内容正文:
浙科版(新教材)生物学必修一
第二章 细胞的结构
第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系
1
1.概述细胞中化合物的种类。
2.概述细胞中各种化合物的生理作用。
3.测定生物组织中的某些有机物。
本章学习目标
课堂导入
细胞膜也称质膜,是围绕在细胞外层,将细胞与周围环境区分开的结构。细胞膜是细胞对外界环境的屏障,控制着物质的进出,保证了细胞内部环境的相对稳定,使细胞内的生命活动有序进行。
细胞膜的结构是如何与控制物质进出的功能相适应的呢?
通过模拟实验探究膜的透过性
蛋白质、淀粉等大分子无法通过半透膜;碘—碘化钾、葡萄糖等小分子可以通过半透膜
A组
B组
淀粉
葡萄糖
A.透析袋内变蓝,透析袋外为棕黄色
B.透析袋外水浴加热出现红黄色沉淀
取出后用
本尼迪特检测
通过模拟实验探究膜的透过性
细胞膜具有选择透过性
细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性。例如,海带细胞能源源不断地从周围的海水中吸收碘,使得碘在细胞内的浓度远远高于周围海水;人体组织细胞将胞外K+移入膜内,同时将胞内Na+移出膜外,使得胞内K+浓度约为胞外的30倍。
细胞膜是由________组成的。
脂质
磷脂(最多)
胆固醇
亲水的头部
疏水的尾部
磷脂分子
C、H、O、N、P
水
空气
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
资料2: 戈特和格兰德尔用有机溶剂抽提了人红细胞细胞膜的脂质成分后,在空气——水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积约为红细胞表面积的2倍。由此推测:__________________________________
细胞膜中的磷脂分子排列为两层
✔
磷脂双分子层:细胞膜的基本骨架
疏水环境
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
资料3:胆固醇具有一个很小的亲水基团。一般存在于动物细胞膜中,能保持细胞膜的稳定性。
很小的亲水基团
胆固醇分子模型
1层细胞膜=两层磷脂分子层
疏水环境
胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用
一方面,胆固醇通过与磷脂脂肪酸链的相互作用,具有限制其运动、增加其有序性的作用;
另一方面,也能将磷脂分子分隔开以增强其运动性。
这种双重的调节作用取决于环境和胆固醇的数量。
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
资料4:20世纪初,科学家利用哺乳动物成熟的红细胞,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,对其进行化学成分分析,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。同时,一些科学家发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解,也能被蛋白酶分解。
由此推测:_______ ______
细胞膜中有蛋白质
膜蛋白
水溶性
脂溶性
通常细胞的功能越多,其膜蛋白的种类和数量就越多。
①转运作用:
选择性的吸收或排出特定物质,控制其进出细胞;
例如:细胞吸收离子、葡萄糖、氨基酸等营养物质
②催化作用:
例如:小肠上皮细胞的某些膜蛋白可促进食物中营养物质的消化分解
③信息交流和识别作用:
例如:胰岛素受体
细胞膜的选择透过性主要和_______有关
膜蛋白
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
资料5:对细胞膜的深入研究发现,细胞膜的外表面还有多糖分子,它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成的糖脂,被称为细胞外被。不仅对细胞膜起到保护作用,而且在细胞识别过程中起到重要作用。
多糖分子模型
膜内侧
膜外侧
糖蛋白
生物膜
相似的空间结构:
以磷脂双分子层为基本骨架
膜的外侧有糖蛋白
相似的物质组成:
磷脂分子、膜蛋白、糖蛋白、(胆固醇)
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
膜蛋白
糖蛋白
磷脂双分子层
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
小鼠细胞
膜蛋白
人细胞
膜蛋白
杂交细胞
荧光染料
标记膜蛋白
红色荧光标记物
绿色荧光标记物
37℃下
培养
40min
细胞膜的蛋白质是呈流动状态的
3、细胞分裂
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
细胞壁成分:
植物:纤维素、果胶
2. 细胞壁功能:
保护细胞;
维持细胞形态;
加强细胞机械强度;
参与细胞间相互粘连,是激素等化学信号传递的介质和通路
全透性
细菌:肽聚糖
真菌:壳多糖(几丁质)
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
下图是由磷脂分子构成的脂质体,它可以将药物包裹成小球,通过小球膜和细胞膜的融合将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。现有甲、乙两种药物,甲为脂溶性药物,乙为水溶性药物。甲、乙两类药物分别包裹在什么位置?
细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
课堂小结
1、_____________构成了细胞膜的基本骨架。
2、蛋白质分子的排布体现了膜内外结构的_______________。
3、_______________的位置不是固定的,生物膜具有一定的_____________________。
磷脂双分子层
不对称性
磷脂和蛋白质
流动性
磷脂
糖蛋白
胆固醇
蛋白质
随堂小测
1.下列有关细胞质膜成分功能的叙述,不正确的是( )
A.胆固醇存在于动物细胞膜中,在人体内还参与血液中脂质的运输
B.磷脂分子为膜提供了基本骨架,其疏水性的尾部是膜具有流动性的基础之一
C.膜蛋白的种类和数量决定了膜功能的复杂程度,有些蛋白能参与细胞间的信息交流
D.糖类通常与膜上脂质或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白,主要功能是为细胞提供能量
答案:D
解析:A、胆固醇存在于动物细胞膜,维持膜稳定性,参与血液中脂质运输,A正确;
B、磷脂双分子层构成膜基本骨架,疏水性尾部可运动,是膜流动性基础之一,B正确;
C、膜蛋白种类和数量决定膜功能复杂程度,受体蛋白参与细胞间信息交流,C正确;
D、糖类与脂质/蛋白质结合为糖脂/糖蛋白,主要功能是识别、保护、润滑,不提供能量,D错误。
故选D。
随堂小测
2.下图是细胞膜的结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,下列有关说法错误的是( )
A.异体器官移植时存在细胞间排斥现象与①无关
B.图中除③外,动物细胞膜中另一种脂质是胆固醇
C.膜功能的复杂程度主要取决于②的种类和数量
D.③可以侧向移动,大多数②也是可以运动的
答案:A
解析:①为细胞膜外侧糖蛋白(糖被),异体器官排斥依赖细胞膜表面糖蛋白识别,细胞识别由糖蛋白完成,因此排斥现象和①密切相关,A错误;③是磷脂分子(磷脂双分子层),动物细胞膜脂质包含磷脂+胆固醇,胆固醇维持细胞膜稳定性,B正确;②是膜蛋白,蛋白质种类、数量越多,细胞膜物质运输、识别、催化功能越复杂,膜功能复杂程度由膜蛋白决定,C正确;磷脂分子(③)可以侧向自由移动,大多数膜蛋白(②)可在膜上运动,体现细胞膜流动性,D正确。故选A。
感谢使用!
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