1、第一章细胞的物质交换第一章细胞的物质交换第一节细胞膜的结构与功能第一节细胞膜的结构与功能谁是细胞膜结构的发现者？谁是细胞膜结构的发现者？学习目标1.简述细胞膜的结构与功能。2.说出细胞膜的成分、结构特点及功能。关键术语1.流动镶嵌模型2.细胞膜的基本骨架3.糖蛋白与信号转导、细胞识别4.细胞膜的结构特点1细胞膜结构的认识过程细胞膜的结构细胞膜的结构时间时间科学家科学家发现发现结论结论1895年年欧瓦顿欧瓦顿 比非脂溶比非脂溶性物质更容易透过细性物质更容易透过细胞膜进入细胞胞膜进入细胞细胞膜由脂质组成细胞膜由脂质组成20世纪初世纪初分离并分析出哺乳动分离并分析出哺乳动物红细胞膜的主要成物红细胞膜
2、的主要成分为分为 .细胞膜的主要成分细胞膜的主要成分是是 .脂溶性物质脂溶性物质磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质1917年年朗姆瓦朗姆瓦将将 溶于苯溶于苯和水中，其磷脂分和水中，其磷脂分子可排列成单层，子可排列成单层，其其 浸浸入水中入水中细胞膜中的脂质主要细胞膜中的脂质主要是是 ，它，它具有具有 .1925年年高特和格高特和格伦德伦德磷脂分子排成单层磷脂分子排成单层后的面积恰好等于后的面积恰好等于红细胞表面积的红细胞表面积的 .细胞膜具有细胞膜具有 结构结构磷脂磷脂磷脂分子磷脂分子亲水性头部亲水性头部亲水性头部亲水性头部两倍两倍磷脂双分子层磷脂双分子层1970年年弗雷和弗雷和
3、埃迪登埃迪登 细胞杂交细胞杂交实验实验细胞膜具有细胞膜具有 .1972年年辛格等辛格等提出提出 .人鼠人鼠一定的流动性一定的流动性流动镶嵌模型流动镶嵌模型2.流动镶嵌模型(1)细胞膜的成分主要成分是 和 。构成细胞膜的脂质主要是 ，还有一些 和 等。(2)细胞膜的基本骨架 。(3)细胞膜中的蛋白质以不同深度 、或 于磷脂双分子层中。有的蛋白质分子与糖结合成 ，与 和细胞识别有关。脂质脂质蛋白质蛋白质磷脂分子磷脂分子糖脂糖脂胆固醇胆固醇磷脂双分子层磷脂双分子层覆盖覆盖镶嵌镶嵌贯穿贯穿糖蛋白糖蛋白信号转导信号转导(4)细胞膜的结构特点具有一定的 。原因：构成细胞膜的 和 分子大多数是可以运动的。思
4、维激活1 如何制备较为纯净的细胞膜？提示选用没有细胞核和众多细胞器的哺乳动物的成熟红细胞，放入清水中，细胞吸水涨破，细胞内容物流出，即可得到细胞膜。流动性流动性磷脂磷脂蛋白质蛋白质1生物膜的流动镶嵌模型(1)化学成分：主要由脂质和蛋白质组成。(2)基本骨架：磷脂双分子层(磷脂分子以疏水性的尾部相对，亲水性的头部朝向两侧而构成)。(3)蛋白质在膜上的排列方式及功能排列方式：覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。(4)蛋白质的功能作为载体，负责细胞内外物质运输。信号转导作用，通过糖蛋白和信号分子结合进行。2生物膜的结构特点具有一定的流动性(1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。
5、(2)实验验证人鼠细胞融合实验(3)其他验证实例：质壁分离与复原、变形虫运动、内吞和外排、白细胞吞噬细菌等。提醒通过糖蛋白的位置可判断细胞膜的内侧和外侧。细胞膜上的脂质主要是磷脂，还有胆固醇和糖脂。对细胞膜具有流动性的理解：膜结构中的蛋白质和脂质分子在膜中可做多种形式的移动，膜整体结构也具有流动性。流动性具有重要的生理意义：物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞膜表面受体功能调节等均与之相关。【巩固1】下列哪项不符合生物膜的流动镶嵌模型()。A磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性B每个磷脂分子的疏水端都向内C嵌入磷脂双分子层的蛋白质大多能运动D膜中的磷脂和蛋白质之间没有联系，所以才具流动性解析膜
6、中的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的，都能发生一定的运动。但生物膜是一个整体，它上面的各种分子相互作用、密切联系，才维持了生物膜的整体性。答案D1细胞膜首先具有 作用，将细胞与外界环境分隔开。2细胞膜具有控制细胞与外界 的功能。3细胞膜具有 功能。如动物细胞膜表面的 具有识别作用，就像细胞与细胞间以及细胞与大分子物质间互相联络的语言。细胞膜的功能细胞膜的功能屏障屏障物质交换物质交换信息传递信息传递糖蛋白糖蛋白思维激活2“出淤泥而不染”体现了细胞膜的什么功能？提示体现了将细胞与外界环境分隔开及控制物质进出细胞两方面的功能。1屏障作用保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。2控制细胞的物质交
7、换(1)活细胞进行新陈代谢时，将需要的营养物质运入细胞，将代谢废物排出去。(2)能将生物生命活动需要的物质运入，阻止不需要的物质进入，即具有选择性。这种特点是有一定限度的，如病毒对人体有害，但可以进入细胞；铅对人体有毒，能影响智力，也能进入人体。(3)细胞膜对物质的选择性运输与其上的载体种类和数量有关。3细胞间的信息交流(1)细胞膜在细胞间联系中负责信息的接收与传递。(2)“细胞识别”是指一种生物的细胞对同种或另一种生物的细胞认识与鉴别。如白细胞能吞噬细菌却从来不吞噬自身的正常细胞，精子和卵细胞识别后融合等。这些细胞间的识别作用依赖于细胞膜表面的糖蛋白。提醒细胞间信息交流主要有三种方式通过体液
8、的传递来进行，如激素相邻细胞间的直接接触：如精子和卵细胞通过形成通道进行联系：如植物细胞间的胞间连丝【巩固2】下列选项不属于细胞膜的生理功能()。A保护性屏障B控制物质进出细胞C信息的接收和传递D能量的储存和释放解析细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定，起到了保护性屏障的作用，能控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流，能量的储存和释放不属于细胞膜的功能。答案D【例1】下列关于细胞膜的叙述，不正确的是()。A细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同C组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关细胞膜的成
9、分及特点细胞膜的成分及特点思维导图：答案B反思不同细胞膜的特点：不同的细胞膜所含蛋白质与脂质的比例有所不同。癌细胞与正常细胞相比，细胞膜的成分发生改变，有的产生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。【变式突破1】细胞膜上与细胞的识别、免疫、信息传递有着密切关系的化学物质是()。A磷脂 B脂肪C核酸 D蛋白质解析细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，其中蛋白质的种类很多，有的是运输物质的载体，有的是识别作用的糖蛋白，有的是接受信号的受体，有的是具有特异性的抗体，所以蛋白质与细胞识别、免疫、信息传递有着密切关系。答案D【例2】细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面()。细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞细胞
10、产生的代谢产物可能排出细胞细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞A B C D细胞膜功能的理解细胞膜功能的理解思维导图：细胞膜在控制物质进出细胞方面具有普遍性和相对性两个方面，如图所示答案A反思细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性，但物质能否通过细胞膜，是根据细胞生命活动的需要，并不完全取决于物质分子的大小。【变式突破2】下列不属于细胞膜的功能的是()。A控制物质进出细胞B将产生的抗体分泌到细胞外C维持细胞内部环境的稳定D使细胞内的各种生物化学反应速率加快解析A、B、C三项所叙述的内容都是细胞膜的功能，但D项所叙述的内容与细胞膜没有关系。加快生化反应
11、速率的物质是酶。答案D1组成细胞膜的成分是()。A磷脂、蛋白质、核酸 B水、纤维素、脂质C脂质、蛋白质、糖类 D脂质、蛋白质、无机盐解析细胞膜主要是由脂质、蛋白质组成，此外还含有少量糖类。答案C 2下图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述中不正确的是()。A具有的一侧为细胞膜的外侧B细胞膜表面的含量通常较细胞器的膜要多C组成细胞膜的基本骨架是D细胞膜的选择透过性与的种类和数量有关解析是磷脂分子，而构成细胞膜基本骨架的应为磷脂双分子层，故C错误。答案C3细胞膜完成各项生理功能极为重要的结构特点是()。A磷脂排成双分子层B两侧膜物质分子排列不对称C蛋白质分子镶嵌于磷脂双分子层中D膜物质分
12、子的运动使其具有一定的流动性解析细胞膜的结构基础是磷脂双分子层和蛋白质分子，无论磷脂分子还是蛋白质分子大都是可以运动的，这样细胞膜就具有一定的流动性，与其完成各项生理功能相适应。答案D4.下列关于细胞膜的说法中，错误的是()。A细胞膜保障了细胞内部环境的稳定B在原始生命的起源过程中，细胞核指导合成了细胞膜C有些病毒也能突破细胞膜进入到细胞内部，使机体生病D癌细胞的识别功能发生了改变解析细胞膜的基本功能是保障了细胞内部环境的稳定，但是有些病毒也能突破细胞膜进入到细胞内部，使机体生病；癌细胞发生时细胞膜表面的糖类成分发生了改变，故识别功能发生改变；在原始生命的起源过程中，作为界膜的膜系统不一定比细
13、胞核发生的更晚。答案B5用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠和人细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产生绿色和红色荧光。将这两种细胞融合成一个细胞时，开始时一半成绿色，另一半成红色，但在37水浴中保温40 min后，融合细胞上两种颜色的荧光点呈均匀分布，如下图所示，请据图回答问题。(1)这个实验说明了细胞膜具有_性，这种特点是由于_。(2)细胞在完成上述生理活动中还需要_(细胞器)为其提供能量。(3)细胞外的物质不能随便进入细胞，细胞内的物质也不能随便从内部出去，这体现了细胞膜的_作用。尽管如此，有机磷农药仍然可以迅速进入细胞内使人体中毒，其原因是_。答案(1)一定的流动组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动(2)线粒体(3)屏障有机磷农药属于脂溶性物质，容易透过细胞膜课堂小结课堂小结
