3.1 细胞膜的结构和功能（第2课时）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

第2课时 细胞膜的结构和功能 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 1895年：欧文顿(Overton)选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现： ● 资料1 从实验现象能推测出什么呢？ 由此推测：细胞膜是由脂质组成的 一、对细胞膜成分的探索历程 细胞膜 相似相溶原理 资料2 1915年：科学家利用哺乳动物的红细胞作为研究材料，并制备出纯净的细胞膜，发现： 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 一、对细胞膜成分的探索历程 1925年：两位荷兰科学家戈特(Gorter)和格伦德尔(Grendel)用丙酮从人的红细胞中提取磷脂，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膜面积的两倍。 由此推测： 细胞膜上的磷脂分子必然排列为连续的两层 资料3 一、对细胞膜成分的探索历程 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子 尾部 头部 【拓展】磷脂分子的结构 疏水 亲水 CH CH2 CH2 O C=O CH-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C=O CH2 O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 = CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 ˉ N + （CH ） 3 3 O O O=P ˉ O 磷 酸 甘油 脂肪酸 胆碱 请依据磷脂分子的结构特点，思考在 空气和水中磷脂分子的头尾将如何排布？ 亲水头部 疏水尾部 6 组成生物体的细胞膜内外都是水，磷脂分子又是如何排布的呢？ 水 1935丹尼利和戴维森 细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力，如果油脂表面吸附有蛋白质则表面张力会降低。 由此推测： 细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质 资料4 一、对细胞膜成分的探索历程 主要是_____，还有少量胆固醇 磷脂 一、对细胞膜成分的探索历程 在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，功能 越复杂的细胞膜， 的 和 越多。 蛋白质 蛋白质 种类 数量 50% 40% 2%-10% 1959年，罗伯特森 （J. D. Robertson ）用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜电镜下的照片，显示暗-亮-暗三层结构。 蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。 暗 亮 - 暗 蛋白质 蛋白质 脂质 单位膜模型 资料5 一、对细胞膜成分的探索历程 生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构 提出假说： 缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如变形虫的变形运动。 能不能用实验证明细胞膜的流动性？ 一、对细胞膜成分的探索历程 人-鼠细胞融合实验 结论： 方法： 技术： 荧光标记法 动物细胞融合技术 实验表明： 细胞膜具有流动性 一、对细胞膜成分的探索历程 1972年辛格(S.J.Singer)和尼科尔森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型—流动镶嵌模型，为大多数人所接受。 二、流动镶嵌模型 阅读课本P44-45，并思考： 1. 细胞膜的基本支架是什么？ 2. 蛋白质在细胞膜上如何分布？ 3. 细胞膜具有流动性的原因是什么？ 4. 什么是糖被？有什么功能？ 5.膜内部是疏水的，为什么水分子可以能跨膜运输？ 二、流动镶嵌模型 二、流动镶嵌模型 基本内容 （1）磷脂双分子层构成了膜的基本支架，磷脂双分子层具有流动性。 （2）蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入 磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。 （3）大多数蛋白质分子也是可以运动的。 （4）糖类和蛋白质结合叫做糖蛋白，糖类和脂质结合叫做糖脂，这些糖类分子叫糖被。与细胞识别、信息交流有关。 根据研究表明，糖蛋白和糖脂分布在细胞膜外侧 二、流动镶嵌模型 二、流动镶嵌模型 细胞膜的特点 (1)不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。 (2)结构特点—流动性:组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大