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3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构与功能 1 问题探讨 细胞作为一个基本的生命系统，那么细胞有边界吗?这个边界是什么? 细胞壁具有全透性，不能作为边界 细胞的边界是细胞膜 一个国家有陆地、海城、领空的边界;人体内部与外界分隔的皮肤和黏膜是人体的边界。系统的边界对系统的稳定至关重要。 一、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分开 原始生命诞生与海洋，膜的出现至关重要，让细胞成为相对独立的系统，保障了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 营养物质 代谢废物 分泌物 有害物质、 病毒、病菌 控制作用是相对的 为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 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 （2）直接接触传递信息 细胞既是一个相对独立的单位，又和其他细胞构成的整体起作用，说明细胞之间是可以联系的，这体现了细胞膜的什么功能呢? 一、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流 （3）通过通道传递信息 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。 1.将细胞与外界环境分开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 ①通过化学物质传递信息 ②直接接触传递信息 ③通过通道传递信息 细胞膜的功能 ？ 结构决定功能，那么细胞膜的结构是怎么样的呢？ 二、细胞膜成分的探索 【资料1】1895年，欧文顿用500多种物质对细胞膜的通透性进行了上万次实验，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。 细胞膜 非脂溶性物质 脂溶性物质 相似相溶原理 推测:细胞膜的主要成分中有脂质 二、细胞膜成分的探索 【资料2】科学家利用哺乳动物红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜。并对其进行化学分析，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。 【资料3】1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 二、细胞膜成分的探索 细胞膜中的磷脂分子必然排列成连续的两层 【资料4】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力。 当时已知，油滴表面如果吸附有蛋白质，表面张力就会降低 推测：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。 细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，还有少量糖类。 三、细胞膜结构的探索 观察现象：暗—亮—暗的三层结构 提出假说： 模型结构 1959年，罗伯特森 他把细胞膜描述成 的统一结构 静态 蛋白质-脂质-蛋白质 蛋白质的电子密度高，在电镜下会呈暗色；磷脂分子相对来说电子密度低，显亮色。 三、细胞膜结构的探索 思考：如果细胞膜是静态的，如何解释细胞的分裂、变形虫的运动呢？ 三、细胞膜结构的探索 进一步：观察与实验 细胞膜具有流动性 三、细胞膜结构的探索 在新的观察与实验 1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜的流动镶嵌模型，被多数人认同。 (1) 磷脂分子在细胞膜中是怎么排列的，有什么运动特点？ (2)蛋白质分子在细胞膜上有哪些分布方式，它们能否运动？ (3) 糖类在细胞膜中与哪些物质相结合？形成什么结构？ 阅读课本p43-44， 思考与讨论完成以下问题。 流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层 基本支架 磷脂分子内部为疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。 磷脂分子运动特点： 侧向移动 (1) 磷脂分子在细胞膜中是怎么排列的，有什么运动特点？ 流动镶嵌模型的基本内容 蛋 白 质 (1) 排布方式： (3)作用：物质运输等 ① 镶在脂双层表面 ② 嵌入 ③ 贯穿 ① 镶、②嵌入、③贯穿 (2)运动状态： 大多数可以运动 流动镶嵌模型的基本内容 (2)蛋白质分子在细胞膜上有哪些分布方式，它们能否运动？ 糖蛋白 糖脂 糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。 细胞外侧 流动镶嵌模型的基本内容 (3) 糖类在细胞膜中与哪些物质相结合？形成什么结构？ 流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子为基本骨架 脂质 蛋白质 镶嵌、嵌入、贯穿 细胞膜 糖类(少量) 组成成分 内部疏水，屏障 物质运输等 细胞膜的外表面 识别、信息传递等 运动 结构 ①将细胞与外界环境分隔开 功能 ②控制物质进出细胞 ③进行细胞间的信息交流 运动 练习与应用 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。( ) × × × 练习与应用 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 练习与应用 2.下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。 （1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？ （2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如 何进入细胞内发挥作用？ 可能会与细胞膜发生融合，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。 A B 脂质体的内部是水溶液——能在水中结晶的药物A 两层磷脂分子之间是疏水——脂溶性药物B $