生物人教版（2019）必修1 3.1细胞膜的结构和功能（共29张ppt）

(共29张PPT)
第一节 细胞膜的结构和功能
第三章 细胞的基本结构
本章概览
细胞膜
细胞质
细胞的基本结构
流动镶嵌模型：
主要成分、基本支架、特性
结构探索
成分探索、
探索历程:
功能：
（1）将细胞与外界环境分隔开（2）控制物质进出细胞；
（3）进行细胞间的信息交流
细胞核
细胞质基质
细胞器
无膜（核糖体、中心体）
功能：遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心
单层膜（液泡、内质网、高尔基体、溶酶体）
双层膜（叶绿体、线粒体）
细胞器之间的分工合作、生物膜系统
结构：核膜、核仁、染色质、核孔
思考：
伊红为什么不会溢出细胞？此实验说明了什么？体现了细胞膜的什么功能？
一、细胞膜的功能
将 ,使细胞成为_________的系统，保障细胞_________的相对稳定。
相对独立
内部环境
细胞与外界环境分隔开
功能一
一、细胞膜的功能
功能二
控制物质进出细胞(控制作用是相对的，体现了细胞膜的选择透过性)
营养物质
废物
分泌物
细菌、病毒、有害物
被台盼蓝染色的死细胞
活细胞
控制作用是相对的
一、细胞膜的功能
思考：
在球场上，当发现足球快速向你头部飞奔过来，你会怎么办？哪些细胞参与完成了上述活动？这些细胞之间如何实现配合呢？
功能三
进行细胞间的信息交流。
实现信息交流的方式有哪些呢？
一、细胞膜的功能
功能三
进行细胞间的信息交流。
体
液
的
传
送
化学信号（如激素）
内分泌细胞
与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞
靶细胞
（1）通过细胞分泌化学物质间接传递信息。
受体
一、细胞膜的功能
功能三
进行细胞间的信息交流。
与膜结合的信号分子
发出信号的细胞
靶细胞
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
（2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息。
受体
如：精子和卵细胞之间的识别与结合
一、细胞膜的功能
功能三
进行细胞间的信息交流。
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。
胞间连丝
细胞壁
（3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息。
注意：
三种信息交流了的方式均发生于细胞与细胞之间，而不是细胞内部
练一练
1、细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。右图所示的模型主要体现了细胞膜的哪种功能？（　　）
A. 将细胞与外界环境分隔开
B. 把细胞分隔成许多小区室
C. 进行细胞间的信息交流
D. 促进物质在血液中的运输
C
2、红苋菜的叶肉细胞中含有花青素， 若将红苋菜叶片放在清水中， 水的颜色无明显变化；若对其进行加热， 随着水温升高，水的颜色逐渐变成红色，其原因是 （　　）
A. 花青素在水等无机溶剂中难以溶解
B. 水温升高使花青素的溶解度增大
C. 加热使细胞壁失去了选择透过性
D. 加热破坏了叶肉细胞的细胞膜等膜结构
D
练一练
3. 细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于甲、
乙、丙三图的说法，错误的是 （　　）
A. 图甲中，靶细胞上②的化学本质是糖蛋白
B. 图乙可以表示精子与卵细胞的识别
C. 图丙表示动植物细胞间的信息交流还可以通过相邻细胞间的胞间连丝进行
D. 细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关
C
练一练
二、 对生物膜成分的探索历程
阅读课本P42,总结完成下列表格。
时间 科学家或实验 结论
1895年 欧文顿 细胞膜是由 组成的。
--- 制备纯净的细胞膜 组成细胞膜的脂质有磷脂和 ，其中 含量最多
1925年 戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然为连续排列的 。
1935年 丹尼利和戴维森 细胞膜处含脂质分子外，可能还附有 。
二、 对生物膜成分的探索历程
提出假说：细胞膜是由脂质组成的。
分析欧文顿的实验，推测细胞膜的组成成分？
课本实验1
植物细胞膜
易溶于脂质的物质
不易溶于脂质的物质
实验结果：
结论
二、 对生物膜成分的探索历程
为验证和完善实验1，20世纪初，科学家从哺乳动物成熟的红细胞分离出细胞膜，离心过滤并进行了化学分析
通过化学分析确定细胞膜的脂质成分有______和_______，组成膜的脂质中 含量最多。
思考：为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？
胆固醇
磷脂
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。
课本实验2
吸水胀破
结论
磷脂
二、 对生物膜成分的探索历程
观察磷脂分子的结构并分析其特点
头部
尾部
脂肪酸链
磷酸基团
磷脂
甘油
亲水
疏水
二、 对生物膜成分的探索历程
推测磷脂分子在空气—水界面上会怎么样铺展？
推测磷脂分子在细胞膜（两侧均由水）中可能是怎样排布的？
推测磷脂分子在水—苯混合溶剂中，会如何分布
空气—水界面
苯等疏水环境
水
水
水
水
水—苯混合溶剂
细胞膜
根据磷脂分子的特点
二、 对生物膜成分的探索历程
1925年，戈特和格伦德尔从人的红细胞细胞膜中提取脂质，
在空气—水界面上铺成单分子层。
细胞膜的磷脂分子是排列为连续的两层
课本实验3
表面积=S
脂单分子层面积=2S
推测
结论
二、 对生物膜成分的探索历程
丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。
推测：细胞膜除了脂质外还可能有蛋白质
背景：人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
课本实验4
结论
实验结果：细胞膜的张力 < 油—水界面张力
油脂滴+蛋白质 < 油—水界面张力
二、 对生物膜成分的探索历程
脂质
蛋白质
少量的糖类
（50%）
（40%）
（2%~10%）
功能越复杂的细胞膜
蛋白质种类和数量越多
磷脂（主要）
胆固醇（动物细胞膜）
细胞膜的成分
脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的？
三、 对生物膜结构的探索历程
小资料(关于电镜成像)
电子显微镜下由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。 因蛋白质电子密度高，故显暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带。
静态的统一结构
细胞膜结构的电镜照片
推测：细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，细胞膜是静态的统一结构（三明治模型）。你同意吗？
1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗结构。
课本实验5
结论
三、 对生物膜结构的探索历程
静态统一模型能否解释以上生命现象？
三、 对生物膜结构的探索历程
荧光染料标记人和鼠细胞表面的蛋白质后细胞融合。
细胞膜具有流动性。
结论
课本实验6
三、 对生物膜结构的探索历程
1972年辛格和尼科尔森通过新的实验依据提出了流动镶嵌模型被多数人所接受。
课本实验7
四、流动镶嵌模型的基本内容
阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，回答下列问题：
细胞膜的基本支架是什么？
蛋白质在细胞膜上如何分布？
细胞膜具有流动性的原因是什么？
什么叫糖蛋白、糖脂、糖被？
糖被有什么功能？
四、流动镶嵌模型的基本内容
科学方法
实验、推理和想象
提出假说
实验验证
提出假说
实验验证
建构模型
修正模型
提出假说：
最初依据实验现象和已有的知识和信息，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。一种假说最终被接收或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。
本节知识回顾
细胞膜
细胞膜的结构
细胞膜的功能
细胞膜的成分
成分间的结合方式
将细胞与外界分隔开
控制物质进出细胞
实现细胞间的信息交流
练一练
1、下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是（　　）
A. 构成细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，由于磷脂和蛋白质大都可以运动，所以细胞膜具有流动性
B. 模拟生物膜可以处理污水、淡化海水
C. 细胞膜控制物质进出细胞，这取决于细胞膜上的受体
D. 细胞膜上的糖蛋白起识别作用
C
练一练
2、科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂（SM、PC、PS、PE、PI、CI）进行了研究，结果如下图所示。下列叙述中错误的是 （　　）
C
A. 组成细胞膜的磷脂分子在脂双层中分布是不对称的
B. SM 和 PC 主要分布在靠细胞膜外侧的磷脂分子层中
C. 形成细胞膜时，这些磷脂分子非极性的头部均朝外，极性的尾部均朝内，从而形成一个亲脂的小环境
D. 细胞膜上，有些多糖与外侧的磷脂相连，形成糖脂