1、3.1 细胞膜的结构和功能2019人教版必修一本节聚焦1、细胞膜具有哪些功能？2、细胞膜的主要成分是什么？3、对细胞膜结构的探索历程4、流动镶嵌模型的基本内容气泡细胞以下视野中哪些是气泡？哪些是细胞？1.怎么区分显微镜视野中的气泡和细胞？2.光学显微镜下能否看见细胞膜？细胞具有细胞膜、细胞质、细胞核的复杂立体结构。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。气泡有一圈很粗的黑边，里面只有空气，是光亮的。气泡细胞如何确定细胞膜的存在呢？在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展材料 科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能
2、逸出细胞。伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？动动脑筋 细胞作为一个完整的系统，它有边界。其边界就是细胞膜。1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流具有选择透过性一、细胞膜的功能具有普遍性具有相对性在生命起源过程中至关重要保障了细胞内部环境的相对稳定原始地球环境 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。营养物质无用的、有害的物质细胞产生的分泌物、废物 控制作用是相对的，例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。流感病毒入侵细胞靶细胞：接受信号的细胞受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点例如：精子和卵细胞的识别1.细胞
3、 细胞，2.激素 靶细胞 例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。图二 胞间连丝切片（黑枣）3.细胞 细胞通道通道是谁，隔开了原始海洋的动荡是谁，奏鸣了生命的交响是谁，为我日夜守边防是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！与外界环境隔开控制物质进出进行细胞间信息交流 资料1：1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的研究，发现：凡是易溶于脂类的物质，也容易穿过膜；反之，不易溶于脂类的物质，也不容易穿过膜。资料2：1897年，Crigins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂类中的溶解度有关。二
4、、探究活动：细胞膜的成分分析以上资料，可以得出什么结论？细胞膜中含有脂质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜 资料3：1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。你从以上实验中能得出什么结论？动动脑筋 资料4：科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。细胞膜的组成成分中还含有蛋白质细胞膜的成分脂质（磷脂最丰富）大约占50%蛋白质大约占40%糖类大约占2%10%蛋白质在细胞膜行
5、使功能时起着重要作用。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。主要成分细胞膜蛋白种类：糖蛋白、受体蛋白、载体蛋白磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜）三、生物膜结构的探索历程时间：1959年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构。资料1：罗伯特森的实验提出生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的统一结构。蛋白质蛋白质脂质单位膜模型暗暗亮大分子大分子小分子分子量小的物质透光率大，反之，透光率小【思考】“三明治”结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态的结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。变形虫质壁分离细胞
6、的生长变形虫的变形运动白细胞吞噬细菌受精时细胞融合植物细胞质壁分离和复原膜静态模型不能解释下列现象：资料2：人-鼠细胞融合实验（荧光标记实验）表明：细胞膜具有流动性红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子融合生物膜的流动性主要受温度影响。在适宜的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强；但温度超出一定范围，会导致膜被破坏。时间：1972年人物：辛格和尼科尔森提出：生物膜的流动镶嵌模型资料3：流动镶嵌模型时间和人物事件结论多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈“暗亮暗”三层结构蛋白质脂质蛋
7、白质人、鼠细胞融合实验新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型膜含脂质膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构膜具流动性流动镶嵌模型1972年，辛格和尼科尔森1970年1959年，罗伯特森1925年，两位荷兰科学家20世纪初19世纪末欧文顿对生物膜结构的探索历程1、生物膜的基本支架：磷脂双分子层2、蛋白质分子存在形态：3、生物膜的结构特性：流动性：构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的4、生物膜的功能特性：选择透过性蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。（体现膜结构内外的不对称性和流动性）四、流动镶嵌模型的基本内容细胞膜上蛋白质
8、与糖类结合形成糖蛋白糖被功能：识别、保护、润滑蛋白质磷脂双分子层判断细胞膜内外侧的方法：外侧：糖蛋白的一侧内侧：没有糖蛋白的一侧糖蛋白（基本支架）糖被细胞膜的成分脂质（磷脂），蛋白质，糖类n细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流具有选择透过性具有普遍性具有相对性细胞与细胞膜的识别和结合化学物质与靶细胞膜受体的识别细胞与细胞间通道的连接细胞膜的成分脂质（磷脂），蛋白质，糖类n细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流具有选择透过性具有普遍性具有相对性细胞与细胞膜的识别和结合化学物质与靶细胞膜受体的识别细胞与细胞间通道的连接生
9、物膜结构特性功能特性结构组成结构探索历程决定流动性选择透过性磷脂双分子层蛋白质分子1.植物细胞与动物细胞相比，植物细胞特有的是（）A、细胞膜 B、细胞质 C、细胞核 D、细胞壁2.在制备纯净的细胞膜时，我们一般不选用植物细 胞作为实验材料，主要原因是（）A、细胞膜与细胞壁紧密结合，不易分离 B、不易吸水胀破 C、很难得到完整的细胞膜 D、膜成分较多，提取过程繁琐DA可用酶解法3.细胞膜上含量最多的成分是（）A、蛋白质B、糖类 C、脂质D、水4.细胞之间依靠细胞膜进行信息交流，下列不属于信息交流的是（）A、激素与细胞膜表面受体结合 B、相邻细胞的细胞膜接触 C、植物细胞的胞间连丝 D、核酸不能通
10、过细胞膜CD5.细胞膜常常被脂类溶剂和蛋白酶处理溶解，由此可以推断细胞膜的化学成分主要是（）A、磷脂、蛋白质、多糖 B、蛋白质、多糖 C、磷脂、蛋白质 D、蛋白质、核酸6.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是（）A、糖蛋白 B、磷脂 C、脂肪 D、核酸CA回顾：对生物膜结构的探索历程19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由组成；1959年罗伯特森提出的结构模型：所有生物膜都有 三层静态结构；1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ；1972年，辛格和 提出了 。脂质脂质和蛋白质蛋白质脂
11、质蛋白质流动性尼科尔森流动镶嵌模型7.在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（）A、C、H、O B、C、H、O、P C、C、H、O、N D、C、H、O、N、P D8.构成玉米细胞的细胞膜的主要化学成分是（）A、蛋白质和磷酸 B、蛋白质和脂肪 C、氨基酸和磷脂 D、蛋白质和磷脂D9.异体器官移植手术很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是（）A、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B、细胞膜具有选择透过性 C、细胞膜具有一定的流动性 D、细胞膜的外面有糖蛋白D10.研究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，结构与细胞膜基本相同 D、由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对A
