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1节 细胞膜的结构和功能 第3章 细胞的基本结构 一个系统总有它的边界 国家的边界 人体的边界 细胞的边界？？ 细胞的边界——细胞膜（也叫质膜） 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。 无机小分子 有机小分子 火山爆发 光照、闪电 有机大分子 “团聚体” 出现 细胞膜 细胞 细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 推测的原始海洋景观想象图 1. 将细胞与外界环境分隔开 一、细胞膜的功能 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。（P40的问题探讨） 思考：1. 为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 　　活细胞的细胞膜具有选择透过性，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。 问题探讨 思考：2. 据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ CO2、尿素等 抗体、激素等 水、无机盐 氨基酸等 一、细胞膜的功能 2. 控制物质进出细胞 营养物质 病毒、病菌 代谢废物 分泌物 细胞膜的控制作用是相对的 细胞内有用的成分 如:核酸 不需要的物质 不容易进入 不会 轻易流失 有可能侵入细胞 使生物体患病 内分泌细胞 受体 靶细胞 激素 一、细胞膜的功能 3. 进行细胞间的信息交流 靶细胞 发出信号 的细胞 （1）通过细胞分泌的化学物质间接传递信息 （2）通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息 （3）通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息 胞间连丝 1895年 Year 二、对细胞膜成分的探索 欧文顿推测：细胞膜是由脂质组成的 实验：欧文顿用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验 细胞膜 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 P44“科学方法：提出假说” Year 二、对细胞膜成分的探索 1895年 实验：科学家将膜从 哺乳动物的红细胞 中分离然后进行化学分析 结果表明：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 头部 尾部 脂肪酸 甘油 磷酸及 其他衍生物 极性、亲水 非极性、疏水 磷脂分子的结构式 二、对细胞膜成分的探索 空气 水 思考：如果将磷脂分子置于空气-水界面，磷脂分子将会如何排布？ 教材P42第三段：多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层 讨论4 ：如果将磷脂分子置于水--苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布? 水 苯 如果将磷脂分子置于水一苯的混合溶剂中，磷脂的头部将与水接触，尾部与苯接触，磷脂分子分布成单层。 二、对细胞膜成分的探索 Year 1925年 实验：戈特和格伦德尔用丙酮从人（成熟）的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 由此推断： 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层！ 二、对细胞膜成分的探索 1895年 Year 1935年 实验：丹尼利和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。 油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。 丹尼利和戴维森推测： 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 二、对细胞膜成分的探索 1895年 1925年 主要是 ，动物细胞有胆固醇。 脂 质 （约占50%） 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 和 越多。 蛋白质 （约占40%） 形成 、 后与 等有关。 糖 类 （约占2%-10%） 由此可知，细胞膜主要是由 和 组成的。此外，还有少量的糖类。 脂质 蛋白质 磷脂 种类 数量 糖蛋白 糖脂 识别 小结 —— 细胞膜成分的探索 蛋白质 脂质 糖类 0.5 0.4 0.1 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 Year 1959年 1935年 1895年 1925年 三、对细胞膜结构的探索 他将细胞膜描述为静态的统一结构。 14 Year 1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 1935年 1895年 1925年 1959年 三、对细胞膜结构的探索 这一实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 15 Year 1972年 辛格和尼科尔森根据新的观察和实验证据，提出细胞膜的流动镶嵌模型，并为大多数人接受 磷脂双分子层 磷脂分子 蛋白质分子 1970年 1935年 1895年 1925年 1959年 三、对细胞膜结构的探索 糖链 16 1.基本内容（P44-45) （1）磷脂双分子层：构成膜的 。 （2）蛋白质分布： 有的 在磷脂双分子层表面，有的 磷脂双分子层中，有的 于整个磷脂双分子层。 四、流动镶嵌模型的基本内容 镶 部分或全部嵌入 贯穿 基本支架 （3）糖类：位于细胞膜外，它和蛋白质分子结合形成 ，或与脂质结合形成 ，这些糖类分子叫做 。 糖脂 糖被 糖蛋白 磷脂分子 磷脂双分子层 蛋白质分子 糖蛋白 糖脂 糖被 2.结构模型示意图 四、流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜外 细胞膜内 　　如何判断图中细胞膜的内、外侧？ 3.细胞膜的特点 四、流动镶嵌模型的基本内容 结构特点: 细胞膜具有一定的流动性 功能特点: 细胞膜具选择透过性 磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 体现 决定 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 练习与运用 —— 概念检测 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人。( ) (3)向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个空洞。( ) 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 × × × 1. 在解释不容易理解的陌生事物时，人们常用类比的方法，将陌生的事物与熟悉的事物作比较。有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱的小洞又能让空气进岀。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？ 练习与运用 —— 拓展应用 【提示】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。 练习与运用 —— 拓展应用 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？ 【答案】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。 【答案】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。 （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？ $