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

细胞膜的结构与功能 第三章 第1节 课程要求 概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。 细胞膜的功能 细胞膜 为什么细胞壁不是植物细胞的边界？ 细胞壁对要进出细胞的物质没有选择性即全透性，它不能保证细胞内部的稳定。 细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开； 将生命物质与外界环境分隔开，使细胞成为一个相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 细胞膜的功能 2.控制物质进出细胞; 可进 ● 具有普遍性①②③ ● 具有相对性④ 不易进 可出 可出 ①营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等） ③代谢废物 （CO2、尿素等） ②抗体、激素等 ④不需要、有害的物质 （如细菌、病毒等） 细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流。 体 液 的 传 送 ①化学信号传导（如激素） 内分泌细胞 分泌的激素 与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞 靶细胞 靶细胞 细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流。 ②接触传递 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 ③通道传递 胞间连丝 细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构有关 细胞膜的功能 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的 讨论 1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 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。 问题探讨 活细胞的细胞膜具有选择透过性，死细胞失去该功能。 2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ 控制物质进出细胞。 1. 对细胞膜成分的探索 欧文顿： 进一步得出： 戈特、格伦德尔： 丹尼利、戴维森： 总结细胞膜的成分： 提问任务 对细胞膜成分的探索 欧文顿 脂质 脂质 磷脂 胆固醇 磷脂 2 两 蛋白质 空气和水界面上 单分子排布 搅动后 水溶液中 形成球状的微团 双层脂分子的球形脂质体 11 (1)细胞膜的成分 脂质 磷脂 蛋白质 糖类 (2)细胞膜成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，_______的种类与数量就越多。 蛋白质 ，少量的胆固醇 细胞膜的成分 2. 对细胞膜结构的探索 罗伯特森： 人鼠细胞融合实验： 辛格、尼科尔森： 提问任务 对细胞膜结构的探索 对细胞膜结构的探索 1959年，罗伯特森借助电子显微镜观察细胞膜，发现了清晰的"暗—亮—暗"三层结构。因此提出，所有的膜都是由"蛋白质—脂质—蛋白质"构成的单位膜结构，且都为静态。 思考：罗伯特森的"三明治"模型有什么不足？ 罗伯特森把细胞膜描绘成静态结构，无法解释细胞生长和变形虫变形运动等现象。 （1）人、鼠细胞中被标记的膜蛋白在适宜温度下均匀分布的原因是什么? （2）若适当降低温度，膜蛋白达到均匀分布所需时间会发生怎样的变化? （3）细胞融合利用了细胞膜 特点。 蛋白质可以运动 一定范围内，温度越高，流动性越强；降低温度，需要的时间越长 流动性 对细胞膜结构的探索 1被标记的膜蛋白可以运动。 2所需时间将延长。 3结构特点——细胞膜具有一定的流动性;胞吞、胞吐。 随着技术的发展，可以对细胞膜进行更深入的研究。辛格（S.J. Singer）和尼科尔森（G.Nicolson）用液氮将细胞冷冻成坚硬的固体，再用玻璃刀在细胞膜上刻出一个裂口，并进一步撕裂、剥开，经断裂面升华蚀刻后用重金属对剥开的表面染色并用扫描电镜观察——冷冻蚀刻技术。 实验结果∶电子显微镜显示了质膜冰冻蚀刻图像。在暴露的膜内可见颗粒 完整的膜蛋白。 实验结论：蛋白质分子有的镶在磷脂分子层表面，有的嵌入磷脂双分子层 中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。 对细胞膜结构的探索 （1）磷脂双分子层是膜的基本支架。（屏障作用） （2）蛋白质分子在磷脂双分子层上的分布。（控制物质进出） （3）膜中的磷脂分子和多数蛋白质分子可运动。（流动性与选择透过性，流动性是选择透过性的基础） （4）细胞膜外表覆盖着一些糖被。（信息交流） 亲水头部 疏水尾部 磷脂分子示意图 流动镶嵌模型的基本内容 糖被：细胞表面的识别、细胞间的信息传递等 流动镶嵌模型的基本内容 20 与生活中的联系： 癌症——21世纪的“第一杀手” 细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。 21 22 最新一期全国癌症数据统计表明，我国每年新发癌症病例约390 万，死亡人数约229万，癌症发病率及死亡率呈现逐年上升趋势，已严重影响我国人民健康。目前，化疗是癌症治疗的主要手段之一，治疗过程中有较大的副作用，且治愈效果不佳，其主要原因有两点∶ （1）药物在体内难以突破生物膜屏障; （2）药物不能定向作用于癌细胞，对正常细胞也具有较大的毒 害作用。 用磷脂包裹药物 情境应用 情境应用 分子靶向药物治疗指将强有力的化疗药物（如阿霉素）包裹在脂质体（由磷脂分子构成）中，并对脂质体表面进行修饰，以达到药物靶向识别癌细胞并突破人体生物膜屏障的目的，从而提高化疗的效果并降低其毒副作用。（教材P46） 脂质体到达细胞后，药物如何进入细胞发挥作用? 脂质体可与癌细胞细胞膜融合，将药物送进细胞（即胞吞）。 23 能在水中结晶或水溶性的药物被包在双分子层中 脂溶性药物被包在 两层磷脂分子之间 $