1、第三章 细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能学校的边界：校门人体的边界：皮肤、粘膜的边界是什么呢？也叫质膜1.将细胞与外界环境分隔开 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。推测的原始海洋景观图 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。一、细胞膜的功能课堂导入1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。讨论讨论1.1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？能被染色？活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质，活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细
2、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进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。能被染成蓝色。分泌物废物2.控制物质进出细胞COCO2 2、尿素、多余的无机盐等。抗体、激素等物质水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等。控制的相对性营养物质病毒病菌表明细胞膜的控制作用具有普遍性；有些病毒、病菌也能侵入细胞使生物体患病，表明细胞膜的控制作用具有相对性一、细胞膜的功能功能特性：选择透过性激素内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处
3、，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。3.进行细胞间的信息交流（1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流一、细胞膜的功能（2）通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子受体信息从一个细胞传递给另一个细胞（例如精子和卵细胞之间的识别和结合）细胞识别得以实现的基础是细胞膜表面某些生物大分子（如糖蛋白、糖脂）提供的识别信息，使细胞可以识别同种与异种、同源与异源细胞一、细胞膜的功能（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。胞间连丝 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一、细胞膜的功能课堂小结1细胞膜的功能将细
4、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 除了以上的三种功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。功能特性：选择透过性二、对细胞膜成分的探索18591859年，欧文顿发现：凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。细胞膜细胞膜溶于脂质的物质不溶于脂质的物质据此推测：细胞膜是由脂质组成的二、对细胞膜成分的探索实验：科学家利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，发现：得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，一其中磷脂含量最多。磷脂磷脂亲水头部亲水头部（磷脂）（磷脂）亲水尾部亲水尾部（脂肪酸）（脂肪
5、酸）二、对细胞膜成分的探索时间：19251925年人物：戈特和格伦德尔实验：用丙酮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，检测其面积。发现：测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2 2倍。据此推测：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。二、对细胞膜成分的探索时间：19351935年人物：丹尼利和戴维森实验：研究膜的张力发现：细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力。（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降低）据此推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质二、对细胞膜成分的探索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在细胞膜构
6、成中的作用脂质脂质约约50%50%脂质中的脂质中的磷脂磷脂是构成细胞膜的重要成分，此是构成细胞膜的重要成分，此外还有少量的外还有少量的胆固醇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，因此此功能越复杂功能越复杂的细胞膜，蛋白质的的细胞膜，蛋白质的种类和数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类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖蛋白或糖脂糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有，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三、对细胞膜结构的探索时间：195
7、91959年人物：罗伯特森发现：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构。细胞膜结构的电镜照片提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。三、对细胞膜结构的探索科学方法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时间：2020世纪6060年代以后质疑：科学家对细胞膜是静态的观点提
8、出质疑：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、变形虫的运动这样的现象都难以解释。变形虫的运动变形虫的运动模拟细胞的生长模拟细胞的生长三、对细胞膜结构的探索时间：19701970年实验：人鼠细胞荧光标记融合实验证据表明：细胞膜具有流动性融合细胞细胞融合373740min40min正在融合的细胞红色荧光染料标记膜蛋白绿色荧光染料标记膜蛋白人细胞小鼠细胞三、对细胞膜结构的探索三、流动镶嵌模型的基本内容19721972年，辛格和尼科尔森 提出：流动镶嵌模型（1）基本支架：（2）蛋白质的位置分布：（3）细胞膜两侧具有不对称性（4）磷脂分子可以侧向自由移动，大多数蛋白质也能运动，细胞膜具
9、有流动性。磷脂双分子层贯穿、嵌入、覆盖糖脂怎么体现？结构与功能相适应细胞膜的结构特性流动性物质运输、生长、分裂、运动识别、信息传递四、流动镶嵌模型的基本内容磷脂组成成分蛋白质运动糖类(少)基本骨架内部疏水屏障结构细胞膜镶嵌、嵌入、贯穿物质运输等细胞膜表面识别、信息传递功能将细胞与外界环境分隔开运动控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流结构特性：流动性四、流动镶嵌模型的基本内容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：具有结构特点：具有流动性流动性功能特点：功能特点：选择透过性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
10、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。四、流动镶嵌模型的基本内容课堂总结课堂精练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()()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
11、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BC课堂精练3 3、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
