1、第二节 细胞膜和细胞壁1 1概述细胞膜的概述细胞膜的“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”的基本内容的基本内容。（难点）（难点）2 2通过教材活动，理解并通过教材活动，理解并说出细胞膜的选择透性。说出细胞膜的选择透性。（重点）（重点）3 3说出质膜组成成分的生理作用说出质膜组成成分的生理作用。（重点）（重点）4 4说出植物细胞壁的组成和生理作用。说出植物细胞壁的组成和生理作用。一、细胞膜有选择透性一、细胞膜有选择透性( (功能特点）功能特点）伊红为什么不会逸出细胞？伊红为什么不会逸出细胞？是什么把它是什么把它“困住困住”了？了？动动脑筋 科学家用显微注射器将一种叫做伊红的科学家用显微注射器将一种叫做伊红
2、的物质注入变形虫体内物质注入变形虫体内, ,伊红很快扩散到整个伊红很快扩散到整个细胞细胞, ,却不能逸出细胞。却不能逸出细胞。材料材料问：你觉得细胞膜有什么功能？生活在水里的草履虫生活在水里的草履虫分隔、控制细胞内外物质交换等分隔、控制细胞内外物质交换等 比比一一比：比：活细胞才具有选择透性活细胞才具有选择透性实验处理实验处理甲组：将两粒泡胀的玉甲组：将两粒泡胀的玉米种子，用刀片沿胚的米种子，用刀片沿胚的中线纵向切开，用稀释中线纵向切开，用稀释2020倍的红墨水染色，倍的红墨水染色，2min2min后洗去浮色观察后洗去浮色观察乙组：将两粒泡乙组：将两粒泡胀并煮熟的玉米胀并煮熟的玉米种子，用同样
3、的种子，用同样的方法染色处理方法染色处理实验现象实验现象乙乙 ( (已煮熟已煮熟) )甲甲 ( (未煮过未煮过) )胚染色胚染色深深胚染色胚染色浅浅活动：验证活细胞吸收物质的选择性活动：验证活细胞吸收物质的选择性这两组玉米籽粒的胚着色情况有什么不这两组玉米籽粒的胚着色情况有什么不同？为何会有这样的不同？由此可得出同？为何会有这样的不同？由此可得出什么结论？什么结论？提示：提示：煮熟的玉米胚细胞已死亡，胚着色深，说明煮熟的玉米胚细胞已死亡，胚着色深，说明死细胞吸收物质不具有选择性；没有煮过的玉米胚死细胞吸收物质不具有选择性；没有煮过的玉米胚着色浅，说明活细胞吸收物质具有选择性。该实验着色浅，说明
4、活细胞吸收物质具有选择性。该实验现象说明：活细胞吸收物质具有选择性。现象说明：活细胞吸收物质具有选择性。 质膜为什么会有选择透性，我们知道结构与功质膜为什么会有选择透性，我们知道结构与功能是相统一的，因此需要从它的结构谈起。能是相统一的，因此需要从它的结构谈起。 二、质膜的结构模型二、质膜的结构模型细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？科学家的足迹科学家的足迹 对细胞膜结构的探索历程对细胞膜结构的探索历程 科学家在实验中发现：科学家在实验中发现：脂溶性物质脂溶性物质能够优能够优先通过细胞膜，并且细胞膜能够被溶解脂类物先通过细胞膜，并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解，这一事实说
5、明了什么？质的溶剂溶解，这一事实说明了什么？提示：提示：细胞膜含有脂质物质细胞膜含有脂质物质人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解，这一事白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解，这一事实说明了什么？实说明了什么？提示：提示：细胞膜含有蛋白质细胞膜含有蛋白质应用化学手段分析表明：应用化学手段分析表明： 质膜的主要成分是质膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 组成质膜的脂质中组成质膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多质膜的功能越丰富，质膜的功能越丰富，膜蛋白的种类和数膜蛋白的种类和数量就越多。量就越
6、多。 脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？磷脂分子结构磷脂分子结构极性头部极性头部（亲水）（亲水）（磷酸基团）（磷酸基团） 非极性尾部非极性尾部（亲脂、疏水）（亲脂、疏水）（脂肪酸）（脂肪酸）磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子。磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子。磷脂分子磷脂分子绘图活动绘图活动：将磷脂分子在空气将磷脂分子在空气水界面上铺展成单分水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾部将如何排布？子层，磷脂分子的头尾部将如何排布？空空气气 水水 两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可两位荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细
7、胞中提取脂质，在空气以溶解脂质）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积恰为红细胞表面积的2 2倍。倍。细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层尝试画出细胞膜中磷脂分子的排布模型尝试画出细胞膜中磷脂分子的排布模型 补充：补充：2.2.脂双层中的两层并不是完全相同。脂双层中的两层并不是完全相同。3.3.脂肪酸分子的尾部可以摇摆，使整个磷脂分脂肪酸分子的尾部可以摇摆，使整个磷脂分子能发生侧向滑动，质膜具有一定的流动性。子能发生侧向滑动，质膜具有一定的流动性。1.1.细胞在
8、有水的环境中，脂双层会自发地形成。细胞在有水的环境中，脂双层会自发地形成。“三明治三明治”模型：模型：“蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质蛋白质”三层的三层的统一结构模式图统一结构模式图蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？资料资料: :罗伯特森的实验罗伯特森的实验按照按照“三明治三明治”模型，细胞膜的厚度至少有模型，细胞膜的厚度至少有20nm20nm，但实际上其厚度仅为但实际上其厚度仅为7 78nm8nm。细胞膜的厚细胞膜的厚度仅为度仅为7 78nm8nm标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻，后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。，后用冷刀断开，升温后
9、暴露断裂面。蛋白质蛋白质镶在、嵌入、贯穿镶在、嵌入、贯穿在脂双层中在脂双层中蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的。的。全部或部分镶嵌在膜中的蛋白质都称为全部或部分镶嵌在膜中的蛋白质都称为膜蛋白膜蛋白，冰冻蚀刻电子显微法冰冻蚀刻电子显微法 蛋白质在细胞膜中的位置是静止不动的吗？蛋白质在细胞膜中的位置是静止不动的吗？静态静态“蛋白质蛋白质- -脂质脂质- -蛋白质蛋白质”三层结构是否能体三层结构是否能体现膜的功能现膜的功能? ?资料资料4、有两位科学家在、有两位科学家在1970年做了下列实验：年做了下列实验：（1）用红色荧光染料标记人细胞膜上）用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质
10、；的蛋白质；（2）用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上）用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质；的蛋白质；（3）把人细胞和鼠细胞融合，融合的）把人细胞和鼠细胞融合，融合的细胞一半发红色荧光，细胞一半发红色荧光， 另一半发绿色荧光。然后把此细胞另一半发绿色荧光。然后把此细胞在在37oC下培养下培养40min, 再检查，两种颜色均匀分布在整个再检查，两种颜色均匀分布在整个杂交细胞的表面。杂交细胞的表面。细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性【思考】【思考】实验结果说明了什么？实验结果说明了什么？ 体现细胞膜流动性体现细胞膜流动性的实例还有分泌蛋的实例还有分泌蛋白的分泌、植物细白的分泌、植物细胞的质壁分离与复胞的质
11、壁分离与复原等。原等。 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜据的基础上，提出了细胞膜 流动镶嵌模型流动镶嵌模型。 膜中各种组分都在不断地移动，像流体一样，而膜中各种组分都在不断地移动，像流体一样，而且又有各种蛋白质分子镶嵌在质膜中。故这种模型叫且又有各种蛋白质分子镶嵌在质膜中。故这种模型叫质质膜的流动镶嵌模型膜的流动镶嵌模型（细胞膜模型）。（细胞膜模型）。细胞膜的流动镶嵌模型细胞膜的流动镶嵌模型糖脂糖脂 在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做结合形成的糖蛋
12、白，叫做糖被糖被。有些多糖与磷脂分子结合。有些多糖与磷脂分子结合形成形成糖脂糖脂。膜中各种组分的作用膜中各种组分的作用质膜质膜细胞控制细胞控制：物质交换物质交换细胞通讯细胞通讯催化作用催化作用细胞识别细胞识别免疫免疫脂双层脂双层膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白质膜内、外侧的成分存在一定的差别。质膜外质膜内、外侧的成分存在一定的差别。质膜外侧分布有糖蛋白，可以此来判断质膜的内外侧，侧分布有糖蛋白，可以此来判断质膜的内外侧，即糖蛋白分布的一侧为膜外，另一侧为膜内。即糖蛋白分布的一侧为膜外，另一侧为膜内。如何判断膜内和膜外？如何判断膜内和膜外？【对点训练】【对点训练】关于动物细胞质膜的叙述，错误
13、的是关于动物细胞质膜的叙述，错误的是( )( )A.A.动物细胞质膜控制物质进出具有相对性动物细胞质膜控制物质进出具有相对性B.B.精子与卵细胞的结合体现质膜的识别作用精子与卵细胞的结合体现质膜的识别作用C.C.温度变化对质膜的流动性具有一定的影响温度变化对质膜的流动性具有一定的影响D.D.质膜上的所有蛋白质都是可以移动的质膜上的所有蛋白质都是可以移动的D D解答本题的关键解答本题的关键是理解质膜上各是理解质膜上各组成成分的功能组成成分的功能和质膜的功能。和质膜的功能。 化学成分：纤维素和果胶化学成分：纤维素和果胶 细胞壁是细胞壁是全通透全通透的的,物质可以自由进出细胞壁物质可以自由进出细胞壁
14、这是细胞壁的电子显微镜图片三、细胞壁（植物和藻类）三、细胞壁（植物和藻类）植物、真菌和细菌植物、真菌和细菌等生物细胞的最外层是等生物细胞的最外层是细胞壁细胞壁。 动物细胞无细胞壁动物细胞无细胞壁。 结构结构 种类种类细胞壁细胞壁（成分）（成分）植物、藻类植物、藻类纤维素、果胶纤维素、果胶真菌真菌细菌细菌肽聚糖肽聚糖壳多糖壳多糖/几丁质几丁质细胞壁的功能细胞壁的功能 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，所以青霉素细胞壁物质，细菌就不能生长和繁殖，所以青霉素 能杀菌。能杀菌。（1）、保护作用）、保护作用（2）、
15、支持作用）、支持作用事例事例1、青霉素为什么能杀菌？、青霉素为什么能杀菌？事例事例2、参天大树之所以能挺立？、参天大树之所以能挺立？原因：靠死细胞的细胞壁支撑。原因：靠死细胞的细胞壁支撑。质膜质膜结构特点结构特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定一定的流一定的流 动性动性选择透性选择透性脂双层脂双层膜蛋白膜蛋白C C1 1. .关于细胞膜功能的叙述，不确切的是（关于细胞膜功能的叙述，不确切的是（ ）A A具有选择透性具有选择透性 B B具有保护细胞内部的作用具有保护细胞内部的作用C C具有一定的流动性具有一定的流动性 D D与细胞的识别、免疫等有密切关系与细胞的识
16、别、免疫等有密切关系2.2.细胞膜能够完成各种重要的生理功能，其极为细胞膜能够完成各种重要的生理功能，其极为重要的结构特点是重要的结构特点是( )( )A.A.磷脂排列成双分子层磷脂排列成双分子层B.B.蛋白质分子覆盖或镶嵌于脂双层中蛋白质分子覆盖或镶嵌于脂双层中C.C.两侧膜物质分子排列不对称两侧膜物质分子排列不对称D.D.膜物质分子的运动使其具有一定的流动性膜物质分子的运动使其具有一定的流动性D D3.3.植物细胞具有一定的强度，这主要是由于植物植物细胞具有一定的强度，这主要是由于植物细胞具有（细胞具有（ ）A.A.细胞膜细胞膜 B.B.叶绿体叶绿体 C.C.细胞核细胞核 D.D.细胞壁细
17、胞壁D D4.4.若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布图的是下列能正确反映其分布图的是( )( )A A5.5.如图表示细胞膜的亚显微结构模式图。请据图回答：如图表示细胞膜的亚显微结构模式图。请据图回答：(1)(1)该质膜的结构特点是该质膜的结构特点是_。(2)(2)下列有关图示结构的叙述，错误的是下列有关图示结构的叙述，错误的是( )( )A.A.适当提高温度，能使适当提高温度，能使A A和和B B的相对运动加快，透性增的相对运动加快，透性增 加，有利于生命活动的进行加，有利于生命活动的进行B.AB.A与多糖的复合物有识别作
18、用与多糖的复合物有识别作用C.C.该结构的选择透性与该结构的选择透性与B B结构对极性分子的相对不透性结构对极性分子的相对不透性有关，与有关，与A A无关无关D.D.甘油分子能迅速通过该结构，是由于甘油能溶于甘油分子能迅速通过该结构，是由于甘油能溶于B B结结构中构中(3)(3)该结构的基本功能是该结构的基本功能是_；与此相关的对生；与此相关的对生命活动至关重要的特性是命活动至关重要的特性是_。(4)(4)不同膜的结构中均有此结构，但执行的具体功能不同膜的结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大的区别，是由于图中有很大的区别，是由于图中_(_(填字母填字母) )不同。不同。答案：答案：(1)(1)具有一定的流动性具有一定的流动性 (2)C(2)C(3)(3)保护和运输保护和运输( (或控制物质出入细胞或控制物质出入细胞) ) 选择透选择透性性(4)A(4)A
