第3章第1节细胞膜的结构和功能(共35张PPT)-2023-2024学年高一生物人教版必修一课件

(共35张PPT)
第1节 细胞膜的结构和功能
第3章　细胞的基本结构
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
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。
细胞膜的功能
功能①：将细胞与外界环境分隔开。
问题探讨
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，而活细胞不会被染色。
讨论：
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，细胞膜作为细胞膜的边界，应该具有什么的功能？
营养物质
(氨基酸、无机盐、葡萄糖等）
分泌物
(抗体、激素等)
废物
（CO2、尿素等）
不需要、有害的物质
(细菌、病毒)
控制的相对性
功能②：控制物质进出细胞。
功能特性：
选择透过性
（DNA等）
×
细胞
功能③：进行细胞间的信息交流。
物质传递
激素
血管
靶细胞
内分泌细胞
受体：蛋白质
受体：蛋白质
接触传递
细胞膜的功能
胞间连丝
功能③：进行细胞间的信息交流。
通道传递
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞----选择透过性
3.进行细胞间的信息交流
物质传递
接触传递
通道传递（胞间连丝）
一、细胞膜的功能
Year
1895年
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
我是欧文顿，经过上万次
实验我发现……
细胞膜成分的探索
提出假说：膜是由脂质组成的
相似相溶原理
选材：
细胞膜提取实验
哺乳动物成熟的红细胞
原因：
①无细胞壁，细胞容易吸水涨破。
②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜；
细胞吸水涨破，内容物流出
如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜？
混合液
原理：
内容物和细胞膜密度不同，离心之后进行提取获得细胞膜。
对细胞膜进行化学成分分析
结论：细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇，
其中磷脂含量最多
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
Year
1925年
1895年
实验：
用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气--水界面铺成单分子层。
细胞膜结构的探索
（荷兰）戈特和格伦德尔
空气
水
实验现象：S单层磷脂 = 2S红
实验结论：细胞膜中的脂质分子必然 排列为连续的两层！
磷脂双分子在细胞膜上又是如何排布的呢？
膜外（水溶液）
膜内（水溶液）
讨论
如果将磷脂分子置于水——苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？
如果将磷脂分子置于水——苯的混合溶剂中，磷脂的“头部” 将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。
Year
1925年
1895年
1935年
(英国)丹尼利和戴维森
结论或假说：
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
研究细胞膜的张力，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，
表面张力会降低
＋
膜的主要成分是脂质和蛋白质
细胞膜成分的探索
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）
脂质（主要是磷脂）和蛋白质是怎样有机结合构成细胞膜的呢？
细胞膜结构的探索
20世纪40年代，曾经有科学家
推测：蛋白质覆盖在脂质的两边。
两层暗
一层亮
思考：
这种“三明治”静态结构模型有什么不足呢？
推测：细胞膜是“三明治”静态结构模型
细胞膜结构的探索
Year
1959年
1895年
1925年
在电子显微镜下看到：
暗-亮-暗的三层结构
1935年
罗伯特森
细胞的生长
变形虫的变形运动
白细胞吞噬细菌
受精时细胞融合
膜静态模型不能解释下列现象：
细胞膜结构的探索
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
细胞膜结构的探索
Year
1970年
1895年
1925年
1959年
1935年
1972年
流动镶嵌模型的诞生
在新的观察和实验基础上，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
细胞膜结构的探索
Year
1970年
1895年
1925年
1959年
1935年
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
（细胞识别、细胞间信息交流）
糖类
糖蛋白
糖脂
糖被（分布在细胞膜外侧）
嵌
贯穿
镶
冰冻蚀刻电子显微法
流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜的流动镶嵌模型结构
可以完成何种功能的适应呢？
科学方法——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
细胞壁
细菌细胞壁成分
肽聚糖
1、成分：
2、功能：
纤维素和果胶
支持和保护
真菌细胞壁成分
壳多糖（几丁质）
细胞壁是全透性的，无生物活性。
植物细胞的细胞壁
细胞膜
结构
功能
小结
2.控制物质相对进出
3.信息交流
1.将细胞与外界分隔
脂 质
蛋白质
糖 类
磷脂双分子层
镶、嵌、贯穿
糖蛋白
功能特点
结构特点
（选择透过性）
（流动性）
1．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ）
A．细胞膜是选择透过性膜
B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
C．细胞膜的分子结构具有流动性
D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
2．人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，
吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜
的（ ）。
A．选择透过性 B．保护作用
C．流动性 D．自由扩散
A
C
课堂练习:
3.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解，不正确的是（ ）
A. 细胞需要的物质可以进出细胞
B. 细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞
C. 细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外
D. 由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等不能进入细胞
D
4.下图为细胞间信息传递的几种方式示意图，下面有关说法不正确的是（ ）
A．图甲分泌的激素可以直接进入靶细胞而起到信息交流的作用
B．图乙可以表示精子与卵细胞结合时的信息交流方式
C．图丙中靶细胞表面，存在接受神经细胞所产生的信号分子的受体
D．细胞间的信息交流有利于细胞间功能的协调
A
THANKS