内容正文:
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜的基本结构和功能
学习目标
1.从系统与环境关系的角度,解释细胞膜作为系统的边界所具有的功能
2.分析细胞膜的组成成分与结构的关系,说明细胞膜结构的物质基础,概述流动镶嵌模型的主要内容
3.分析细胞膜成分与结构的探索历程,认同科学理论的形成是在科学精神、科学思维和科学手段的结合下不断修正与完善的过程
1.秦始皇为什么要修建长城?
抵御外敌、作为边境、军事需要等
3.那细胞的边界是什么呢?
细胞膜,也叫“质膜”
2.那人体的边界是什么呢?
皮肤
问题探讨
鉴别动物是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时,死细胞被染成蓝色,而活细胞不会着色。
1.为什么活细胞不能被染色,而死细胞可以?
2.据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?
细胞膜的功能——由结构和成分决定
将细胞与外界环境分开
控制物质进出
进行细胞间的信息交流
除了以上的三种功能外,细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分开
膜的出现是生命起源过程至关重要的阶段,它将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始细胞,并成为相对独立的系统。
细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
细胞膜的功能
2.控制物质进出
体现了细胞膜的选择透过性——功能特性
①营养物质
③废物
控制作用的相对性
②分泌物
病毒、病菌
对细胞膜有害的物质不是“不能”进入细胞,而是“不易”进入细胞
CO2、尿素等
抗体、尿素等
水、无机盐、葡萄糖、氨基酸等
2.控制物质进出
体现了细胞膜的
选择透过性
①②③控制的普遍性
3.进行物质间的信息交流
细胞分泌的化学物质(如激素)经血液运输与靶细胞上的受体结合,将信息间接传递给靶细胞
靶细胞:接受信号的细胞
受体:
1.分类:细胞表面受体和细胞内受体
2.化学本质:表面受体为糖蛋白,细胞内受体为蛋白质
2.作用:接受激素等化学物质的信号
3.特点:专一性(一种受体只能识别一种或者一类物质)
信息交流方式1:
演示
通过相邻细胞的细胞直接接触传递信息
膜上接受信号分子的受体
信息交流方式2:
与膜结合的信号分子
发出信号的细胞
靶细胞
如:精子和卵细胞之间的识别和结合
信息交流方式3:
通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息
高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用
是谁,隔开了原始海洋的动荡
是谁,奏鸣了生命的交响
是谁,为我日夜守边防
是谁,为我传信报安康。
啊,伟大的细胞膜呀!
没有你,我会是何等模样!
与外界环境隔开
——控制物质进出
——进行细胞间信息交流
这些诗句说的是细胞膜的什么功能?
例1 下列有关细胞膜功能的叙述,正确的是( )
A.用台盼蓝鉴别细胞的死活,体现了细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开
B.细胞膜作为系统的边界,能够控制物质进出细胞,细胞外的病菌、病毒绝对不能进入细胞
C.相邻细胞间的信息交流都需要受体
D.细胞膜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
D
例2 细胞之间通过信息交流,保证功能的协调。下列关于甲、乙、丙三图的说法,错误的是( )
A.图甲中,靶细胞上②的化学本质是糖蛋白
B.图乙可以表示精子与卵细胞的识别
C.图丙表示动物细胞间的信息交流还可以通过相邻细胞间的胞间连丝进行
D.细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关
C
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.
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细胞膜
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溶于脂质的物质
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不溶于脂质的物质
发现脂质更容易通过细胞膜,不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜
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
对细胞膜的成分的探索
(探索二)实验:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离然后进行化学分析
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
磷脂分子示意图
时间:1925年 人物:荷兰科学家Gorter和Grendel
实验:从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍
水
空气
提出假说:细胞膜中的磷脂是双层的
水
水
(探索四)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——水 界面的表面张力
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,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。
细胞膜的成分
成分 所占比例 在细胞膜构成中