内容正文:
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
国家的边界:边防线等
人体的边界:皮肤和黏膜
每个系统都有一定边界
细胞的边界:细胞膜
(质膜)
每个系统都有其边界,那么细胞膜的边界是什么?
细胞壁不是细胞的边界,因为其具有全透性
细胞膜的功能
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。
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
一、细胞膜的功能
抗体、激素等分泌物和废物
水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等。
营养物质
对细胞有害的物质
可进
可出
不可出
细胞内有用的成分
不易进
病菌、病毒等
可能侵入
控制作用是相对的
细胞不需要,或者对细胞有害的物质不容易进人细胞。抗体、激素等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞产生的废物也要排到细胞外;细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;但是细胞内的核酸等重要成分却不会流失到细胞外。当然,细胞膜的控制作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进入;有些病毒、病菌也能侵人细胞,使生物体患病。
控制物质进出细胞的功能使细胞膜具有选择透过性
抗体和激素也是对细胞有益的为什么会排出细胞外呢,这就涉及到细胞的第三个功能——进行细胞间的信息交流
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激素
内分泌细胞的激素(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。
受体
靶细胞:接受信号的细胞
受体:靶细胞膜上与信号特异性结合的位点,化学本质:糖蛋白
信息分子
内分泌细胞
靶细胞
激素
受体
方式一:通过分泌化学物质间接交流
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
方式二:细胞膜直接接触交流
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
例:精卵结合
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。
胞间连丝
例如: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。
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
方式三:通道传递
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
通过物质传递
细胞间直接接触
细胞间的通道(胞间连丝)
课堂小结
一. 细胞膜的功能
【判断正误】
①细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进入细胞,而对细胞有害的物质则不能进入( )
②细胞间的信息交流都依赖于信息分子与受体的识别( )
③高等植物的胞间连丝也能使细胞间进行物质交换( )
×
√
×
一、细胞膜的功能
【例1】下图表示细胞膜的功能模式图。据图分析,下列说法不正确的是( )
A.功能①在生命起源过程中具有重要作用B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示D.相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流
控制作用相对
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那就让我们穿过时空隧道,跟随科学家的脚步来探索细胞膜成分和结构。
一.对细胞膜成分的探索
【资料1】1895年欧文顿:多种物质对膜的通透性实验,溶于脂质的物质容易通过细胞膜,不溶于脂质的物质,不容易通过细胞膜。
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
推测:细胞膜是由脂质组成的
相似相溶原理
哈哈,熟人,请进请进
哼,不熟,免进
一.对细胞膜成分的探索
【资料2】20世纪初,科学家对哺乳动物成熟红细胞膜进行了化学成分分析。
红细胞的细胞膜
化学分析表明:
细胞膜中的脂质有:磷脂和胆固醇,磷脂含量最多
【无细胞核及其他细胞器】
【置于蒸馏水中吸水涨破】
脂肪酸链
磷酸基团
甘油
疏水
尾部
亲水
头部
磷脂分子的结构
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如果有一个水槽,把磷脂分子铺在水面上,磷脂分子将如何在水—空气界面上排布?
想一想
水
空气
亲水的“头部”与水接触,疏水的“尾巴”远离水,朝向空气的一面,在水空气界面上铺展成单分子层。
一.对细胞膜成分的探索
问题2:细胞膜的两侧都有水环境存在。请大胆的推测和想象一下在这样的环境中,细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布?
水
水
水
水
理论需要实验的支持!
假说: 细胞膜中的磷脂呈双层排布。
一.对细胞膜成分的探索
【资料3】1925年,两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
推论:细胞膜中磷脂排列成连续的两层
一.对细胞膜成分的探索
【资料4】1935年,英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力;当时人们已经知道了,如果在油水界面中加入一定量的蛋白质,其表面张力降低。
总结:细胞膜的组成成分: 、 还有少量的糖类。
细胞膜除含有脂质分子外,可能还附有蛋白质
脂质
蛋白质
科学家首先