3.1 细胞膜的结构和功能课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第3章 细胞的基本结构 细胞的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质(包括细胞质基质和细胞器)和细胞核。 显微结构：在光学显微镜下能观察到的细胞结构，称为显微结构。 亚显微结构：需要在电子显微镜下才能看到的细胞的细微结构，称为亚显微结构。 细胞壁 成分： 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖(糖类与蛋白质结合成的化合物)，真菌细胞壁的主要成分是几丁质。 功能： 对细胞起支持和保护作用。 形成： 植物细胞壁的形成与高尔基体有关。 第1节 细胞膜的结构和功能 第3章 细胞的基本结构 问题探讨 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？ 1.将细胞与外界坏境分隔开 细胞膜是细胞的边界，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 一 细胞膜的功能 2.控制物质进出细胞 细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，不需要的物质不容易进入细胞。抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外，细胞内有用的成分却不会轻易流失到细胞外。 一 细胞膜的功能 细胞膜的控制作用是相对的。 3.进行细胞间的信息交流 细胞间信息交流的方式多种多样。细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。 一 细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流 ①通过化学物质传递信息 一 细胞膜的功能 内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素)，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 3.进行细胞间的信息交流 ②通过细胞膜直接接触传递信息 一 细胞膜的功能 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。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。 3.进行细胞间的信息交流 ③通过细胞通道传递信息 一 细胞膜的功能 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胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。 A.动物细胞的边界是细胞膜，植物细胞的边界是细胞壁 B.细胞膜能控制物质进出细胞，所以有害物质不可能进入细胞 C.激素是一种信息分子，可通过内分泌细胞与靶细胞的细胞膜接触，将信息从内分泌细胞传递给靶细胞 D.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关 【例】下列关于细胞膜功能的叙述正确的是（ ） D 资料一 时间 1895年 人物 欧文顿 实验 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜 推测 细胞膜是由脂质组成的 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 资料二 实验 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 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾。 资料三 时间 1925年 人物 荷兰科学家戈特和格伦德尔 实验 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 推测 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续 的两层 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层。(原因：所有的磷脂分子亲水的头部都朝向水，疏水的尾部都朝向空气) ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 多个磷脂分子 在水中总是自发地 形成双分子层。(原 因：磷脂分子内外 两侧都是水环境时， 磷脂分子亲水的头 部必须分别朝向两 侧水，而疏水的尾 部必须排列在内侧， 所以形成双分子层) ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将头部与水接触，尾部与苯接触。 细胞膜中的磷脂分子 排列为连续的两层。(原 因：磷脂分子内外两侧都 是水环境时，磷脂分子亲 水的头部必须分别朝向两 侧水，而疏水的尾部必须 排列在内侧，所以形成双 分子层) 资料四 时间 1935年 人物 英国学者丹尼利和戴维森 实验 研究了细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力 推测 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 蛋白质：约占细胞膜总质量的40%，在细胞膜行使功能方面起着重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。 糖类：占细胞膜总质量的2%-10%，分布在细胞膜的外表面，和蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。 脂质：约占细胞膜总质量的50%，其中磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 根据糖被的分布可以判断细胞膜的内外侧，有糖被的一侧为外侧，没有糖被的一侧为内侧。 ㈠对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜的探索 资料一 时间 1959年 人物 罗伯特森 实验 在电镜下看到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构 提出 假说 所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质(暗—亮—暗)三层结构构成的静态的统一结构 ㈡对细胞膜结构的探索 二 对细胞膜的探索 资料二 时间 1970年 人物 费雷和埃迪登等 实验 用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合 表明 ㈡对细胞膜结构的探索 二 对细胞膜的探索 细胞膜具流动性 细胞融合 小鼠细胞 人细胞 红色荧光染料标记的膜蛋白 绿色荧光染料标记的膜蛋白 正在融合的细胞 融合细胞 37 ℃ ㈡对细胞膜结构的探索 二 对细胞膜的探索 资料三 时间 1972年 人物 辛格和尼科尔森 提出 细胞膜的流动镶嵌模型 ㈡对细胞膜结构的探索 二 对细胞膜的探索 ㈢探索过程中应用到的科学方法：提出假说 科学家首先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。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。 二 对细胞膜的探索 三 流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架，蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。 ㈠流动镶嵌模型的基本内容 三 流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。 ㈡细胞膜的结构特点 三 流动镶嵌模型的基本内容 1.细胞膜的结构特点 细胞膜的结构特点是细胞膜具一定的流动性。 2.细胞膜具流动性的意义 3.体现细胞膜流动性的实例 变形虫的运动、摄食。 A.组成动物细胞膜和植物细胞膜的②的种类和数量不同 B.④与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系 C.⑤是构成细胞膜的基本支架 D.A侧为细胞膜的外侧 【例】下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图。下列关于细胞膜的叙述错误的是（ ） C 练习与应用 一 概念检测 1.⑴× ⑵× ⑶× 2.B 练习与应用 二 拓展应用 1.把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物质出入，阻挡其他物质出入。这样的类比也有不妥之处。例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯，细胞膜的结构和功能要复杂得多；细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程，而窗纱是没有生命的，它只能是被动地在起作用。 练习与应用 二 拓展应用 2.⑴由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。 练习与应用 二 拓展应用 2.⑵由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 $