2020-2021学年第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系备课课件ppt

这是一份2020-2021学年第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系备课课件ppt，共40页。

　　细胞膜也称之为质膜，是外界环境的一种屏障，控制着物质的进出，保证了胞内环境的一个相对稳定，使得细胞内的生命活动从而有序的进行。
活动一 ：通过模拟实验探究膜的透过性
实验目的：1.尝试一下模拟实验的方法 2.预测一下细胞膜具有选择透过性。
用具材料：淀粉溶液,碘-碘化钾溶液,蒸馏水,葡萄糖溶液,细线,烧杯,透析袋,本尼迪特试剂,玻璃棒。
方法步骤1、取A、B两个透析袋,将等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入A、B透析袋中。透析袋两端用细线系紧。2.将透析袋一端的细线绑在玻璃棒中央,透析袋置于烧杯内,玻璃棒横置于烧杯上方。3.向烧杯内注入等量蒸馏水,直至淹没透析袋。向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液4.静置12h。观察A组实验现象;取B组透析袋外面的蒸馏水2mL,加入2mL本尼迪特试剂,热水浴2~3min,观察颜色变化。
细胞膜的结构是怎样和控制物质进出的功能相适应的呢？
讨论：1.A组加入碘-碘化钾溶液后,烧杯内蒸馏水呈现什么颜色?静置12h后颜色又如何?原因是什么?透析袋内淀粉溶液颜色有何变化？2.A组实验说明了什么?3.本尼迪特试剂检测的现象是什么?B组实验说明了什么?
烧杯内蒸馏水没有颜色变化；静置12h后，还是没有颜色变化，说明烧杯中没有淀粉，也就是说淀粉不能从透析袋中进入烧杯中；透析袋内淀粉溶液颜色变蓝色
A组实验中碘可以通过透析袋，而淀粉分子无法通过。说明了半透膜对分子进出具有半透性。
出现砖红色沉淀，说明了葡萄糖分子可以穿过半透膜。说明了半透膜对分子进出具有半透性。
活动二 ：通过模拟实验探究膜的透过性
半透膜：一些膜具有一定大小的孔径,水等小分子和离子可以自由通过,而蛋白质、淀粉等大分子则无法通过,这种膜称为半透膜。透析膜就是一种半透膜。
细胞膜的结构是如何与控制物质进出的功能相适应的呢？
如果我们将淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入透析袋里(图2-9),那么,透析膜对两者的通透情况是否相同?细胞膜是否具有类似特性?
二、细胞膜具有选择透过性
选择透过性 ：细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性.例1、海带细胞能源源不断地从周围的海水中吸收碘，使得碘在细胞内的浓度远高于周围海水;　例2、人体组织细胞将胞外K+移入膜内，同时将胞内Na+移出膜外，使得胞内K+浓度约为胞外的30倍，胞外Na+浓度约为胞内的12倍。
细胞膜为什么具有这样的功能？
磷脂：由C、H、O、N、P五种元素构成的两性分子脂肪酸分子具有亲脂性；磷酸分子具有亲水性。
二、细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
在水中，不同磷脂分子疏水性的尾部相对排列，内部形成一个疏水的环境，而亲水性的头部则朝向外侧，与水接触。所以，磷脂分子在水中可形成双层结构，称为磷脂双分子层，构成细胞膜的基本骨架。
膜蛋白:细胞膜上的蛋白质统称为膜蛋白。膜蛋白也和磷脂分子一样,有水溶性部分和脂溶性部分。 细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现。
细胞的功能越多,其膜蛋白的种类和数量就越多。
有些膜蛋白选择性地吸收或排出特定物质,控制其进出细胞,这类膜蛋白称为转运蛋白。例如,细胞吸收离子、葡萄糖、氨基酸等营养物质都需要通过特定的转运蛋白来完成。
有些膜蛋白催化持定化学反应,例如,小肠上皮细胞的某些膜蛋白可促进食物中营养物质的消化分解。
同一组织的相邻细胞问通过某些膜蛋白紧密连接在一起。
某些膜蛋白接收外界信息或刺激,激活细胞内相应生理生化反应,在细胞与外界的信息交流和细胞识别中发挥重要作用,如胰岛素受体。
细胞的功能越多,其膜蛋白的种类和数量就越多。细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现。
胆固醇胆固醇存在于动物细胞膜中,占细胞膜所有脂质的10%~30%。植物细胞膜一般不含胆固醇。在动物细胞中,胆固醇能保持细胞膜的稳定性。胆固醇分子主要位于磷脂双分子层的疏水环境中,具有一个很小的亲水基团,与磷脂头部连接(图2-12)。
胆固醇胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用。一方面,胆固醇通过与磷脂脂肪链的相互作用,具有限制其运动、增加其有序性的作用;另一方面,也能将磷脂分子分隔开以增强其运动性。这种双重的调节作用取决于环境和胆固醇的数量。例如,环境温度较低时胆固醇有助于保持细胞膜的柔韧性;细胞膜外侧磷脂分子中胆固醇的含量往往高于内侧,因此内侧的磷脂活动性较弱
细胞膜主要由磷脂、蛋白质组成，除此之外，还含有少量糖类。动物细胞膜中还有一定量的胆固醇。细胞内所有的膜称为生物膜。虽然细胞内不同部位的膜功能有所不同，但它们都具有相似的物质组成和空间结构
下列有关膜的叙述，错误的是 (　　)A．质膜主要由脂质和蛋白质组成B．质膜中还有少量的糖类C．线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D．在组成质膜的脂质中，磷脂最丰富
磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
以半透膜为实验材料进行“通过模拟实验探究膜的透过性”活动。下列叙述错误的是 （ ）A．实验用半透膜模拟的是生物膜 B．实验中烧杯中的溶液变蓝色 C．B组烧杯中的溶液出现砖红色沉淀，说明葡萄糖分子可以通过半透膜 D．实验结果推测生物膜作为细胞的边界，对物质的进出具有选择透过性
下列物质中最容易通过细胞膜进入细胞的是（ ） A、葡萄糖 B、蛋白质 C、甘油 D、无机盐离子
第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系（2）
三、细胞膜的结构—对细胞膜结构的探索历程
1895年欧文顿用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出了膜由脂质组成。实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）,发现膜的结构被破坏了，证明组成细胞膜的成分中有蛋白质。应用化学手段分析表明： 质膜的主要成分是脂质和蛋白质，其中脂质中磷脂含量最多，还有少量的糖类。动物细胞中还有一定量的胆固醇。
思维探究依据磷脂分子的性质，请推测磷脂分子在下列界面中的排布情况。
依据细胞的内外环境，磷脂分子在细胞膜中怎样分布？1925年,戈特和格兰德尔用有机溶剂抽提了人红细胞细胞膜的脂质成分后,将其铺展在水面,测出其面积约为所有红细胞表面积的2倍,并推测细胞膜由双层脂质分子构成。
蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？随后,丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力比油-水界面的张力低得多,推测出膜中含有蛋白质,从而提出了“蛋白质一脂质一蛋白质”的“三明治”模型(图2-15)，认为细胞膜是由双层脂质分子及其内外表面附着的蛋白质共同构成.
蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？1959年,罗伯逊根据电镜超薄切片中细胞膜展现的暗-亮-暗三条带(图2-16),推测两边暗的条带是蛋白质,中间亮的部分是脂双层分子。罗伯逊在“三明治”模型的基础上提出了单位膜模型,推断所有的生物膜都由蛋白质-脂质一蛋白质构成。
蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？“三明治”模型和单位膜模型的不足之处是把脂质看成静态的刚性结构。许多实验如细胞融合,证明生物膜中的蛋白质是可流动的。
蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？电镜冰冻蚀刻（冰冻断裂）将标本冰冻，然后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质在膜中的分布是不对称的，　蛋白质镶嵌、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
1972年，桑格和尼克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。奠定了生物膜结构和功能的基础。
该理论主要包括：1.磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架。2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,体现了膜内外结构的不对称性。3.磷脂和蛋白质位置不是固定的,生物膜具有一定流动性
生物膜具有流动性是指(　　)A、整个细胞膜具有流动性B、细胞膜上的磷脂是静止的，蛋白质具有流动性C、细胞膜中磷脂和大多数蛋白质都具有流动性D、细胞膜上的蛋白质是静止的，磷脂具有流动性
如图为质膜的亚显微结构模式图，有关说法不正确的是(　　)A．①表示质膜外表面有些糖分与膜蛋白结合为糖蛋白B．②和③大都是运动的C．③构成质膜的基本骨架，与物质进出无关D．质膜保障了细胞内部环境的相对稳定
四、细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构
水、离子和其他分子都极易通过纤维之间的空隙，所以细胞壁与细胞的选择透性无关。
青霉素抑菌作用原理：抑制细菌合成肽聚糖。
联系生活：细胞壁的功能
原因：青霉素抑制细菌合成肽聚糖。因为不能合成细胞壁物质，细菌就不能生长和繁殖，所以青霉素能杀菌。
原因：靠死细胞的细胞壁支撑、支持作用。
下列关于植物细胞细胞壁的叙述中，错误的是(　　)A．主要由纤维素组成 B．不具有选择透性C．具有支撑和保护作用 D．其组成与细菌、真菌的细胞壁成分相同