3.1细胞膜的结构和功能ppt课件-（新教材）2019新人教版高中生物必修一.pptx

1、【知识回顾知识回顾】1、细胞学说的提出者、内容、意义。、细胞学说的提出者、内容、意义。2、真核细胞和原核细胞的区别。、真核细胞和原核细胞的区别。3、蓝细菌能够进行光合作用的原因。、蓝细菌能够进行光合作用的原因。4、组成细胞的元素中大量元素、微量元素分别是什么？、组成细胞的元素中大量元素、微量元素分别是什么？5、自由水的功能。、自由水的功能。6、无机盐的功能。、无机盐的功能。7、核酸的功能。、核酸的功能。结婚仿佛金漆的鸟笼，笼子外面的鸟想住进去，笼内的鸟想结婚仿佛金漆的鸟笼，笼子外面的鸟想住进去，笼内的鸟想飞出来；所以结而离，离而结，没有了局。又像被围困的城堡，飞出来；所以结而离，离而结，没有了

2、局。又像被围困的城堡，在城里的人想逃出来，城外的人想冲进去。在城里的人想逃出来，城外的人想冲进去。钱钟书钱钟书围城围城围城的边界围城的边界城墙城墙细胞的边界：细胞的边界：细胞膜细胞膜 （质膜）（质膜）国家的边界：国家的边界：边防线等边防线等人体的边界：人体的边界：皮肤和黏膜皮肤和黏膜一个系统总有它的边界一个系统总有它的边界第二章第二章 细胞的基本结构细胞的基本结构第第1 1节节细胞膜的结构和功能细胞膜的结构和功能本节目标本节目标细胞膜的功能细胞膜的功能 01 02对细胞膜结构的探索对细胞膜结构的探索 03流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？

3、问题问题探讨探讨 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。2. 据此推测，细胞膜作为细胞的边界（系统的边界），应该具有什么功能？1 1.活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料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出入细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。2.细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。注意：注意：植物细胞的植物细胞的边边界是也细胞膜，不是细界是也细胞膜，不是细胞壁，因为细胞壁是全胞壁，因为细胞壁是全透性的，透性的，新课讲授2一、细胞膜的一、细胞膜的功能功能 1

4、.1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开推测的原始海洋景观图推测的原始海洋景观图膜的出现是生命起源过程中至关膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。重要的阶段。细胞膜保障了细细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。胞内部环境的相对稳定。细胞作为一个基本的生命系统，细胞作为一个基本的生命系统，它的它的边界边界就是就是细胞膜细胞膜（cell cell membranemembrane），也叫质膜（），也叫质膜（plasma plasma membranemembrane）。）。不需要或对细胞有害的物质需要的物质废物释放到细胞外发挥作用的物质演示注意：细胞膜的控制作用是相对的2 2控制物质进出

5、细胞控制物质进出细胞分泌物分泌物废物废物2 2. .控控制制物物质质进进出出细细胞胞COCO2 2、尿素、尿素、多余的无机盐多余的无机盐等。等。抗体、激素等抗体、激素等物质物质水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等。水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等。控制的相对性控制的相对性营养物质营养物质病毒病菌病毒病菌表明细胞膜的控制作用具有表明细胞膜的控制作用具有普遍性；有些病毒、病菌也能侵普遍性；有些病毒、病菌也能侵入细胞使生物体患病，表明细胞膜入细胞使生物体患病，表明细胞膜的控制作用具有相对性的控制作用具有相对性激素激素内分泌细胞的激素（如胰岛素），随内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞

6、血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。细胞。3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流（1 1）通过细胞分泌化）通过细胞分泌化学物质完成间接交流学物质完成间接交流（2 2）通过相邻两）通过相邻两个细胞的细胞膜接个细胞的细胞膜接触触发出信号的细胞发出信号的细胞靶细胞靶细胞与膜结合的信号分子与膜结合的信号分子受体受体信息从一个细胞传递给另一个细胞（例如精子和卵细胞信息从一个细胞传递给另一个细胞（例如精子和卵细胞之间的识别和结合）之间的识别和结合）细胞识别得以实现的基础是细胞膜细胞识别得以实现的基础是细胞膜表面某些生物大分子（如表

7、面某些生物大分子（如糖蛋白、糖脂糖蛋白、糖脂）提供的识别信）提供的识别信息，使细胞可以识别同种与异种、同源与异源细胞息，使细胞可以识别同种与异种、同源与异源细胞（3 3）相邻两个细）相邻两个细胞之间形成通道，胞之间形成通道，携带信息的物质通携带信息的物质通过通道进入另一个过通道进入另一个细胞。细胞。胞间连丝胞间连丝例如：高等植物例如：高等植物细胞之间通过胞细胞之间通过胞间连丝相互连接间连丝相互连接，也有信息交流，也有信息交流的作用的作用1.1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开2.2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞3.3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流一、细胞膜的功能通过

8、物质传递通过物质传递细胞间直接接触细胞间直接接触细胞间的细胞间的通道（胞间连丝）通道（胞间连丝）穿越时空穿越时空重温细胞膜的研究历程重温细胞膜的研究历程二、对细胞膜成分的探究二、对细胞膜成分的探究18189595年年欧文顿欧文顿2020世纪初世纪初19251925年年戈特，格伦德尔戈特，格伦德尔19351935丹尼利，戴维森丹尼利，戴维森时间：时间：18591859年年人物：人物：欧文顿欧文顿实验：实验：选用选用500500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。的研究。发现：发现：凡是凡是易溶于脂质的物质易溶于脂质的物质，也容易穿过膜也

9、容易穿过膜，反之，反之，不容易溶不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜于脂质的物质，也不容易穿过膜。对细胞膜成分的探索对细胞膜成分的探索细胞膜细胞膜溶于脂质的溶于脂质的物质物质不溶于脂质不溶于脂质的物质的物质据此推测：细胞膜据此推测：细胞膜是由脂质组成的是由脂质组成的：2020世纪初世纪初：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。：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。：亲水亲水“头头”部部疏水疏水“尾尾”部部水空气细胞膜的脂质有细胞膜的脂质有磷脂磷脂和和胆固醇胆固醇，其中，其中磷脂磷脂含量最多。含量最多。脂质脂质测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。测得单分子层的

10、面积恰为红细胞表面积的两倍。细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层水水 DA A水 C水B B水水 EC C时间时间：19351935年年人物人物：丹尼利丹尼利和和戴维森戴维森实验实验：研究膜的张力研究膜的张力发现发现：细胞的表面张力明显低于油细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力。水界面的表面张力。（人们已经发现了油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会（人们已经发现了油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会降低）降低）据此推测：细胞膜除含据此推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附脂质分子外，可能还附有蛋白质有蛋白质细胞膜的化学成分细胞膜的化学成分成分成分所占比例所占比例在细胞膜构成中的作用

11、在细胞膜构成中的作用脂质脂质约约50%50%脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还有少量的胆固醇外还有少量的胆固醇蛋白质蛋白质约约40%40%蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多量越多糖类糖类210%210%糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用保护、润滑和细胞识别的作用时间：时间：195919

12、59年年人物：人物：罗伯特森罗伯特森发现：发现：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮亮暗的三层结构。暗的三层结构。细胞膜结构的电镜照片细胞膜结构的电镜照片提出假说：所有的细胞膜都由提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质蛋白质脂脂质质蛋白质蛋白质三层结构构成，电镜下看到的三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一静态的统一结构。结构。三、对细胞膜结构的探究时间：时间：2020世纪世纪6060年代年代以后以后质疑：质疑：科学家对细胞膜是科学家对细胞膜是静态的观点提出

13、质疑静态的观点提出质疑：如果是这样，细：如果是这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的运动这胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的运动这样的现象都难以解释。样的现象都难以解释。三、对细胞膜结构的探究时间：时间：19701970年年实验：人实验：人鼠细胞荧光标记融合实验鼠细胞荧光标记融合实验证据表明：细胞膜具有流动性证据表明：细胞膜具有流动性融合细胞融合细胞细胞细胞融合融合373740min40min正在融合正在融合的细胞的细胞红色荧红色荧光染料光染料标记膜标记膜蛋白蛋白绿色荧绿色荧光染料光染料标记膜标记膜蛋白蛋白人细胞人细胞小鼠细胞小鼠细胞荧光标记法是利用荧光蛋荧

14、光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析志物对研究对象进行分析的方法，常用的银光蛋白的方法，常用的银光蛋白有绿色和红色两种颜色有绿色和红色两种颜色三、对细胞膜结构的探究细胞膜融合实验：细胞膜融合实验：假说被证实，细胞膜具有假说被证实，细胞膜具有流动性流动性三、对细胞膜结构的探究：19721972年年辛格和尼科尔森辛格和尼科尔森流动镶嵌模型流动镶嵌模型科学方法科学方法提出假说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

15、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的观察和试验结果相吻合四、流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层磷脂双分子层 磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质 镶嵌在磷脂双分子层中镶嵌在磷脂双分子层中糖被糖被 具有流动性具有流动性 蛋白质蛋白质分子的位置分子的位置: : 镶嵌镶嵌、全部嵌入全部嵌入或或横跨横跨磷脂双分子层磷脂双分子层 体现了生物膜

16、内外结构的体现了生物膜内外结构的不对称性不对称性蛋白质蛋白质细胞膜的流动性与选择透过性细胞膜的流动性与选择透过性区别区别结构特点：具有流动性结构特点：具有流动性功能特点：选择透过性功能特点：选择透过性联系联系膜只有具有流动性，才能表现其选择透过性，如果细胞膜膜只有具有流动性，才能表现其选择透过性，如果细胞膜中部分蛋白质充当了载体，运输物质进出细胞，只有它是中部分蛋白质充当了载体，运输物质进出细胞，只有它是运动的，才能运输物质。运动的，才能运输物质。课堂精练课堂精练1 1、细胞膜是系统的边界、细胞膜是系统的边界, ,下列有关其结构和功能的叙述下列有关其结构和功能的叙述, ,错误的是错误的是( )

17、( )A.A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质B.B.物质的跨膜运输都是顺相对含量梯度的物质的跨膜运输都是顺相对含量梯度的C.C.功能越复杂的细胞膜功能越复杂的细胞膜, ,蛋白质种类和数量越多蛋白质种类和数量越多D.D.细胞产生的激素可与靶细胞膜上相应受体结合细胞产生的激素可与靶细胞膜上相应受体结合2 2、提出生物膜流动镶嵌模型的科学家是、提出生物膜流动镶嵌模型的科学家是( )( )A.A.欧文顿欧文顿B.B.罗伯特森罗伯特森C.C.桑格和尼克森桑格和尼克森D.D.施莱登和施旺施莱登和施旺BC3.下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关其叙述错误的是（ ）D D A具有 的一侧为细胞膜的外侧B 与细胞膜表面的识别有关C 是构成细胞膜的基本支架D和不能运动课堂精练课堂精练4 4、下列哪项不属于生物膜流动镶嵌模型的基本内容下列哪项不属于生物膜流动镶嵌模型的基本内容( )( )A.A.磷脂双分子层构成膜的基本支架磷脂双分子层构成膜的基本支架B.B.蛋白质以不同的方式镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层蛋白质以不同的方式镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层C.C.磷脂双分子层具有流动性磷脂双分子层具有流动性, ,蛋白质分子也可以运动蛋白质分子也可以运动D.D.磷脂分子和蛋白质分子是静止的磷脂分子和蛋白质分子是静止的D