3.1 细胞膜的结构与功能 课件 2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1

沈子杰-2020.12.15 第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜的结构与功能 1 沈子杰-2020.12.15 细胞膜的功能 1 功能1:细胞膜(质膜)是细胞的边界,保护内部环境的相对稳定 功能2:控制物质进出 细胞膜的功能 细胞膜的结构与功能 材料分析 材料1: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。 材料2:苋菜叶肉细胞内含有色素,因此呈现紫色;煮熟之后,色素外流。 1 3 细胞膜的功能:控制物质进出 细胞膜的结构与功能 细胞外 细胞内 细胞膜 对细胞有害物质病毒、病菌 营养 物质 细胞内的DNA 抗体、激素、代谢废物 1 4 细胞膜的结构与功能 当且仅当人类细胞表面同时存在CD4和CCR5两种蛋白受体时,HIV才能侵入人体。 细胞膜的功能:控制物质进出 细胞膜的控制作用是相对的 例如:有些病毒、细菌也能侵入细胞,使生物体患病。 1 5 功能3:进行细胞间信息交流 细胞膜的功能 细胞膜的结构与功能 材料分析 材料1:胰岛素调控血糖平衡:与靶细胞膜表面的受体蛋白结合。 材料2:精子与卵细胞的结合依赖于卵细胞膜表面受体。 1 6 功能3:进行细胞间信息交流 细胞膜的功能 细胞膜的结构与功能 高等植物 1 7 细胞膜的功能小结 细胞膜的结构与功能 1 8 沈子杰-2020.12.15 细胞膜的结构 1 欧文顿 戈特和格伦德尔 丹尼利和戴维森 罗伯特森 辛格和尼克尔森 成分 结构 对细胞膜结构的探索 细胞膜的结构与功能 1 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 实验一:1895年欧文顿的实验 细胞膜的结构与功能 材料1: 欧文顿的实验 时间:1895年 实验:欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验。 结果:发现溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜。 推论:根据相似相溶原理,细胞膜是由脂质组成的。 1 11 实验二、三 细胞膜的结构与功能 材料2-3: 化学分析与红细胞表面积测定实验 材料2:科学家利用哺乳动物的红细胞,制备出纯净的细胞膜。化学分析表明:组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。 材料3:荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍。 (1)️无细胞壁;(2)无细胞核和各种具有膜结构的细胞器干扰实验,易于分离 为什么用哺乳动物红细胞制取细胞膜? 结合材料1-3,你能提出是什么假说/猜想来解释实验现象? 细胞膜主要由2层磷脂分子排列而成。 思考:如果提取人的肝细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单层分子,则单分子层的面积_(填大于、等于或小于)细胞膜表面积的2倍。如果提取的是细菌中的脂质呢? 大于 1 12 结构图 模型 示意图 磷脂是两性分子(头部亲水,尾部疏水) 磷脂分子的结构 细胞膜的结构与功能 1 13 磷脂分子 磷脂分子在水-空气界面的分布 细胞膜的结构与功能 1 14 磷脂分子在水-空气界面的分布 细胞膜的结构与功能 1 15 磷脂分子在水-空气界面的分布 细胞膜的结构与功能 1 16 磷脂分子在水-空气界面的分布 细胞膜的结构与功能 1 17 磷脂分子在水-空气界面的分布 细胞膜的结构与功能 1 磷脂分子在水-空气界面的分布 细胞膜的结构与功能 1 磷脂分子在水-空气界面的分布 细胞膜的结构与功能 结果:磷脂分子在水面铺成一层。 亲水头部朝下(水),疏水尾部朝上(空气) 1 水环境 根据磷脂分子的特点,推测并画出磷脂分子在水环境中的排布方式。 磷脂分子在水中的分布 细胞膜的结构与功能 1 水环境 磷脂分子在水中的分布 细胞膜的结构与功能 1 水环境 磷脂分子在水中的分布 细胞膜的结构与功能 1 水环境 磷脂分子在水中的分布 细胞膜的结构与功能 1 根据磷脂分子的特点,分析推测细胞膜中磷脂分子的排布情况。 A B 水环境 戈特和格伦德尔 1925年 磷脂分子在水中的分布 细胞膜的结构与功能 1 磷脂分子在水中的分布 细胞膜的结构与功能 成熟红细胞无细胞核与细胞器,膜性结构仅有细胞膜,因此在水面铺开后面积变成细胞膜表面积的2倍 1 材料4: 测定细胞膜的表面张力 1935年,丹尼利和戴维森研究细胞膜张力,发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分,则表面张力会降低,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。 实验4 细胞膜的结构与功能 推论:细胞膜还含有蛋白质。 1 材料5:科学家陆续测定了多种生物膜的化学成分 细胞类型 蛋白质% 脂质% 糖类等其他成分% 哺乳动物红细胞 49 43 8 玉米叶肉细胞 47 33 20 线粒体 52 48 少 实验5 细胞膜的结构与功能 推论:细胞膜主要由蛋白质和脂