3.1细胞膜的结构和功能知识清单2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

细胞膜的结构 1. 鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液用它染色时死细胞会被染成蓝色而活细胞不会着色 (1) 为什么活细胞不会被染色而死细胞会被染成蓝色? 活细胞的细胞膜可以阻挡台盼蓝染液进入细胞内,活细胞的细胞膜具有选择透过性,死亡细胞失去了选择透过性 (2)细胞膜具有什么功能? 控制物质进出细胞的功能 2. 细胞膜的功能 (1) 将细胞与外界环境分隔开(是细胞膜最重要的功能,使细胞成为相对独立的系统保障细胞内环境相对稳定) (2) 控制物质进出细胞 可以进入细胞的物质:营养物质 可以通过细胞膜到细胞外面的物质:抗体,激素,代谢废物(抗体和激素是在细胞内合成到细胞外面起作用的物质) 不易进入细胞的物质:对细胞有害的物质,台盼蓝染液 不易出细胞的物质:细胞内的核酸等有用的成分 注释:细胞的控制作用是相对 (3) 细胞膜的选择透过性是功能特性 (4) 进行细胞间的信息交流(细胞与细胞之间的信息交流) 交流方式:1.化学物质(间接交流)(例:内分泌细胞分泌的激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 ,神经递质信号分子) 注:①受体是糖蛋白,糖脂,有些小分子(性激素,维生素D,甲状腺素 )的受体是在细胞内的 ②糖蛋白和糖脂上的糖统称为糖被,糖被细胞膜外表面 2.直接接触(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如精子和卵子之间的识别与结合,发出信号细胞的信号分子与靶细胞中的受体相结合) 注:细胞毒性T细胞和靶细胞的交流方式也是直接接触 3.形成通道(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细胞之间通过胞间连丝相互连接也有信息交流的作用,形成的细胞通道可以物质转运和信息交流) 注:①胞间连丝连接两个相邻细胞的原生质体(植物细胞把细胞壁去掉剩余的物质统称为原生质体) ②胞间连丝的合成:光面内质网衍生而来 ③相邻两个动物细胞之间通过连接子来间隙连接 3. 对细胞膜的探索 对细胞膜的探索 (1)1895年欧文顿对植物细胞的通透性进行实验 现象:溶于脂质的物质易穿过细胞膜 结论:细胞膜是由脂质组成的 (2) 科学家制备哺乳动物红细胞的细胞膜对其进行化学分析得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇其中磷脂含量最多 (3) 1925年荷兰科学家戈特特和格伦德尔用丙酮从人体红细胞中提取脂质将其在空气-水界面上铺展成单分子层 现象:其面积是红细胞表面积的两倍 结论:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 (4)1935年英国科学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力 现象:发现细胞的表面张力明显小于油-水界面的表面张力 结论细胞膜除含磷脂分子外,可能还附有蛋白质 注:动物细胞无细胞壁更容易吸水胀破,哺乳动物成熟的红细胞无细胞器和细胞核,使用哺乳动物的细胞膜是因为更容易获得更纯净的细胞膜 对细胞膜成分的探索 (1)细胞膜的成分:脂质约占50%主要是磷脂蛋白质约占40%与细胞膜功能密切相关糖类占2%到10% 注:细胞膜主要的成分是脂质和蛋白质 (2) 细胞膜成分与功能的关系:功能越复杂的细胞膜蛋白质的种类与数量就越多(细胞膜的功能是通过蛋白质来实现的) 对细胞膜结构的探索 (1)1959年罗伯特森在电子显微镜下观察细胞膜看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构提出所有的细胞膜都是由蛋白质,磷脂,蛋白质三层结构组成,是一种静态的结构 (2)人鼠细胞融合实验 结论:细胞具有流动性(细胞膜的结构特性) 流动性是选择透过性的基础 (3)1972年辛格和尼克尔森在新的观察和实验数据的基础上提出为大多数人接受的流动镶嵌模型 ①基本支架:磷脂双分子层 ②蛋白质的分布:贯穿,嵌入,覆盖 ③细胞膜的两侧具有不对称性 ④磷脂分子可以侧向自由移动大多数蛋白质也是可以运动细胞膜具有流动性 ⑤ 糖蛋白,糖脂都属于糖被糖被与细胞表面识别细胞间的信息传递等功能有密切联系 ⑥膜蛋白的功能:转运蛋白,催化作用的酶受体蛋白,标志蛋白,连接蛋白等 注意:受体——识别靶细胞 细胞膜——信息交流 4. 细胞膜内部是疏水的为什么水分子还能跨过细胞膜? 水分子极小可以通过由磷脂分子运动而产生的间隙 细胞膜上存在水通道蛋白水分子可以经过通道蛋白 学科网(北京)股份有限公司 $$