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

第三章 细胞的基本结构 细胞膜:系统的边界 细胞质:有各种细胞 器分工合作 细胞核:系统的控制 中心 为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具备什么功能？ 问题探讨 酵母菌台盼蓝染色 1.动物活细胞的细胞膜具有选择透过性，不允许台盼蓝（有毒）进入；而死细胞的细胞膜失去了选择透过性，故被染色。 2.据此推测，细胞膜应该有控制物质进出细胞的功能。 一个系统总有它的边界 国家的边界：边防线等 人体的边界：皮肤和黏膜 细胞的边界：细胞膜 第一节 细胞膜的结构和功能 1.将细胞与外界坏境分隔开 一、细胞膜的功能 细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定 2.控制物质进出细胞 一、细胞膜的功能 ①③④表明细胞膜的控制作用具有普遍性； ②表明细胞膜的控制作用具有相对性。 选择透过性 有人把细胞膜的这个功能比喻窗纱，窗纱能将小虫挡在外面，而能让空气进入，你认为这个比喻恰当吗？有没有不妥之处？ 相同之处：对通过的物质有选择性 不同之处：细胞膜对进出细胞的物质的选择有主动性。而窗纱没有，只是机械的阻隔 3.进行细胞间的信息交流 一、细胞膜的功能 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。例如：精子和卵细胞的识别和结合 相邻两个细胞之间形成通道（进行物质运输），携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如胞间连丝 小结：细胞膜的功能： 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞----选择透过性 3.进行细胞间的信息交流 ①通过体液运输完成间接交流 ②细胞间细胞膜直接接触 ③细胞间形成通道—胞间连丝 时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验. 发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 提出假说： 细胞膜是由脂质组成的 最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析,还是通过膜成分的提取和检测？ 从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。 二、对细胞膜结构的探索 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 材料一 实验：科学家利用哺乳动物的成熟红细胞制备细胞膜，然后进行化学分析。 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。 亲水头部 疏水尾部 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂分子示意图 材料二 S2＝2S1 S1 S2 时间：1925年 人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。 细胞膜中的磷脂必然排列为连续的两层 提出假说： 材料三 水 空气 根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子层? 科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的? 磷脂分子的“头部”亲水,尾部疏水,所以在水一空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面。 科学家因测得从红细胞中提取的脂质,铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。 细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？ 水 水 A 水 水 B 水 水 C 亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水 如果将磷脂分子置于水一苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布? 磷脂的头部将与水接触,尾部与苯接触,磷脂分子分布成单层。 水 苯 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。 1935年，英国学者丹尼利(.f Danielli)和戴维森(H. Davson)研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。 细胞需要的一些极性分子和离子可以快速通过细胞膜（脂质不允许极性分子和离子快速通过）。 由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。 材料四 细胞膜成分 脂质(50%) 蛋白质(40%) 少量的糖类(2%~10%) 磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇 功能越复杂的细胞膜， 蛋白质的种类和数量越多。 1、细胞膜的成分 二、对细胞膜结构的探索 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层 结构构成 生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构 提出假说： 二、对细胞膜结构的探索 材料五 该结构模型有什么不足？ 把生物膜描述为静态的结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。 如：细胞的生长，变形虫的变形运动