3.1细胞膜的结构和功能 课件 2023——2024学年高一上学期生物人教版必修1

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第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能思考：细胞的边界为什么是细胞膜而不是细胞壁？ 细胞壁的作用是维持细胞形状,具有全透性，并不能控制物质进出细胞,所以不是真正的边界。1细胞膜的功能1.1 细胞膜的功能将细胞与外界环境分隔开 细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫质膜。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。冷水浸泡花瓣，溶液颜色不变，开水浸泡花瓣，溶液颜色变红 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。着色的死细胞着色的死细胞细胞需要的营养物质细胞不需要的物质容易进入不易进入可排出控制物质进出细胞细胞膜的功能特点：具有选择透过性例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。进行细胞间的信息交流1. 细胞膜的功能３种方式（1）物质传递（2）接触传递（3）通道传递右图是细胞间的3种信息交流方式，请据图回答下列问题。（1）图A表示细胞分泌的激素随①　　　　到达全身各处，与靶细胞表面的②　　　　结合，将信息传递给靶细胞。 （2）图B表示通过相邻两个细胞的　　　　　　　　，信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示　　　　　 　　　　　　 ，请举一个符合图B的例子：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 （3）图C表示相邻两个细胞之间形成　　　　，携带信息的物质通过通道从一个细胞进入另一个细胞，图中④表示　　　　　　　 　 。 （4）由以上分析可知：在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，还依赖于　　　　的交流，这种交流大多与细胞膜的　　　　有关。 胞间连丝细胞膜接触与膜结合的信号分子通道精子和卵细胞之间的识别和结合血液受体信息结构 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。1、将细胞与外界环境分隔开3、进行细胞间的信息交流2、控制物质进出细胞细胞膜的功能2对细胞膜成分的探索发现：推测：细胞膜是由脂质组成的实验：时间：1895年 人物：欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验溶于脂质的物质，更容易通过细胞膜不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜提取哺乳动物红细胞膜，进行化学分析实验验证:结论：组成细胞膜的脂质有_________和____________，其中含量最多的是__________。磷脂胆固醇磷脂离心过滤 分析细胞膜具体是由哪些脂质组成呢？空气磷脂分子排列为单分子层根据磷脂分子的特点，推测磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？细胞膜中的磷脂分子必然排列成连续的两层。推断：实验：时间：1925年 人物：荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，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。亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水在水中形成的磷脂双分子层模式图细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中怎样排列为两层呢？推测：实验：时间：1935年 人物：英国学者丹尼利和戴维森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。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。除磷脂外，细胞膜还有无其它成分？3对细胞膜结构的探索细胞膜 成分脂质(50%)蛋白质(40%)糖类(2%~10%)磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇功能越复杂的细胞膜，种类和数量越多 脂质 蛋白质糖类3. 对细胞膜结构的探索提出假说：实验：时间：1959年 人物：罗伯特森用电镜了观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构。细胞膜由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成，中间亮层是脂质分子；是静态统一的结构。图3-1 细胞膜结构电镜照片3. 对细胞膜结构的探索变形虫的变形运动受精卵分裂细胞膜是静态的观点，难以解释的现象Year1970年人鼠细胞融合实验弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin ):人鼠细胞融合实验实验结论:细胞膜具有流动性(结构特性）细胞融合370C 40min鼠细胞人细胞正在融合的细胞3. 对细胞膜结构的探索时间：1972年人物：辛格和尼科尔森提出生物膜模型——流动镶嵌模型，为多数人所接受。提出假说细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。4流动镶嵌模型4. 流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层蛋白质分子 （1）细胞膜主要由_______________分子构成，膜的基本支架是__________________。（3）细胞膜不是静止的，而是具有_________，其原因是________________________________________________________。磷脂和蛋白质磷脂双分子层 镶 嵌 贯穿流动性构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动 （2） 蛋白质分子_______、______、或者 _____于磷脂双分子层。功能特性: 细胞膜具有选择透过性 结构特点: 细胞膜具有一定的流动性细胞膜外表面，有糖类分子与蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被在生命活动中具有重要功能，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。5课堂小结细胞膜（质膜）流动镶嵌结构模型将细胞和外界环境分开控制物质进出（选择透过性）进行细胞间的信息交流磷脂双分子层构成膜的基本支架蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中流动性结构特性磷脂蛋白质糖类功能成分糖被主要内容普遍认可 的结构模型构成主要和贯穿型蛋白质有关