生物人教版（2019）必修1 3.1细胞膜的结构和功能（共30张ppt）

(共30张PPT)
第三章 第一节 细胞膜的结构和功能
功能→成分→结构
科学发现真是一个
漫长的过程
相对独立的系统
相对稳定的内部环境
H2O注入变形虫体内能不能扩散到细胞外呢？你还可以如何设计试验？
？
功能1：将细胞与外界环境分隔开
细胞膜是动物细胞的边界，植物细胞的边界是什么？
一、细胞膜的功能
不需要或对细胞有害的物质
需要的物质
废物
释放到细胞外发挥作用的物质
演示
功能2：控制物质进出细胞
【警示】细胞膜的控制作用是相对的。
环境中对细胞有害的物质有可能进入
3.1 进行细胞间的信息交流
演示
功能3：
内分泌细胞
激素
受体
靶细胞
血液
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
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。
3.2进行细胞间的信息交流
演示
3.3进行细胞间的信息交流
胞间
连丝
胞间连丝
通道传递——胞间连丝
向高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，则染料迅速扩散到相邻的细胞内。
细胞间进行信息交流的方式：
1. 体液传送（胰岛素与靶细胞）
2. 细胞膜直接接触（精子与卵细胞结合）
3. 通道连接（高等植物细胞的胞间连丝）
回到19世纪重温科学发现之旅……
科学家对细胞膜成分的探索历程
阅读教材P42
我是欧文顿，经过上万次
实验我发现……
Year
19世纪末
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
一、细胞膜成分的探索
提出假说：细胞膜是由脂质组成的
思考与讨论
生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取分离鉴定吗
一、细胞膜成分的探索
实验现象的推理分析
假说不一定正确，需要实验证明
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器
一、细胞膜成分的探索
洋葱表皮细胞
卵细胞
神经细胞
哺乳动物成熟红细胞
组成细胞膜的脂质有
磷脂和固醇，磷脂含量最多
Year
20世纪初
19世纪末
一、细胞膜成分的探索
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
一、细胞膜成分的探索
Year
1925年
19世纪末
20世纪初
荷兰科学家戈特和格伦德尔实验：
一、细胞膜成分的探索
推测：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
实验现象：S单层磷脂 = 2 S红
磷脂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）
磷脂双分子层
Year
1925年
19世纪末
20世纪初
一、细胞膜成分的探索
欧文顿经实验，推测：膜是由脂质组成的
磷脂双分子层
经化学分析，结论：组成细胞膜的脂质有磷脂和固醇，磷脂含量最多。
戈特和哥伦德尔实验，推测：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
Year
1925年
19世纪末
20世纪初
英国科学家丹尼利和戴维森实验：
一、细胞膜成分的探索
1935年
细胞的表面张力明显低于油－水界面的表面张力，若油脂滴表面吸附有蛋白质则表面张力降低。
推测：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。
Year
1925年
19世纪末
20世纪初
一、细胞膜成分的探索
1935年
丹尼利和戴维森，推测：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。
欧文顿经实验，推测：膜是由脂质组成的
经化学分析，结论：组成细胞膜的脂质有磷脂和固醇，磷脂含量最多。
戈特和哥伦德尔实验，推测：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
一、细胞膜成分的探索
细胞膜 蛋白质% 脂质% 糖类%
人的红细胞膜 59 43 8
变形虫的细胞膜 50 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
线粒体内膜 76 24 少量
内质网膜 67 33 少量
脂质：磷脂含量丰富，少量胆固醇
两层暗
一层亮
罗伯特森推测：细胞膜是蛋白质-脂质-蛋白质结构，并且是静态统一的
二、细胞膜结构的探索
Year
1959年
19世纪末
20世纪初
1925年
电子显微镜下：
蛋白质发暗
脂质发亮
1935年
脂质
嵌
贯穿
结论：蛋白质的存在形式：镶、全部或部分嵌入、贯穿在磷脂双分子层中
二、细胞膜结构的探索
20世纪
60年代
Year
1959年
19世纪末
20世纪初
1925年
镶
二、细胞膜结构的探索
Year
1959年
19世纪末
20世纪初
1925年
观看图片，注意观察细胞膜是否可以运动
细胞膜可以运动
Year
1970年
人—鼠细胞融合实验
19世纪末
20世纪初
1925年
1959年
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。
结论：细胞膜具有一定的流动性
20世纪
60年代
二、细胞膜结构的探索
40分钟后
37℃
细胞融合
荧光标记 蛋白质
人细胞
鼠细胞
正在融合的细胞
融合细胞
Year
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)和尼科尔森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型
20世纪初
1925年
1970年
1959年
19世纪末
二、细胞膜结构的探索
20世纪
60年代
蛋白质
胆固醇
磷脂分子
磷脂双分子层
糖蛋白
二、流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜的主要成分：磷脂和蛋白质
细胞膜的成分：磷脂、蛋白质、糖类、胆固醇
细胞膜的基本支架：磷脂双分子层，具有屏障作用
蛋白质的位置：镶在表面、部分或者全部嵌入、贯穿
糖类能分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白、糖脂，这些糖类分子被称为糖被。
糖被的作用：细胞表面的识别、细胞间的信息传递等。
二、流动镶嵌模型的基本内容
6. 细胞膜的结构特点：具有一定的流动性
构成膜的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。
二、流动镶嵌模型的基本内容