3.1细胞膜的结构和功能课件（共27张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共27张PPT)
3.1 细胞膜的结构和功能
鉴定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，而活细胞不会着色。
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，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
一、细胞膜的功能
地球的边界
大气层
国家的边界
边防线
人体的边界
皮肤和黏膜
细胞的边界
细胞膜（质膜）
科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。
伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？
细胞做为一个基本的生命系统，它的边界就是_________，也叫_________。
细胞膜
质膜
将细胞与外界环境分隔开
膜的出现使细胞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
需要的营养物质（氨基酸、无机盐，葡萄糖等）O2
不需要的物质
抗体、激素等物质
代谢废物
细胞
可以进入
不容易进入
排出
分泌出去
有用的成分不会轻易流失到细胞外
病菌、病毒等
可能侵入
控制物质进出细胞
细胞膜的控制作用是相对的。
进行细胞间的信息交流*
通过细胞分泌的化学物质间接传递信息
靶细胞：接受信号分子的细胞
受体：靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点，一般为糖蛋白。
（信号分子）
靶细胞
受体
受体
内分泌细胞
与膜结合的信号分子
膜上接受信号分子的受体
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
精子和卵细胞之间的识别和结合
相邻两个细胞的细胞膜接触直接传递信息
胞间连丝既有物质运输的作用，又有信息交流的作用。
胞间连丝
相邻两细胞之间形成通道，来传递信息
细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
物质传递
接触传递
通道传递
保障细胞内部环境的相对稳定
选择透过性
二、 对细胞膜成分的探索
发现：脂质更容易通过细胞膜
推测：细胞膜是由脂质组成的
自主阅读教材42页1、2、5段，结合补充材料，尝试找出细胞膜的成分，完成下列表格。
任务一
溶于脂质的物质
细胞膜
化学分析
低于油-水界面的表面张力
细胞膜是由脂质组成的
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质
1895年
1935年
欧文顿
丹尼利
戴维森
5
二、 对细胞膜成分的探索
利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
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。
资料分析
几种细胞膜的主要成分（质量分数%）
运用归纳法得出结论：
细胞膜的组成成分是主要是脂质（以磷脂为主）和蛋白质，还有少量糖类
细胞膜成分组成：
三、对细胞膜结构的探索
资料分析
亲水的头（极性）
疏水的尾（非极性）
磷脂分子遇到水环境会形成3种形态：
结合细胞所处的内外环境，请分析：细胞膜中磷脂分子的排布为哪一种类型。
实验证据：
1：1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙醇从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
2：电镜观察细胞膜脂质厚度为3.5nm，刚好是两层磷脂分子的厚度。
1.磷脂分子在细胞膜中如何排列
细胞膜的两侧都有水环境存在，在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
实验现象：S单层磷脂 = 2S红
空气
水层
三、对细胞膜结构的探索
资料分析
2.蛋白质分子在细胞膜中如何排列
1925年戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）提出的“三明治”模型
1959年，罗伯特（J.D.Robertson）在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-明-暗三层结构，提出单位膜模型，推断所有的细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质构成。
两层暗
一层亮
暗—亮—暗 蛋白质—脂质—蛋白质
罗伯特森
这一实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。（结构特点）
【小资料】冰冻蚀刻技术：
将细胞膜用干冰（或液氮）等冰冻，后用冷刀断开，升温后在真空下暴露断裂面，发现断裂面是凹凸不平的。
贯穿
得出结论：蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中
细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切关系。
辛格(S.J.Singer) 、尼科尔森(G.Nicolson)提出的流动镶嵌模型为多数人所接受。
四、流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为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。
①
①
②
③
④
⑤
糖脂
旁栏思考：既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？
①是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；
②是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以由此通过。
C
D
课堂练习