3.1细胞膜的结构和功能课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第三章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能 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，细胞膜作为系统的边界，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进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。 细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出的功能。 一、细胞膜的功能 一个系统总有它的边界 国家的边界：国防线 人体的边界：皮肤和粘膜 细胞的边界： 细胞膜 （质膜） 一、细胞膜的功能 功能1：将细胞与外界环境分隔开 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。 细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 一、细胞膜的功能 功能2：控制物质进出细胞 细胞需要的物质和代谢废物可以进出细胞而细胞不需要的物质不容易进入细胞。体现了细胞膜的功能特点：选择透过性。 ①②③表明细胞膜的控制作用具有普遍性；④有些病毒、病菌也能侵入细胞使生物体患病，表明细胞膜的控制作用具有相对性。 一、细胞膜的功能 功能3：进行细胞间的信息交流 方式一：通过分泌物质间接交流 一、细胞膜的功能 功能3：进行细胞间的信息交流 方式二：细胞膜直接接触交流 如：精卵识别与结合 一、细胞膜的功能 功能3：进行细胞间的信息交流 方式三：相邻两细胞通过通道进行交流 如：高等植物细胞间的胞间连丝 物质运输 二、对细胞膜成分的探索 结论：细胞膜是由脂质组成的。 与化学的联系 相似相溶原理：“相似”是指溶质与溶剂在结构上相似，“相溶”是指溶质与溶剂彼此互溶。 1895 欧文顿 二、对细胞膜成分的探索 结论：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 1895 欧文顿 成分提取实验 亲水“头部” 疏水“尾部” 二、对细胞膜成分的探索 结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 1895 欧文顿 成分提取实验 1925 戈特、格伦德尔 用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍。 二、对细胞膜成分的探索 结论：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 1895 欧文顿 成分提取实验 1925 戈特、格伦德尔 1935 丹尼利、戴维森 研究细胞膜张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。 二、对细胞膜成分的探索 功能越复杂的细胞膜， 蛋白质种类与数量就越多。 三、对细胞膜结构的探索 1959 罗伯特森 罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构。 如何解释细胞膜复杂的功能、细胞的生长、变形虫的变形运动？ 假说：细胞膜由蛋白质－脂质－蛋白质三层统一的静态结构 三、对细胞膜结构的探索 1959 罗伯特森 1970 人鼠细胞融合实验 弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin )将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种颜色的荧光均匀分布。 （荧光标记实验） 结论：细胞膜具有流动性。 三、对细胞膜结构的探索 1959 罗伯特森 1970 人鼠细胞融合实验 细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础 联系： 三、对细胞膜结构的探索 1959 罗伯特森 1970 人鼠细胞融合实验 1972 辛格、尼科尔森 时间：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，为多数人所接受。 提出假说 细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。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。 四、流动镶嵌模型的基本内容 1、细胞膜的组成 2、细胞膜的基本骨架 主要由脂质和蛋白质组成，含有少量糖类。 磷脂双分子层（亲水端朝向两侧，疏水端朝向内侧）。 水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 四、流动镶嵌模型的基本内容 3、蛋白质分子的存在形式 有镶在表面、嵌入、贯穿三种。体现了细胞膜的不对称性。 蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。 4、细胞膜的结构特点 流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）。 四、流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜外表面，有糖类分子与蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。（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。） 四、流动镶嵌模型的基本内容 小结 Lavf58.20.100 $