细胞间信息交流的结果 D．精子和卵细胞、胰岛B细胞和肝细胞进行信息交流的方式相同
C
1、1959年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。
假说：
不足：
所有细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构所构成
静态的统一结构
三、对细胞膜结构的探索
变形虫摄食纤毛虫
受精卵分裂
20世纪60年代后，人们提出质疑：
如果细胞膜是静态的，无法实现细胞膜的功能，也无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象。
2、用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。
结论：
细胞膜具有流动性
三、对细胞膜结构的探索
3、1972年辛格（S. J. Singer）和尼克尔森（G. Nicolson）———流动镶嵌模型。
三、对细胞膜结构的探索
科学方法——提出假说
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。
1、细胞膜主要由 和 组成，还有少量的糖类。
2、 是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。
3、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂分子中：有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或者全部嵌入磷脂双分子层,有的贯穿整个磷脂双分子层。
4、细胞膜不是静止不动的，而是具有 ，主要表现为构成膜的 。
细胞膜的流动性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。
四、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂分子
蛋白质
磷脂双分子层
流动性
磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动
细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如，糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
四、流动镶嵌模型的基本内容
糖蛋白
蛋白质
磷脂双分子层
磷脂分子
胆固醇
糖脂
膜外侧
膜内侧
结构特点：_____ _____。
具有一定的流动性　
功能特点： 。
选择透过性
脂质分子、蛋白质分子的运动
细胞膜具有一定的流动性
决定
细胞膜具有一定的选择透过性
基础
细胞膜的特点：
a.区别：流动性是生物膜的_________，选择透过性是生物膜的_________ 。
b.联系： _______是___________的基础，膜只有具有_______，才能实现___________。
流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是_______；选择透过性原理——膜上载体蛋白的_____________ 。
流动性的实例：
结构特点
功能特性
流动性
选择透过性
选择透过性
流动性
运动的
种类和数量
比较流动性和选择透过性
细胞融合、受精作用、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)温度改变时膜的厚度改变等
1．科学家们对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的历程，下列结论（假说）错误的是（　　） A．脂溶性物质更易通过细胞膜，说明细胞膜是由脂质组成的 B．提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层是红细胞表面积的2倍，说明细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 C．电镜下细胞膜是清晰的亮—暗—亮三层结构，罗伯特森认为生物膜由脂质—蛋白质—脂质三层构成 D．桑格和尼克森提出的模型认为细胞膜具有一定的流动性
C
2.如图是细胞膜亚显微结构模式图，①③表示构成细胞质膜的物质，下列叙述错误的是（　　）
A．图中上侧是细胞膜的外侧 B．②③表示蛋白质分子 C．②③分子大多数是可以运动的 D．细胞识别与糖蛋白①有关
B
3.如图为生物膜的流动镶嵌模型示意图，①～⑤表示组成生物膜的物质。请回答：
（1）流动镶嵌模型中的基本支架是 　 　，人、鼠细胞融合实验表明了生物膜具有　 　的结构特点。生物膜具有该特点的原因是 　 　。（2）与细胞识别有密切关系的是 　 　，若此细胞为植物细胞，则细胞壁位于图中的 　 　（填“A侧”或“B侧”）（3）磷脂双分子层使许多分子和离子不能随意出入细胞，[　] 控制着某些分子和离子的出入，使生物膜具有 　 　的功能特点。生物膜功能的复杂程度与 　 　有关。
磷脂双分子层
流动性
磷脂分子可以流动，大多数蛋白质分子可以运动
糖被
A侧
④
蛋白质
选择透过性
蛋白质的种类和数量