1.1细胞是-生命活动的基本单位课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第二节 细胞-----生命活动的基本单位 第二章 细胞的结构和生命活动 细胞质膜是系统的边界 细胞作为一个基本的生命系统，它的边界是？ 资料：鸟类的卵细胞是自然界中较大的细胞，未受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可以看作是一个卵细胞。 一、细胞质膜将细胞与外界环境分开 3 教材P41积极思维： [资料1] 1895年，英国生物学家欧文顿（E.Overton)利用多种化学物质对植物根毛细胞的透性进行实验，发现脂溶性物质比水溶性物质更容易透过质膜进入细胞中。 实验推测： 细胞质膜由脂质构成； 细胞质膜的结构与功能是怎样被认识的呢？ 注：提取细胞质膜的材料： 哺乳动物成熟的红细胞（吸水涨破法）； 原因：无细胞核和其它细胞器膜； 后来，科学家为了弄清楚质膜中的脂质成分的类型，利用卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞质膜，进行化学分析，得知组成细胞质膜的脂质有磷脂和胆固醇（动物细胞质膜特有成分），其中磷脂含量最多。 [资料2] 1917年，美国化学家朗缪尔（I.Langmuir)将磷脂溶于苯中，并与水混合，当苯挥发完以后，磷脂分子在水面上分布散乱，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且其磷酸基团的极性头部浸入水中，疏水端浮于水面。 空气和水界面上 单分子排布 6 结合细胞内外环境，哪一种磷脂排列方式更可能存在于细胞质膜中？ √ × [资料3] 1925年，荷兰生物学家戈特（E.Gorter)和格伦德尔（F.Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取脂质，利用朗缪尔的方法，在空气-水界面上将其铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍。由此他们推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 亲水端 疏水端 判断：磷脂成分中含有脂肪（ ） × 亲水端 疏水端 推测：所有细胞质膜都由“蛋白质-磷脂-蛋白质”三层构成的“单位膜模型” [资料4] 同年，在戈特和格伦德尔实验的基础上，另外两位科学家发现细胞质膜的表面张力比“油-水”界面的张力低得多。针对这种情况，他们认为细胞质膜中应含有蛋白质成分。50年代电子显微镜诞生。在电子显微镜下观察蛋白质显得灰暗，磷脂分子显得光亮。1959 年，罗伯特森通过电子显微镜观察，发现细胞质膜显示“暗—明—暗”三条带。 其中，两侧的暗带厚约 2 nm，推测为蛋白质；中间的明带厚约3.5 nm，推测为双层脂分子。 罗伯特森利用电子显微镜拍摄测定到膜的厚度是7-8nm，恰好是单层磷脂膜厚度的两倍。而按照“三明治”模型，加上两侧蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。证据能支持磷脂双分子层的假说吗？那么“三明治”三层结构呢？ 电镜冰冻蚀刻细胞质膜示意图 蛋白质排布方式：镶、嵌、贯穿 实验证据： 总结：细胞质膜的成分 磷脂双分子层构成了细胞质膜的基本骨/支架 细胞质膜 脂质 磷脂分子： 胆固醇： 动物细胞质膜特有成分 （约50%） 蛋白质： 镶、嵌、贯穿排布于磷脂双分子层中 （约40%） 糖类： 糖类与蛋白质结合成糖蛋白（分布于质膜外侧），与脂质结合成糖脂，在细胞免疫、细胞识别、信息交流等生命活动中发挥重要作用 功能越复杂的细胞，细胞质膜上蛋白质的种类和数量就越多 注： [资料5] 1970 年，科学家做了人、鼠细胞的融合实验，实验内容如下： １.先用红色、 绿色荧光素分别标记人和鼠的抗体，再将被标记的抗体分别和人、 鼠细胞质膜上相应的抗原结合，使人细胞呈红色，鼠细胞呈绿色。 2. 将两种颜色的细胞放在一起培养，在细胞融合剂的诱导下，两种细胞发生融合。 3.在荧光显微镜下观察发现，人、鼠细胞融合初期，融合细胞的细胞质膜一半呈红色，另一半呈绿色。 在37℃条件下培养 40ｍin后，两种颜色均匀地分布在细胞质膜上。 提醒：细胞质膜是一层膜，由两层磷脂分子组成或者说是由一层磷脂双分子层组成。 1、细胞质膜的结构特点： 原因： 具有一定的流动性； 构成细胞质膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是运动的，不是静止的 ； 2、细胞质膜流动性的意义： 对于细胞完成物质运 输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的 酵母菌出芽生殖： 变形虫摄食： 3、流动性实例：人鼠细胞融合；变形虫的变形摄食；白细胞吞噬病菌等； 流动镶嵌模型 细胞质膜的功能： 1、细胞质膜将每个细胞与周围环境分隔开， 维持着细胞内部环境的相对稳定； 生活小常识：新鲜的苋菜叶泡进水中，水一般不会变红，但高温炒熟的苋菜中却有红红的汤汁，这可能是因为什么？ 不需要、有害的物质（如细菌、病毒等）不容易进入 2、控制着细胞与周围环境的物质交换 细胞质膜的控制作用是相对的 细胞 营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等） 废物（CO2、尿素等） 抗体、激素等 细胞合成