内容正文:
问题探讨
如果将细胞内含有的各种物质配齐,并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中,就能行使功能完成生命活动吗?
细胞膜的结构和功能
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学习目标
细胞膜有哪些主要功能?
流动镶嵌模型的基本内容是什么?
通过对细胞膜结构的探索过程的分析,你对科学的过程和方法有哪些领悟?
细胞膜的功能
科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。
细胞存在边界——细胞膜,隔绝外界环境
控制物质进出细胞
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。
为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?
据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?
细胞膜的功能
细胞膜的“控制物质进出”功能和“与外界环境分隔”功能是矛盾的吗?
营养物质
抗体
废物
控制作用是相对的
功能特性:选择透过性
细胞膜的功能
当你和朋友面对面时,你们会通过什么方式交流?当你和朋友不在一个地方,你们又会通过什么方式交流呢?如果你们不在一个地方,但是又想面对面交流,那又怎么办呢?
间接交流
直接交流
通道交流
除此之外,细胞膜还具有保护、分泌、识别、免疫等功能
细胞膜的功能
是谁,隔开了原始海洋的动荡
是谁,奏鸣了生命的交响
是谁,为我日夜守边防
是谁,为我传信报安康。
啊,伟大的细胞膜呀!
没有你,我会是何等模样!
把细胞与外界环境隔开
——控制物质进出
——进行细胞间信息交流
细胞膜的功能
下列哪一项不属于细胞膜的功能( )
A 控制物质进出细胞
B 将产生的抗体分泌到细胞外
C 维持细胞内的小环境稳定
D 使细胞内的各种生物化学反应加快
对细胞膜结构和成分的探索
资料一:1895年,欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的实验。
据此推测:细胞膜是由 组成的
脂质
细胞膜
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
对细胞膜结构和成分的探索
资料二:科学家利用哺乳动物的红细胞制备出纯净的细胞膜,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。
头部(亲水)
磷酸
甘油
脂肪酸
尾部(疏水)
对细胞膜结构和成分的探索
资料三:1925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---水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
据此推测:细胞中的磷脂分子必然排列为连续的 层
两层
请同学们尝试推测和想象一下内外均为水溶液的环境中,两层磷脂分子可能是怎样排布的呢?
对细胞膜结构和成分的探索
请同学们尝试推测和想象一下内外均为水溶液的环境中,两层磷脂分子可能是怎样排布的呢?
对细胞膜结构和成分的探索
资料四:1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油——水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有 。
蛋白质
对细胞膜结构和成分的探索
由以上我们可知,细胞膜主要是由 和 组成的。
此外,还有少量的糖类。
蛋白质
脂质
脂质 (约50%)
蛋白质(约40%)
糖类(约2%-10%)
(1)在组成细胞膜的脂质中, 最丰富。
(2)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量 。
磷脂
越多
对细胞膜结构和成分的探索
资料一:1959年,罗伯特森(J.D.Robertsen)根据电镜下细胞膜的暗--亮--暗的三层结构,大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有细胞膜都是由“蛋白质一脂质-蛋白质”三层结构构成,他把细胞膜描述为静态的统一结构。
你认可静态模型这一观点吗?
对细胞膜结构和成分的探索
不少科学家对于细胞膜是静态的观点提出质疑
对细胞膜结构和成分的探索
资料二:19世纪60年代 冰冻蚀刻技术:
标本用干冰等冰冻,后用冷刀断开,升温后在真空下暴露断裂面。
蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中
对细胞膜结构和成分的探索
资料三:1970年人—鼠细胞荧光标记融合实验
这一实验以及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有 。
流动性
对细胞膜结构和成分的探索
对细胞膜结构和成分的探索
1972年辛格(S.J.Singer)和尼克尔森(G.Nicolson)总结前人的研究成果,并且在新的观察和实验证据的基础上,提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型,为大多数人所接受。
蛋白质
胆固醇
磷脂分子
磷脂双分子层
糖蛋白
糖脂
对细胞膜结构和成分的探索
脂双层为基本骨架
细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动
磷脂
蛋白质
镶嵌