3.1 细胞由质膜包裹 课件（24张ppt）-高一生物学（沪科2020必修1）

(共24张PPT)
第三章
细胞的结构
回顾：真核细胞的基本结构
细胞质膜
细胞核
细胞质
细胞质基质
细胞器
第1节 细胞由质膜包裹
概述细胞质膜的主要功能
从结构与功能相适应的角度，解释质膜的结构特征
思考：质膜的组成成分
（1）细胞质膜包含哪些成分？
（2）不同生物细胞质膜组成成分的共同特点是什么？有何差异？
共同特点：质膜主要由蛋白质和磷脂分子组成；
差异：有的细胞质膜中还含有一定量的固醇和糖类。
细胞 质膜成分的百分比（%）
蛋白质 磷脂 固醇 糖类等其他物质
小鼠肝脏细胞 45 27 25 3
玉米叶细胞 47 26 7 20
大肠杆菌 75 25 0 0
（3）结合生物分子的特性和功能，推测质膜主要成分的作用。
1. 质膜主要由磷脂和蛋白质组成
一、质膜中的磷脂
疏水尾部
亲水头部
亲水基团
磷酸基团
甘油
脂肪酸
细胞中的磷脂分子如何稳定存在？
水
水
1925年，荷兰科学家高特(E. Gorter)和格伦德尔(F. Grendel)把质膜中的磷脂抽提出来，铺成单层分子，发现面积是质膜的两倍。
科学史
磷脂双分子层——质膜的基本骨架
1. 质膜主要由磷脂和蛋白质组成
二、质膜中的蛋白质
膜蛋白如何排布？
亲水性蛋白
疏水性蛋白
一端亲水一端疏水
两端亲水中间疏水
20世纪60年代，科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术（冰冻蚀刻电子显微法）揭示了细胞膜结构中蛋白质的分布。实验中将标本用肝病等冰冻后，用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
科学史
蛋白质在质膜中的分布是不对称的，覆盖、镶嵌、贯穿在磷脂双分子层中
1. 质膜主要由磷脂和蛋白质组成
三、质膜中的糖类（少量）
糖蛋白（受体蛋白）
糖脂
糖蛋白和糖脂上的糖分布在质膜外侧，具有保护质膜和识别外界信息等功能
1. 质膜主要由磷脂和蛋白质组成
三、质膜中的糖类（少量）
糖蛋白和糖脂上的糖分布在质膜外侧，具有保护质膜和识别外界信息等功能
1. 质膜主要由磷脂和蛋白质组成
白细胞识别并进入感染部位示意图
思考：质膜是静态不动的吗？有什么结构特征？
变形虫的变形运动
分泌蛋白合成、分泌
质膜具有一定的流动性，对细胞完成各项生理功能起到非常重要的作用。
1970年，科学家用红、绿两种荧光抗体标记人类细胞和小鼠细胞的膜蛋白后，再让两种细胞融合。刚融合的细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光。放置1小时后，发现两种荧光抗体均匀分布。这一实验表明一些膜蛋白在质膜中可以横向运动。
科学史
质膜具有一定的流动性
1972年桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出了细胞膜的流动镶嵌模型。
科学史
质膜具有一定的流动性
细胞质膜中的各种分子处于不断“流动”的状态。
磷脂在不断地流动，膜蛋白也可以在磷脂双分子
层中进行横向移动或自身旋转运动。
胆固醇分子插在磷脂分子之间，对膜的流动性具
有调节作用。
细胞质膜的流动性对于细胞完成各种生理功能，
尤其是对物质进出细胞，起到非常重要的作用。
1. 质膜主要由磷脂和蛋白质组成
四、质膜中的固醇
固醇分子插在磷脂之间，对膜的流动性具有调节作用
小结：质膜的结构
细胞质膜主要由_________、__________分子构成， 部分质膜中含有 __________、 __________分子；
细胞质膜以_______________为基本骨架，能够将细胞与外界环境隔开；
蛋白质分子会_________、 _________、 _________在磷脂双分子层中，这些蛋白质分子能起到进行物质运输的作用；
细胞质膜具有_________，构成膜的磷脂和蛋白质分子都可以运动；
糖类只存在于质膜的_________，常与蛋白质或脂质结合形成_________或_________，具有保护质膜和__________________等功能；
胆固醇分子插在磷脂分子之间，对膜的_________起到调节作用。
磷脂
蛋白质
糖类
固醇
磷脂双分子层
覆盖
镶嵌
贯穿
流动性
外侧
糖蛋白
糖脂
识别外界信息
流动性
2. 质膜的功能
国家的边界——国界线
类比推理
细胞的边界——质膜
一、将细胞与外界环境分隔开
保障了细胞内部环境的相对稳定
2. 质膜的功能
原因：紧密排列的磷脂分子不允许大分子物质进出，疏水屏障将细胞内外的极性小分子和离子等物质隔开，从而将细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境
一、将细胞与外界环境分隔开
保障了细胞内部环境的相对稳定
正常情况下谷丙转氨酶（ALT）存在于人体肝细胞中，而血清中含量极少。当肝细胞质膜受损时，ALT会流出细胞进入血液。因此，血清中ALT量的变化可作为肝功能的指标之一。
2. 质膜的功能
原因：紧密排列的磷脂分子不允许大分子物质进出，疏水屏障将细胞内外的极性小分子和离子等物质隔开，从而将细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境
2. 质膜的功能
二、控制物质进出细胞
体现了质膜的功能特点：选择透过性
质膜完整的蛋黄
质膜破坏的蛋黄
思考：向培养皿中加入彩色的染液，蛋黄内部会被染色吗？
2. 质膜的功能
科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。你能解释“染色排除法”的原理吗？
台盼蓝染色法鉴别活细胞和死细胞
活细胞能够控制物质进入细胞，也就是细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能，而死细胞的细胞质膜失去该功能。
二、控制物质进出细胞
2. 质膜的功能
细胞壁
为什么细胞壁不是植物细胞和细菌细胞的边界？
细胞壁起支持和保护的作用，没有选择透过性，是全透性的，不能控制物质进出细胞，没有生命活性，所以不是真正的边界。
2. 质膜的功能
三、进行细胞间的信息交流
细胞间信号分子传递示意图
嗅觉的产生
小结：
1.质膜的结构
细胞膜的组成成分：主要成分：磷脂、蛋白质
还有少量：多糖、胆固醇
细胞膜的结构：
磷脂双分子层：质膜的基本骨架
蛋白质：覆盖、镶嵌、贯穿于磷脂双分子层
多糖：位于膜外侧，识别外界信息
细胞膜的结构特点：
具有一定的流动性。
将细胞与外界环境分隔开：为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
控制物质交换：包括代谢底物的输入与代谢产物的排出。（选择透过性）
进行细胞间信息交流：提供细胞识别位点（受体），与外界进行信息交流。
2.质膜的功能
谢谢