3.1细胞膜的结构和功能课件2023-2024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 细胞膜的结构和功能 观察下面关于鸡蛋的三则资料,说说卵黄膜有什么功能? 类比细胞的细胞膜,你能说出细胞膜有哪些功能吗? 一、细胞膜的功能 ①将细胞与外界环境分隔开 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段,它将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统。 保障了细胞内部环境的相对稳定。 一、细胞膜的功能 ②控制物质进出细胞 (1)控制作用是相对的 (2)选择透过性(功能特点) 一、细胞膜的功能 ③进行细胞间的信息交流 内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。 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,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如高等植物的胞间连丝。 通道传递 接触传递 物质传递 联系实际 2020年全球新发癌症病例1929万例,其中中国新发癌症457万人,占全球23.7%,由于中国是世界第一人口大国,癌症新发人数远超世界其他国家。 1.为什么用脂质体来作为紫杉醇的运载体? 2.推测磷脂分子构建人工脂质体如何将药物准确送达癌细胞? 二、对细胞膜结构的探索 自主阅读教材42页1、2、5段,结合补充材料,尝试找出细胞膜的成分,完成下列表格。 任务一 1.对细胞膜成分的探索 溶于脂质的物质 细胞膜 化学分析 低于油-水界面的表面张力 细胞膜是由脂质组成的 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多 细胞膜除含有脂质分子外,可能还附有蛋白质 1895年 1935年 欧文顿 丹尼利 戴维森 5 资料分析 几种细胞膜的主要成分(质量分数%) 运用归纳法得出结论: 细胞膜的组成成分是主要是脂质(以磷脂为主)和蛋白质,还有少量糖类 2.对细胞膜结构的探索 二、对细胞膜结构的探索 资料分析 亲水的头(极性) 疏水的尾(非极性) 磷脂分子遇到水环境会形成3种形态: 结合细胞所处的内外环境,请分析:细胞膜中磷脂分子的排布为哪一种类型。 实验证据: 1:1925年,两位荷兰科学家戈特(E.Gorter)和格伦德尔(F.Grendel)用丙醇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,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 2:电镜观察细胞膜脂质厚度为3.5nm,刚好是两层磷脂分子的厚度。 1.磷脂分子在细胞膜中如何排列 2.对细胞膜结构的探索 二、对细胞膜结构的探索 资料分析 2.蛋白质分子在细胞膜中如何排列 1925年戈特(E.Gorter)和格伦德尔(F.Grendel)提出的“三明治”模型 1959年,罗伯特(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-明-暗三层结构,提出单位膜模型,推断所有的细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质构成。 这两种模型都将细胞膜描述为静态统一的结构,你认同吗?为什么? 变形虫摄食纤毛虫 细胞分裂 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图 【小资料】冰冻蚀刻技术: 将细胞膜用干冰(或液氮)等冰冻,后用冷刀断开,升温后在真空下暴露断裂面,发现断裂面是凹凸不平的。 贯穿 得出结论:蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中 细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切关系。 3.流动镶嵌模型 二、对细胞膜结构的探索 1、组成成分: 2、基本骨架: 3、蛋白质分布: 4、结构特点: 蛋白质、脂质、糖类 磷脂双分子层 镶、嵌、贯穿 一定的流动性 1972年桑格(S. J. Singer)和尼克森(G. Nicolson)提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受 19世纪末 提出膜是由脂质和蛋白质组成的 20世纪初 20世纪初 1925 1959 1970 1972 提出膜是由脂质组成的 19世纪末 提出脂质分子排列为连续的两层 1925 提出膜的静态结构 1959 提出膜具有流动性 1970 提出流动镶嵌模型 1972 2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国科学家,这是自1991年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研究成果 对细胞膜的科学探究一直在继续…… 拓 展 膜蛋白的种类和功能 细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的,尽管磷脂双分子层为细胞膜提供了基本支架,并作为膜两侧主要的通道屏障,但绝大多数膜功能是由各种膜蛋白完成的。膜蛋白的种类很多,从功能上进行划分,主要有以下几类:转运蛋白、识别蛋白、受体蛋白、酶、连接蛋白等。 转运蛋白 主要负责将营养物质、代谢产物及离子转运通过磷脂双分子层,如负责将血浆中的葡萄糖运进细胞的葡萄糖转运载体(载体蛋白),维持细胞内外钠离子和钾离子浓度梯度的钠钾泵