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

细胞膜的结构和功能 为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 是什么结构使得活细胞不被染色？ 酵母菌台盼蓝染色 问题探讨 2 资料：将新鲜的苔藓植物叶片，放入其中加入少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，发现苔藓叶肉细胞细胞壁与细胞膜之间呈现红色，细胞内为绿色，为什么？ 植物细胞边界为细胞膜 1、植物细胞壁的主要化学成分是 。 2、细胞壁的作用是 。 细胞壁具有全透性 纤维素和果胶 支持和保护 细胞膜——细胞的边界 细胞壁对绝大部多数溶质是通透的，无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境，因此细胞壁不是细胞这一生命系统的边界 为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 是什么结构使得活细胞不被染色？ 根据实验现象推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具备什么功能？ 问题探讨 酵母菌台盼蓝染色 5 1、将细胞和外界环境分开 细胞膜赋予细胞一个稳定的内部环境，其出现在进化中具有重要意义 一、细胞膜（质膜）的功能 把控制物质进出细胞放在前面，原因是结合问题探讨。 另外下面就要讲细胞膜赋予细胞一个稳定的内部环境，这个稳定内部环境很重要的一个方面就是通过“控制物质进出”来实现的，因此我觉得把控制物质进出细胞放在更前面来讲比较合适。 6 2、控制物质进出细胞 获取营养物质、排出代谢废物 营养物质 细胞 病菌、病毒 分泌物、代谢废物 （如消化酶、CO2等） 抗体、激素等 控制作用是相对的 一、细胞膜（质膜）的功能 间接交流 通过细胞分泌的化学物质(如激素)，随着血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信号传递给靶细胞。 3、进行细胞间的信息交流 多细胞生物体的细胞之间通过“交流”，相互协作构成一个统一的整体 一、细胞膜（质膜）的功能 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 直接交流 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，精子和卵细胞之间的识别和结合。 3、进行细胞间的信息交流 多细胞生物体的细胞之间通过“交流”，相互协作构成一个统一的整体 一、细胞膜（质膜）的功能 通道交流 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 3、进行细胞间的信息交流 多细胞生物体的细胞之间通过“交流”，相互协作构成一个统一的整体 一、细胞膜（质膜）的功能 二、对细胞膜成分的探索 现象： 脂溶性物质容易通过细胞膜 假说： 细胞膜由脂质构成 假说： 细胞膜由磷脂/胆固醇等组成 化学分析： 排除甘油三酯 实验验证： 提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜，化学分析表明：主要含有大量磷脂和少量胆固醇，还有蛋白质等 化学常识： 碱性条件下甘油三酯易分解，而细胞膜则相对稳定 11 问题： 磷脂在细胞膜中如何排布？ 已知： 哺乳动物红细胞的细胞膜含有大量磷脂 亲水 亲脂 单层磷脂 双层磷脂 问题： 结合细胞内外的环境，哪一种磷脂排列方式更可能存在于细胞膜中？ 二、对细胞膜成分的探索 实验证据： S2＝2S1 S1 S2 推论： 细胞膜中磷脂排列成双层 问题： 若细胞膜为单层磷脂，则S1和S2的关系如何？若细胞膜为双层磷脂呢？ 二、对细胞膜成分的探索 推理： 细胞膜除脂双层外还有其它成分 实验证据2： 油脂表面吸附有蛋白质时，表面张力会减小 实验证据1： 哺乳动物红细胞膜主要含大量磷脂和少量胆固醇，还有蛋白质等 已知： 细胞膜中磷脂排列成双层 新问题： 细胞膜的表面张力小于脂质-水界面的表面张力 假说： 脂双层两侧吸附（覆盖）着蛋白质 二、对细胞膜成分的探索 要给学生解释为什么坚持脂双层 14 人物 时间 实验过程 结果 欧文顿 1895 发现脂溶性物质更易通过细胞膜 推测细胞膜由脂质组成 科学家利用哺乳动物的红细胞制备细胞膜，进行化学成分分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 戈特 格伦德尔 1925 从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面中铺展成单分子层，其面积是红细胞表面的2倍 细胞膜中的磷脂必然排列为连续的两层 丹尼利 戴维森 1935 研究了细胞膜的张力 细胞膜除含脂质分子外， 可能还附有蛋白质 二、对细胞膜成分的探索 科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜的成分及含量 脂质 蛋白质 少量的糖类 （约50%） （约40%） （2%~10%） 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 磷脂（主要） 胆固醇（动物细胞膜） 二、对细胞膜成分的探索 三、对细胞膜结构的探索 假说： 蛋白质和脂双层以静电作用吸附在一起 现象： 电镜“暗-明-暗”三层 磷脂双分子层夹在两层蛋白质之间，故为静态模型 假说： 脂双