内容正文:
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,却不能很快溢出细胞。
细胞膜
伊红不溢出细胞,推测与细胞的哪个结构有关?
3.1 细胞膜的结构和功能
1
国家边界:边防线等
人体边界:皮肤和黏膜
一个系统总有它的边界
细胞边界:细胞膜
(质膜)
细胞壁的作用是保护支持,以维持细胞形态,具有全透性,并不能控制物质进出细胞,所以不是真正的边界。
想一想:细胞的边界为什么是细胞膜而不是细胞壁?
原始海洋中有机物聚集进化出原始生命
产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统
细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
细胞膜出现
意义
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
推测的原始海洋景观图
资料1:科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,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。
【思考】为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?
【思考】为什么用凉水洗苋菜水不变色,而炒或者煮汤汁都会变红?
资料2:
死 细 胞
活 细 胞
一、细胞膜的功能
2.控制物质进出细胞
营养物质(氨基酸、无机盐、葡萄糖等)
不需要、有害的物质
抗体、激素等
细胞合成并分泌
废物
(CO2、尿素等)
细胞代谢产生
细胞膜的控制作用是相对的
细胞膜的功能特点:选择透过性
核酸
(如细菌、病毒等)
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
①间接交流:细胞分泌化学物质(如激素),通过膜表面的受体传递信息
受体
信号分子
靶细胞:接受信号分子的细胞
受体:靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点,一般为糖蛋白,具有专一性。
一、细胞膜的功能
②直接接触:细胞膜接触直接传递信息
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。
受体
一、细胞膜的功能
强调:只有同种生物的精子和卵细胞能够识别和结合。
③形成通道:相邻两细胞通过通道进行交流
胞间连丝
高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
该过程不需要受体!
一、细胞膜的功能
1.如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是有利的
C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示
D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流
√
练一练
2.(2023·河北张家口高一期中)如图为细胞间信息交流的三种方式,下列有关叙述错误的是
A.这三种方式中都需要信号分子与细胞膜上的受体进行识别与结合
B.图甲可表示胰岛素经血液运输到靶细胞对其生命活动进行调节
C.图乙可表示同种动物精子和卵细胞之间的识别和结合
D.图丙可表示高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接并进行信息交流
√
练一练
对细胞间信息交流的两个认知误区
(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的,而不是细胞内的信息交流。
(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白,如通过细胞通道的信息交流方式;而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息大都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
易错 警示
人物 时间 实验过程 结果
欧文顿
1895年
用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次试验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样。
溶于脂质的物质
不溶于脂质的物质
细胞内
细胞外
细胞膜
推测细胞膜由脂质组成。
相似相溶原理
最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析而推测出来的。
二、对细胞膜的成分探索
目的 材料 实验过程 结果
通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析。
确定细胞膜中脂质成分的类型
哺乳动物成熟的红细胞
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
注
原核细胞没有核膜和细胞器膜,但是有细胞壁(支原体除外),所以也不能用原核生物制备细胞膜。
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和其它众多的具膜细胞器,可以避免其它膜的干扰,提取较纯净的细胞膜。没有细胞壁,易吸水涨破。
二、对细胞膜的成分探索
结构图
模型
示意图
【磷脂】是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。磷酸“头部”是亲水的,脂肪酸“尾部”是疏水的。
头部
(亲水)
尾部
(疏水)
二、对细胞膜的成分探索
实验现象:S单层磷脂 = 2S红
空气
水层
推测
细胞中的磷脂分子必然排列为连续的两层
人物 时间 实验过程 结果
戈特、
格伦德尔
1925年
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是红细胞表面积的2倍
二、对细胞膜的成分探索
(2)若细胞内外均为水环境,细胞膜中的磷脂分子应如何分布?请画图表示。
水
水
水
水
(1)将磷脂放入盛有水的容器中,下列能正确反映其分布特点的是 。