生物人教必修一第三章第一节：细胞膜的结构和功能课件

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细胞膜 细胞质 以DNA作为遗传物质
第三章 第一节
细胞膜的结构和功能
伊红为什么不会逸出细胞？
此实验说明了什么？
材料
动动脑筋
细胞作为一个完整的系统，它有边界。其边界就是细胞膜。
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。
一、细胞膜的功能
1、将细胞与外界环境分隔开
——保障了细胞内部环境的相对稳定。
无机物→简单有机物→复杂有机物→原始生命体
实验一：取A、B两个烧杯，分别加入等体积的清水和沸水，然后将新鲜的紫色苋菜叶分别浸入A、B两个烧杯中，观察颜色的变化。
实验二：取数量相等的玉米粒两份，为A、B两组，将B组玉米粒煮熟，然后分别加入红墨水，几分钟后用缓水流冲洗两组玉米粒。
你能根据实验现象推测细胞膜的功能吗？
实验分析
思考：实验一中B烧杯的水为什么变成紫红色？而A烧杯颜色不变？实验二中B组玉米粒为什么被染成红色，而A组的颜色不变？
2、控制物质进出细胞
细胞
营养物质、O2
代谢废物、CO2
细胞产物
（抗体、激素等）
不需要、有害的物质
（病菌、病毒）
×
（相对性）
核酸等重要成分
×
“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。
3、进行细胞间的信息交流
（1）细胞分泌化学物质，通过膜表面的受体传递信息。
（2）通过相邻细胞膜的接触传递信息。
精子和卵细胞之间的识别和结合。
胞间连丝
（3）相邻细胞之间形成通道来传递信息。
高等植物细胞之间通过胞间连丝传递信息。
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
①
②
③
④
膜成分的提取
1972年，辛格和尼克尔森
1925年，提取脂质
1959年,罗伯特森
1970年，荧光标记细胞
1895年，欧文顿
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森
5
细胞膜成分的探索
二
●
●
细胞膜
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
●
●
●
●
●
●
●
●
资料一：1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的实验。发现：凡是可溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜。
讨论：
1. 如果你是欧文顿，你能得出怎样的结论呢？
2. 该结论是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取
和鉴定得出的？
推测：细胞膜是由脂质组成的
对现象的推理分析
有
3. 有必要对膜成分进行提取和鉴定吗？
膜成分的提取
1972年，辛格和尼克尔森
1925年，提取脂质
1959年,罗伯特森
1970年，荧光标记细胞
1895年，欧文顿：
细胞膜是由脂质组成的
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森
5
细胞膜成分的探索
二
亲水性头部
疏水性尾部
资料二：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，制备出纯净的细胞膜，
得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
思考：为什么选择哺乳动物红细胞？

哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器
化学分析结果指出组成膜的脂质是磷脂和胆固醇
1972年，辛格和尼克尔森
1925年，提取脂质
1959年,罗伯特森
1970年，荧光标记细胞
1895年，欧文顿：
细胞膜是由脂质组成的
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森
5
资料三：
1925年，戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质（主要是磷脂），在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞膜面积的两倍。
讨论：
1. 为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层？
2. 据实验现象可推断出？
细胞膜成分的探索
二
磷脂头部亲水，与水接触，尾部疏水，位于空气中，铺成单分子层
细胞中的磷脂分子必然排列为连续的两层
口腔上皮细胞
化学分析结果指出组成膜的脂质是磷脂和胆固醇
1972年，辛格和尼克尔森
1925年，细胞膜中的脂质排列为连续的两层
1959年,罗伯特森
1970年，荧光标记细胞
1895年，欧文顿：
细胞膜是由脂质组成的
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森
5
细胞膜成分的探索
二
资料四：
1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力
推断细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
思考：如果让你设计一个实验来证明蛋白质的存在，怎么做？
用双缩脲试剂检测，看是否有紫色反应
细胞膜成分的探索
二
细胞膜的成分:
脂质（约50%）
蛋白质（约40%）
糖类（约2%-10%）
C、H、O、N、P（S）
细胞膜元素组成：
功能越复杂的细胞膜，
蛋白质的种类和数量就越多
磷脂最丰富
动物细胞膜含有少量
胆固醇
水
水
空气
将磷脂分子放入水中搅拌，停止搅拌后，磷脂分子会怎样排列？
探究活动：
细胞膜结构的探索
三
化学分析结果指出组成膜的脂质是磷脂和胆固醇
1972年，辛格和尼克尔森
1925年，细胞膜中的脂质排列为连续的两层
1959年,罗伯特森
1970年，荧光标记细胞
1895年，欧文顿：
细胞膜是由脂质组成的
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森提出细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
5
蛋白质
蛋白质
脂质
细胞膜结构的探索
三
蛋白质在电镜下显暗色；
脂质分子显亮色。
资料五：
1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构
“蛋白质－脂质－蛋白质”
静态的统一结构
思考：细胞膜是固定不动的吗？
细胞膜结构的探索
三
细胞的分裂
化学分析结果指出组成膜的脂质是磷脂和胆固醇
1972年，辛格和尼克尔森
1925年，细胞膜中的脂质排列为连续的两层
1959年,罗伯特森提出的“三明治”模型：生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
1970年，荧光标记细胞
1895年，欧文顿：
细胞膜是由脂质组成的
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森提出细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
5
细胞膜结构的探索
二
资料六：
1970年，科学家利用荧光标记技术，标记细胞表面的蛋白质分子，
将小鼠细胞和人细胞融合。
细胞膜具有流动性
膜蛋白可以运动
化学分析结果指出组成膜的脂质是磷脂和胆固醇
1972年，辛格和尼克尔森
1925年，细胞膜中的脂质排列为连续的两层
1959年,罗伯特森提出的“三明治”模型：生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
1970年，指出细胞膜具有流动性
1895年，欧文顿：
细胞膜是由脂质组成的
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森提出细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
5
资料七：
1972年，辛格和尼克尔森总结前人的研究成果，并且在新的观察和实验证据的基础上，提出了新的细胞膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。
细胞膜结构的探索
二
化学分析结果指出组成膜的脂质是磷脂和胆固醇
1972年，辛格和尼克尔森提出流动镶嵌模型
1925年，细胞膜中的脂质排列为连续的两层
1959年,罗伯特森提出的“三明治”模型：生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
1970年，指出细胞膜具有流动性
1895年，欧文顿：
细胞膜是由脂质组成的
1
3
2
4
6
7
1935年，丹尼利和戴维森提出细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
5
1
2
3
流动镶嵌模型
名称:
位置:
特点:
名称:
位置:
功能:
名称:
地位:
作用：
特点:
磷脂双分子层
细胞膜的基本支架
屏障作用
可以侧向自由移动
蛋白质
镶 嵌 贯穿
膜中的蛋白质大多
能运动
糖蛋白
分布于细胞膜的外表面
识别、信息传递
A
B
2
1
3
四
磷脂双分子层
蛋白质的存在形式
结构特点
糖被
细胞膜的功能
流动镶嵌模型
细胞膜的探究历程
功能特点
谢 谢