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（2019）必修1

第1节 细胞膜的结构和功能 第3章 细胞的基本结构 我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。 ---引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》 >>>2019人教版高中生物学必修1课件 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、为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 2、据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ ✽ 活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质出入细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。 ✽ 具有控制物质进出细胞的功能。 问题探讨 用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞 2 细胞膜的功能 ✽ 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，使细胞成为一个相对独立的系统。 一、将细胞与外界环境分隔开 原始海洋景观想象图 ✽ 细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 健康细胞 3 ④ ①②③→细胞膜的控制作用具有普遍性。 ④环境中一些对细胞有害的物质有可能进入细胞；有些病毒、病菌也能侵入细胞使生物体患病。→ 细胞膜的控制作用具有相对性。 ② ③ 不需要或有害物质 ① 二、控制物质进出细胞 细胞膜的功能 4 （一）细胞通过分泌相关物质间接传递信息 细胞膜的功能 三、进行细胞间的信息交流 例如： 内分泌细胞分泌的激素，经血液循环后与靶细胞的细胞膜表面的受体（膜受体）结合，将信息传递给靶细胞。 5 （二）相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息： 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的 信号分子 细胞膜的功能 三、进行细胞间的信息交流 例如： 精子和卵细胞之间的识别和结合。 6 （三）相邻两个细胞直接形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。 胞间连丝 细胞膜的功能 三、进行细胞间的信息交流 ✽ 例如：高等植物细胞之间通过胞间连丝互相连接，也有信息交流的作用。 7 ✽ 此外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。 小结 8 思考·讨论：对细胞膜成分的探索 9 思考·讨论：对细胞膜成分的探索 时间：19世纪末-1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验。 发现：脂质更容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜。 ● ● 细胞膜 ● ● ● ● ● ● 溶于脂质的物质 ● ● 不溶于脂质的物质 推测：细胞膜是由脂质组成的。 10 思考·讨论：对细胞膜成分的探索 时间：20世纪初 实验：科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞作为研究材料，从哺乳动物的红细胞中分离出纯净的细胞膜，并进行化学分析。 发现：（1）组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。（2）磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，且多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。 亲水头部 疏水尾部 11 思考·讨论：对细胞膜成分的探索 时间：1925年 人物：戈特（E.Gorter）、格伦德尔（F.Grendel）--荷兰科学家 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在“空气-水”界面上展铺成单分子层。 发现：测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 水 空气 2倍 推测：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 12 思考·讨论：对细胞膜成分的探索 讨论：根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在“空气-水”界面上铺展成单分子层？科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？ 因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在“空气一水”界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面。科学家因测得从红细胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出“膜中的脂质必然排列为连续的两层”这一结论。 时间：1925年 人物：戈特（E.Gorter）、格伦德尔（F.Grendel）--荷兰科学家 实验：用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在“空气-水”界面上展铺成单分子层。 13 思考·讨论：对细胞膜成分的探索 讨论：磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析？ 由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“头部”，“尾部”受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。细胞的内外环境都是水溶液，所以细胞膜磷脂分子的“头部”向着膜的内外两侧而“尾部”相对排在内侧，形成磷脂双分子层。 14 思考·讨论：对细胞膜成分的探索 水 水 A 水 水 B 水