内容正文:
人教版生物学 必修一 第3章 细胞的基本骨架
第1节 细胞膜的结构和功能
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】
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,细胞膜具有的功能是?
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进出细胞的能力,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。
细胞膜将生命物质与海洋环境相互分隔开来
产生了原始的细胞
保障了细胞内部环境的相对稳定
一、细胞膜的功能
功能1:将细胞与外界环境分隔开来
一、细胞膜的功能
功能2:控制物质进出细胞
下图为细胞膜控制物质进出的模式图,自主阅读教材P40(填空并用箭头方向示意物质进出方向)
1
2
营养物质(如葡萄糖)
代谢废物(CO2、尿素等)
有害物质(病毒、细菌等)
细胞分泌物(抗体、激素)
3
有用物质
(如核酸)
4
控制作用:是相对的
普遍性
功能特点:选择透过性
思考:为什么SARS病毒、HIV病毒又可以侵入人体细胞呢?
控制作用是相对的,例如:有些病毒、细菌也能侵入细胞,使生物体患病。
一、细胞膜的功能
方式一、物质传递
内分泌细胞
激素
靶细胞
血管
靶细胞
受体
靶细胞:接受信号的细胞
受体:靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点。大多数为糖蛋白。
通过化学物质间接传递信息
一、细胞膜的功能
功能3:进行细胞间的信息交流
方式二、接触传递
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
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。
如:精子和卵细胞之间的结合
一、细胞膜的功能
功能3:进行细胞间的信息交流
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④相互连接 ,也有信息交流的作用。
方式三、通道传递
④表示:_________
胞间连丝
一、细胞膜的功能
功能3:进行细胞间的信息交流
④
用凉水洗红苋菜,水不变红;煮苋菜汤,汤却是红色的,这个现象体现了细胞膜的什么功能?
联系生活
二、对细胞膜成分的探索
【自主阅读】请同学们自主阅读教材P42相关科学史,感悟科学探究的基本思路和方法,沿时间线梳理并完善下列内容
推测:
细胞膜是由
组成的
组成细胞膜的脂质有
和
其中 含量最多
推断:
细胞膜中的磷脂分子排列为连续的
层
推测:
细胞膜除含脂质分子外,可能还附有
脂质
磷脂
胆固醇
磷脂
两
蛋白质
1895年
欧文顿的研究
制备细胞膜
进行化学分析
1925年
戈特、格伦德尔
提取脂质、铺展实验
1935年
丹尼利、戴维森
细胞膜张力研究
现象:
脂溶性物质容易通过细胞膜
分析推理:
细胞膜由脂质构成
实验验证:
提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜,进行化学分析
科学思维——推理
推理是由一个或几个已知的判断推出一个新的判断的思维形式,在科学研究中具有极其重要的作用。
注意:如果不能考察某类事物的全部对象,只根据部分对象作出推理,推理不一定完全可靠。
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂最多
磷脂在细胞膜中如何排布呢?
延伸思考
1、制备纯净的细胞膜常用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料,选用此种材料的好处是?
(提示:细胞核有核膜、线粒体等细胞器有的也有膜结构)
哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁、细胞核和各种具膜结构的细胞器
2、植物细胞最外层结构是细胞壁,为什么不把植物细胞壁称为植物细胞的边界?(作为边界应该要有怎样的功能?)
扩展:细胞壁
1、细胞壁成分:
植物:纤维素和果胶
细菌:肽聚糖
真菌:几丁质
2、功能:
①保护作用
②支持作用:细胞壁具有较强坚韧支撑性,可维持细胞的形态
3、特性:
对要进出的物质没有选择透过性(即是全透性)
植物细胞壁为什么不是植物细胞的边界,这与细胞壁松散的结构相关。
脂质和蛋白质是如何组成细胞膜的呢?
小结
二、对细胞膜成分的探索
P43
【资料6】时间:1959年 人物:罗伯特森
实验:在_____下看到细胞膜的____________三层结构
细胞膜是_______________________三层结构
构成的______结构。
提出假说:
电镜
“暗—亮—暗”
“蛋白质—脂质—蛋白质”
静态
三、对细胞膜结构的探索
思考2:罗伯特森的假说能够解释生命现象吗?
变形虫的变形运动
细胞分裂
白细胞吞噬细菌
不能
科学方法——
根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说,再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。
提出假说
一种假说最终被接受被否定,取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。
P44
【资料7】1970年,人鼠细胞融合实验:
结论:_______________________
细胞膜具有一定的流动性
方法:__________
荧光标记技术
标记物质:________
蛋白质
【资料9】时间:1972年
人物:______和__________
提出:_______________________
流动镶嵌模型
三、对细胞膜结构的探索
辛格
尼科尔森
蛋白质 、 、 在磷脂双分子层中。
镶在表面
嵌入
贯穿
冰冻蚀刻电子显微法
镶
嵌
嵌
贯穿
【资料8】将标本用干冰(或液氮)冰冻后断开,升温后暴露断裂面,在电镜下观察到的蛋白质分布模型如下:
流动镶嵌模型的基本内容P44-45
④生物膜的结构特点:_______________
脂质、蛋白质、糖类
磷脂双分子层
镶在表面、嵌入、贯穿
具有一定的流动性
①组成成分:______________________
②基本支架:______________________
③蛋白质分布:______________
⑤生物膜的功能特点:______________________
具有选择透过性
磷脂双分子层
糖类
蛋白质
磷脂分子
糖蛋白
糖脂
糖被作用与细胞识别、细胞间的
信息传递等功能有关。位置:外表面
细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础
练习与应用P46
一、概念检测
1. 基于对细胞膜结构和功能的理解,判断下列相关表述是否正确。
(1)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,而蛋白质是固定不动的。 ( )
(2)细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进入,而对细胞有害的物质则不能进入。( )
(3)向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个空洞。( )
2. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质,容易通过细胞膜
B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
×
×
×
B
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf58.20.100
$$