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 章 第 三 一 、细胞膜的功能 三、流动镶嵌模型的基本内容 二、对细胞膜结构的探索 目录 CONTETNS 一、细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 细胞膜的功能 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稳定。 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，而活细胞不会被染色。 讨论： 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，细胞膜作为细胞膜的边界，应该具有什么的功能？ 一、细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 细胞膜的功能 控制作用是相对的，例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。 控制物质进出细胞 一、细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 细胞膜的功能 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 通过化学物质交流 通过细胞膜 相互接触交流 一、细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 细胞膜的功能 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 通过通道交流 是谁，隔开了原始海洋的动荡 是谁，奏鸣了生命的交响 是谁，为我日夜守边防 是谁，为我传信报安康。 啊，伟大的细胞膜呀！ 没有你，我会是何等模样！ 与外界环境隔开 ——控制物质进出 ——进行细胞间信息交流 这些诗句说的是细胞膜的什么功能？ 一、细胞膜的功能 这些诗句说的是细胞膜的什么功能？ 二、对细胞膜结构的探索 1. 对细胞膜成分的探索 资料1：1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的研究，发现：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜膜；反之，不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。 ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 推测：细胞膜是由脂质组成的。 二、对细胞膜结构的探索 1. 对细胞膜成分的探索 资料2：科学家利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，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。 结构图 模型 示意图 二、对细胞膜结构的探索 1. 对细胞膜成分的探索 根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂在水-空气界面上的排布方式。 空气 水 二、对细胞膜结构的探索 1. 对细胞膜成分的探索 资料3：1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 推断： 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。 二、对细胞膜结构的探索 1. 对细胞膜成分的探索 细胞膜的两侧都有水环境存在。请推测和想象一下在这样的环境中，细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布？ 水 水 资料4：1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此，他们推测细胞膜除了脂质外可能还附有蛋白质。 科学家对细胞膜化学成分深入分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。 结论：细胞膜的组成成分中还含有蛋白质 二、对细胞膜结构的探索 1. 对细胞膜成分的探索 细胞膜的成分 脂质大约占50% 蛋白质大约占40% 糖类大约占2%—10% 主要成分 磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜） 二、对细胞膜结构的探索 2. 细胞膜的成分 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 资料1：罗伯特森的实验 提出细胞膜的模型：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。他把细胞膜描述为静态的统一结构。 二、对细胞膜结构的探索 3. 对细胞膜结构的探索 二、对细胞膜结构的探索 3. 对细胞膜结构的探索 资料2：人-鼠细胞融合实验（荧光标记实验） 表明：细胞膜具有流动性 三、流动镶嵌模型 在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出一些关于细胞膜的分子结构模型。其中，1972年辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型为大多数人所接受。 三、流动镶嵌模型的基本内容 1、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类 2、膜的基本支架: 磷脂双分子层 (其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧） 水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 3、蛋白质分子的位置: 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。 嵌 贯穿 镶 三、流动镶嵌模型的基本内容 4、细胞膜的结构特性： 具有一定的流动性： 构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 5、细胞膜的功能特性： 选择透过性 三、流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜上蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子称为糖被。 糖被功能：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关 蛋白质 磷脂双 分子层 判断细胞膜内外侧的方法： 外侧：有糖被的一侧 糖蛋白 三、流动镶嵌模型的基本内容 小结 细胞膜 功能 对结构的探索 流动镶嵌模型 成分：脂质和蛋白质（主要）、糖类 人鼠细胞融合实验——细胞膜具有流动性 将细胞与外界环境分隔开 进行细胞间的信息交流 控制物质进出细胞 基本支架：磷脂双分子层 流动性是选择透过性的结构基础 蛋白质：镶嵌或贯穿 糖被：识别、保护、润滑作用 23 $