2.2 细胞膜控制细胞与周围环境的联系 课件 浙科版(2019)高中生物必修一(共33张PPT)

(共33张PPT)
第二节：细胞膜控制细 胞与周围环境的联系
细胞膜(质膜):
是将细胞与周围环境区分开
是细胞对外界环境的屏障
控制着物质的进出，保证了细胞内部环 境的相对稳定
使细胞内的生命活动有序进行
细胞膜的结构是如何与控制物质进出的功能 相适应的呢
— 玻璃棒
透析袋
淀粉或葡 萄糖溶液
蒸馏水
烧杯
图2-9 透析膜实验装置示意图
一些膜具有一定 大小的孔径，水 等小分子和离子 可以自由通过， 而蛋白质、淀粉 等大分子则无法 通过，这种膜称 为半透膜。透析 膜就是一种半透 膜。
活动：通过模拟实验探究膜的透过性
两端用绳 子系紧
如果我们将淀粉溶液和葡萄糖溶液分别
装入透析袋里，按书本29页步骤实验， 完成讨论。
1、无颜色变化；无颜色变化；烧杯中无淀粉(淀
粉不能穿过透析膜);变蓝。
2、淀粉不能穿过透析膜但碘可以；透析膜对分子 具有半透性。
3、红黄色沉淀；葡萄糖分子可以穿过透析膜，透 析膜对分子具有半透性。
细胞膜也是半透膜是否具有类似特性
例1:海带细胞能源源不断地从周围的海水中吸
收碘，使得碘在细胞内的浓度远高于周围海水
例2:人体组织细胞将胞外K+移入膜内，同时 将胞内Na+移出膜外，使得胞内K+浓度约为细 胞外的30倍，胞外Na+浓度约为胞内的12倍
细胞膜可以控制物质进出，选择性地吸收 营养物质和排出代谢产物，保持细胞内
生化反应有序进行。
细胞膜具有选择透性(功能特点)
细胞膜为什么会具有选择透性
细胞膜为什么会具有选择透性 (功能)
决定
细胞膜的成分构成 结构
对生物膜结构成分的探索历程
时间：1895年
人物：欧文顿 (E.0verton)
实验：用500多种物质对细胞膜进行上万次的通
透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。
E.Overton的推测： 细胞膜中含脂质。
不溶于脂● 质的物质
溶于脂质 的物质
细胞膜
●
实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，
然后用蛋白酶处理。
(已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解)
实验现象：细胞膜被破坏
得出结论：细胞膜中含有蛋白质
应用化学手段分析表明：
膜的主要成分是脂质和蛋白质，还
有少量糖类。组成膜的脂质中磷脂含量 最多，动物中还有少量胆固醇。
亲水头部
疏水尾部
磷脂是一种由脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷 酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水 的，(也称非极性)
认识磷脂 (C、H、0、P) 有些含有N
磷脂具有非极性这导致它在水中是怎么分布 的
水中可形成双层结构，称为磷脂双分子层(基本 骨架)
磷脂分子是可以运动的
旋 转异 构
侧向扩散
伸缩震荡
摆 动
翻转
旋
转
膜蛋白(细胞膜上的蛋白质)
膜蛋白也和磷脂分子一样，有水溶性部分和脂溶性部分。
膜蛋白的功能
细胞吸收离子、葡萄糖、氨 选择性地吸收或排出特定物
基酸等营养物质都需要通过一质 ，控制其进出细胞，这类 特定的转运蛋白来完成。 膜蛋白称为转运蛋白。
小肠上皮细胞的某些膜蛋白 有些膜蛋白催化特定化学反
可促进食物中营养物质的消→应，
化分解。
同一组织的相邻细胞间通过某些膜蛋白紧密连接在起。
某些膜蛋白接收外界信息或刺激，激活细胞内相应生
理生化反应，在细胞与外界的信息交流和细胞识别中 发挥重要作用，如胰岛素受体。
蛋白质在膜中的分布是不对称的
蛋白质贯穿、插在(嵌插)、露在
(覆盖)在磷脂双分子层中。
膜蛋白的性质决定了其在膜中是怎样分布的
电镜冰冻蚀刻(冰冻断裂)将标本冰冻，然后用冷刀断开，
升温后暴露断裂面。
糖类(细胞外被/糖萼)
存在于细胞外表面，由多糖与质膜中的蛋白质或
脂质结合而成。
例子：将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个细胞， 然后混合培养。结果发现，只有同种海绵的细胞才能结 合在一起。
细胞能相互识别。
通过对细胞表面成分的分析，发现两种海绵细胞表面的 糖蛋白有差异，其差异主要表现为糖类的不同。
功能：保护、识别作用
分布：磷脂分子层的疏水环境中，具有一个很小的亲水 基团，与磷脂头部连接。
作用：调节磷脂的运动使膜具有一定的刚性
胆固醇
胆固醇存在于动物细胞膜中，占细胞膜所有脂质的10%到30%。植 物细胞膜一般不含有胆固醇，动物中用来保持膜的稳定性。
这些成分是如何分布的
1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的
暗-亮-暗的三层结构，他结合其他科学家的工作，提 出了细胞膜模型的假说：“蛋白质-脂质-蛋白质”三 层的静态统一结构。
磷脂双分子层(脂双层)构成了膜的基本支架，这 个支架不是静止的。磷脂双分子层具有流动性。蛋白质 分子有的贯穿在膜中，有的一部分插在膜中，一 部分露 在膜外，还有的整个露在膜表面。大多数蛋白质分子也 是可以运动的。
这些成分是如何分布的
糖脂
实验:人-鼠细胞融合实验(荧光标记法)
人细胞 细胞膜具有流动性
膜上蛋白质和磷脂具
有流动性
实验结论：
40分钟后
37℃
荧光标记
蛋白质
鼠细胞
诱导
融合
时间：1972年
人物：桑格和尼克森
假说：流动镶嵌模型
糖 蛋 白
磷 脂 X双 分
蛋 白 质 分 子
磷 脂 分 子
胆 固 醇
子层
流动镶嵌模型的基本内容
1、 脂双层构成膜的基本支架。(其中磷脂分子的亲水 性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧)
2、 蛋白质分子有的整个贯穿膜中，有的部分插在膜中，
有的露在膜外，有的整个露在膜表面.(体现了膜结构内 外的不对称性)
蛋 白 质 分 子
磷 脂 分 子
胆 固 醇
磷脂 双 分层
糖 蛋 白
胆固醇
3、 磷脂分子是可以运动的，具有流动性。 (其分子的 运动有多种形式)
4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。 (也体现了 膜的流动性)
细胞膜具有一定的流动性(结构特点)
6.细胞膜的功能：
保护作用
控制物质进出
信息交流、识别
膜蛋白
糖蛋白
概念图
质膜
结构特点
③ 流动性
脂双层 ② 膜蛋白
结构组成
功能特点
④ 选择透性
决定
结构探究历程
细胞壁
1.植物细胞细胞膜外有一层细胞壁
细胞壁的成分：主要是纤维素、果胶
细胞壁的功能：保护细胞和支撑植物体
全透性(与细胞的选择透性无关)
2.真菌细胞壁：壳多糖
3.细菌细胞壁：主要是肽聚糖
细胞壁的功能
青霉素为什么能杀菌
原因：青霉素抑制细菌合成肽聚糖。因为不能合 成细胞壁物质，细菌就不能生长和繁殖，所以青 霉素能杀菌。
参天大树之所以能挺立
原因：靠死细胞的细胞壁支撑、支持作用。
1.下列关于细胞膜的说法，不正确的是( B )
A.组成不同细胞膜的化学成分种类基本相同，但每种
成分的含量不同
B.白细胞能吞噬某些细菌，说明细胞膜具有一定的选
择透性
C.不具有流动性的细胞膜将不具有选择透性
D.不 同细胞对同一种物质的吸收量不同，体现了细胞
膜的选择透性功能
2. 如图表示质膜的结构示意图。下列有关叙述
错误的是 B
A. 图中A为蛋白质、B为磷脂分子
B. 质膜的控制物质进出功能只与图中的A有关
C. 构成质膜的A与B大多数可以运动
D. 适当提高温度，能使A和B的相对运动加快，
透性增加，有利于生命活动的进行
4.生物膜具有流动性是指
A、整个细胞膜具有流动性
B、细胞膜上的磷脂是静止的，蛋白质具有流动性
c 、 细胞膜中磷脂和大多数蛋白质都具有流动性
D、细胞膜上的蛋白质是静止的，磷脂具有流动性
A、葡萄糖
B、蛋白质
C、甘油
D、无机盐离子
3.下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是
5. 下列有关膜的叙述，错误的是( c )
A. 质膜主要由脂质和蛋白质组成
B. 质膜中还有少量的糖类
C. 线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同 的
D. 在组成质膜的脂质中，磷脂最丰富
构是
A.由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内 C.由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同 D.由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对
6.磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾
部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的 方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结
A
7.一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度
变小而表面积增大。变形虫能做变形运动。下列各项中，与这
些现象有关的是
A. 细胞膜的选择透性
B.细胞膜的流动性
C.细胞膜的生理特性
D.细胞膜的功能特性
D D
内 分 泌 细 胞
激 素
血 管
A.将细胞与外界环境分开
B.控制物质进出细胞
C.细胞间信息交流
D.维持细胞内部环境的稳定
8.作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。如图
所示的模型主要表明了细胞膜的何种功能
靶 细 胞
C
9. 下列关于植物细胞细胞壁的叙述中，错误的 是( )
A.主要由纤维素组成
B. 不具有选择透性
C. 具有支撑和保护作用
D. 其组成与细菌、真菌的细胞壁成分相同