3.1 细胞由质膜包裹（教学课件）生物沪科版2020必修1

细胞由质膜包裹 第一节 第三章 细胞的结构 高一生物 必修一 细胞质膜 正如国家有边界线、校园有围墙一样，薄薄的细胞质膜将细胞与外界环境分开，保护着细胞内部的稳定和生命活动的进行，同时也负责细胞与外界的物质交换和信息交流。 质膜的结构有哪些特殊之处，使其具有这些功能？让我们从质膜的化学成分及其结构模型开始，探索质膜结构与功能的关系。 质膜中的主要成分 思考与讨论： 1. 不同生物细胞质膜组成成分的共同特点是什么？有何差异？ 2. 结合生物分子的特性和功能，推测质膜主要成分的作用。 1．质膜主要由磷脂和蛋白质组成 质膜通常也称细胞膜，其厚度仅为7~10nm。 共同特点：主要由磷脂和蛋白质分子组成。 还有一定量的固醇和糖类。 高等动物细胞质膜中胆固醇含量相对较高，植物细胞和真菌细胞质膜则含有各自特殊的固醇化合物。 细胞膜的结构组成 （1）基本骨架：磷脂双分子层。 磷脂分子亲水性头部朝向细胞内外两侧，疏水性尾部相对，在磷脂双分子层内部形成一层疏水的屏障。 水 空气 流动镶嵌模型 紧密排列的磷脂分子不允许大分子物质进出，疏水屏障将细胞内外的极性小分子和离子等物质隔开，从而将细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境。 非脂溶性物质 脂溶性物质 磷脂双分子层应用 临床上应用这个原理可以判断细胞是否有损伤。 正常情况下谷丙转氨酶（ALT）存在于人体肝细胞中，而血清中含量极少。当肝细胞质膜受损时，ALT 会流出细胞而进入血液。因此，血清中 ALT 量的变化可作为临床上诊断肝功能的指标之一。 细胞膜的结构组成 （2）质膜上的蛋白质称为膜蛋白，有的覆盖在膜表面，有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。 细胞的功能与膜蛋白种类和含量有关，有些细胞的膜蛋白仅占膜成分的25%，有些则高达75%。 细胞膜的结构组成 （3）质膜中还有少量的糖，约93%与膜蛋白相连，形成糖蛋白；约7%与膜脂相连，组成糖脂。 功能：识别外界信息。 膜蛋白流动性的实验证据 证据表明：膜蛋白在质膜中可以横向运动 融合细胞 细胞 融合 放置 1h 正在融合的细胞 红色荧光染料标记膜蛋白 绿色荧光染料标记膜蛋白 人类细胞 小鼠细胞 1970年，科学家用红,绿两种荧光抗体分别标记人类细胞和小鼠细胞的膜蛋白后,再让两种细胞融合。 细胞膜的化学成分 成分 所占比例 在细胞膜构成中的作用 脂质 约50% 脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还有少量的胆固醇 蛋白质 约40% 蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 糖类 2~10% 糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用 2．质膜参与细胞的物质交换和信息交流 质膜的结构特性：一定的流动性（半流动性） 细胞质膜中的各种分子处于不断“流动”的状态。磷脂在不断地流动，膜蛋白也可以在磷脂双分子层中进行横向移动或自身旋转运动。 细胞质膜的流动性对于细胞完成各种生理功能，尤其是对物质进出细胞，起到非常重要的作用 2．质膜参与细胞的物质交换和信息交流 质膜的功能特性：选择透过性 虽然磷脂双分子层对细胞内外的物质进出有屏蔽作用，但实际上，细胞内外的物质可以通过质膜进行有选择性的交换。其中，膜蛋白在物质交换中起着重要作用。 ①细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境； ②信息交流：细胞之间也需要通过信息交流才能相互协调，共同完成生理活动。 信息交流常见的类型: 质膜的功能 ③受体的膜蛋白可用于接受神经递质，激素等特定信号分子 胰岛β细胞分泌的胰岛素通过血液循环到达肝细胞，被肝细胞质膜上的胰岛素受体识别，可促进肝细胞吸收葡萄糖，从而降低血糖浓度。 质膜的功能 如果胰岛素受体结构发生改变，不能识别胰岛素，影响肝细胞对葡萄糖的吸收，会导致血糖控制失调，可能会引发Ⅱ型糖尿病。 ④信息识别：不同种类的细胞质膜表面的糖蛋白、糖脂的种类不同，具有特异性。细胞可通过糖蛋白和糖脂等进行细胞之间的信息识别。 质膜的功能 在炎症反应过程中，中性粒细胞在炎症部位的聚集过程与此相关。 在细菌感染初期，感染处的血管内皮细胞在质膜表面形成特殊的蛋白质，可被白细胞表面的糖蛋白和糖脂特异性识别，引起白细胞在此处聚集并穿过血管壁进入感染部位，从而杀灭细菌。 质膜总结： 课堂练习 1、细胞膜是系统的边界,下列有关其结构和功能的叙述,错误的是(   ) A.脂质和蛋白质是组成细胞