1、牛胰岛素结晶鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。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、为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？胞能被染色？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，不易通过细胞膜。因此活细胞不被染色，死细胞的细胞膜失质，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进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞
2、膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。细胞能被染成蓝色。问题探讨2 2、据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？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 细胞的边界：细胞的边界：细胞膜细胞膜/质膜质膜注意：注意：植物细胞的植物细胞的边界也是细胞膜，不是细胞壁，因为边界也是细胞膜，不是细胞壁，因为细胞壁的作用是支持和保护细胞壁的作用是支持和保护用以用以维持细胞形状维持细胞形状,具有全透性具有全透性，并不能控制物质进出细胞，并不能控制物质进出细胞,所以不是真正的边界。所以不是真正的边界。推测的原始海
3、洋景观图推测的原始海洋景观图一、细胞膜的功能一、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开 _是生命起源过程中至关重要是生命起源过程中至关重要的阶段，它的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开将生命物质与外界环境分隔开，产生，产生了原始的细胞，并成为了原始的细胞，并成为_的系统。的系统。膜的出现膜的出现相对独立相对独立相对稳定相对稳定 细胞膜将生命物质与外界环境分隔细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞开，保障了细胞内部环境内部环境的的_。（1 1）膜的出现在进化方面的意义：）膜的出现在进化方面的意义：（2 2）膜的出现对细胞本身的意义：）膜的出现对细胞本身的意义：一、细胞膜的功能一、细胞膜的功
4、能2、控制物质进出细胞不需要、有害的物质不需要、有害的物质（如（如细菌、病毒细菌、病毒等）等）_细胞膜的控制作用是细胞膜的控制作用是相对相对的的细胞细胞营养物质营养物质（氨基酸、葡萄糖等）（氨基酸、葡萄糖等）废物废物（COCO2 2、尿素等）、尿素等）不容易不容易进入进入抗体、激素等抗体、激素等细胞合成并分泌细胞合成并分泌细胞代谢产生细胞代谢产生（DNADNA等）等）激素激素内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的面的受体受体结合，将信息传递给靶细胞。结合，将信息传递给靶细胞。（1 1）物质传递
5、：通过）物质传递：通过细胞分泌化学物质完细胞分泌化学物质完成间接信息交流成间接信息交流一、细胞膜的功能一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流化学本质：糖蛋白、糖脂作用：接受激素等化学物质信号特点：专一性（一种受体只能识别一种或者一类物质）受体受体（2 2）接触传递：通过）接触传递：通过相邻两个细胞的细胞相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息膜直接接触传递信息相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞相邻两个细胞的细胞膜接触，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传递给另一个细胞（例如精子和卵细胞之间的识别和结合）。识别和结合）。一、细胞膜的功能一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息
6、交流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 精子和卵细胞之间的识别和结合（3 3）通道传递：相邻两）通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，个细胞之间形成通道，携带信息的物质携带信息的物质通过通通过通道进入另一个细胞。道进入另一个细胞。胞间连丝胞间连丝一、细胞膜的功能一、细胞膜的功能3、进行细胞间的信息交流细胞间的信息交流都依赖于信息分子和受体吗？提示：一定依赖于信息分子传递信提示：一定依赖于信息分子传递信息，但不一定需要受体，如高等植息，但不一定需要受体，如高等植物细胞之间的物细胞之间的胞间连丝胞间连丝。因此胞间连丝既有因此胞间连丝既有物质运输物质运
7、输的作用，又有的作用，又有信息交流信息交流的作用的作用二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索细胞膜是由脂质组成的）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验溶于脂质的物质更容易通过细胞膜,不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜科学家利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。为什么要用哺乳动物的红细胞来制备出纯净细胞膜呢？动物细胞无细胞壁，更易吸水胀破。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。细胞膜具体是由哪些脂质组成呢？二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索分子模型分子模型磷脂分子结构式磷脂分子结构式分子示
8、意图分子示意图磷脂的一端为磷脂的一端为亲水的头亲水的头，两个，两个脂肪酸一端为脂肪酸一端为疏水的尾疏水的尾，多个多个磷脂分子在水中总是自发地形磷脂分子在水中总是自发地形成成双分子层双分子层。细胞膜中的磷脂分子必然排列成连续的两层。用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索S S2 22S2S1 1在水中形成的磷脂双分子层模式图丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。细胞膜除含脂质分子外，可能
9、还附有蛋白质。除磷脂外，细胞膜还有无其它成分？二、对细胞膜成分的探索二、对细胞膜成分的探索思考讨论因为磷脂分子的因为磷脂分子的“头部头部”亲水，尾部疏水，所以在水亲水，尾部疏水，所以在水-空气的界面上磷脂分子空气的界面上磷脂分子是是“头部头部”向下与水面接触，向下与水面接触，“尾部尾部”则朝向空气的一面。科学家因测得从红细则朝向空气的一面。科学家因测得从红细胞中提取的脂质，胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2 2倍，倍，才得出膜中的脂才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。质必然排列为连续的两层这一结论。2、根据磷脂分子的特点解释，为
10、什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子层？科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排 列为连续的两层”这一结论的？思考讨论由于磷脂分子有亲水的由于磷脂分子有亲水的“头部头部”和疏水的和疏水的“尾部尾部”，在水溶液中，朝向，在水溶液中，朝向水的是水的是“头部头部”，“尾部尾部”受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的时，磷脂分子的“尾部尾部”相对排列在内侧，相对排列在内侧，“头部头部”则分别朝向两侧水的环则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。境，形成磷脂双分子层。细胞的内外环境都是水溶液，所以细胞膜磷脂分子细胞的内外环境都是水溶液，所以细
11、胞膜磷脂分子的的“头部头部”向着膜的内外两侧而向着膜的内外两侧而“尾部尾部”相对排在内侧，形成磷脂双分子层。相对排在内侧，形成磷脂双分子层。3、磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析？水水思考讨论4、如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？如果将磷脂分子置于水如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂的苯的混合溶剂中，磷脂的“头部头部”将与水接触，将与水接触，“尾部尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。与苯接触，磷脂分子分布成单层。将人的肝细胞中的磷脂全部提取出来，将人的肝细胞中的磷脂全部提取出来，铺成单
12、分子层，其面积是肝细胞表面积铺成单分子层，其面积是肝细胞表面积的的2 2倍吗？为什么？倍吗？为什么？提示：不是。大大超过提示：不是。大大超过2 2倍，肝细胞具有细胞膜、倍，肝细胞具有细胞膜、细胞核和多种具膜的细胞器。细胞核和多种具膜的细胞器。细胞膜细胞膜的成分的成分脂质(约50%)蛋白质(约40%)糖类(2%-10%)磷脂最丰富，动物细胞膜还有少量的胆固醇在细胞膜行使功能时起重要作用；功能越复杂的细胞膜，种类和数量越多 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脂质、蛋白质、糖类是如何组成细胞膜的呢？细胞膜结构的电镜照片细胞膜结构的电镜照片（放大（放大400 000400 0
13、00倍）倍）三、对细胞膜结构的探索三、对细胞膜结构的探索用电镜了观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗亮暗的三层结构,蛋白质电子密度高，电镜下显暗带，磷脂分子电子密度低呈亮带细胞膜都是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。静态的统一结构变形虫捕获两个草履虫变形虫捕获两个草履虫细胞分裂细胞分裂不能行使细胞膜的复杂功能，不能解释细胞的生长、变形虫的运动三、对细胞膜结构的探索三、对细胞膜结构的探索白细胞吞噬细菌白细胞吞噬细菌科学家用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面蛋白质分子，用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合。这两个细胞刚融合
14、时，融合细胞一半发绿色荧光，另一半发红色荧光；在37下经过40 min，两种颜色的荧光均匀分布。融合细胞细胞融合3740min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细胞融合实验以及相关的实验证明细胞膜具有流动性。细胞融合实验以及相关的实验证明细胞膜具有流动性。(结构特性）结构特性）三、对细胞膜结构的探索三、对细胞膜结构的探索荧光标记法荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析的方法，常用的荧光标志物对研究对象进行分析的方法，常用的荧光蛋白有蛋白有绿色和红色绿色和红色两种颜色两种颜色三、对细胞膜结构的探索三
15、、对细胞膜结构的探索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用。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。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。相吻合。1.18951.1895年，欧文顿的实验和
16、推论：细胞膜是由年，欧文顿的实验和推论：细胞膜是由_组成的；组成的；2.2.通过制备纯净的动物细胞膜，进行化学分析得知组成膜的脂质有通过制备纯净的动物细胞膜，进行化学分析得知组成膜的脂质有_和和_；3.19253.1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用_提取脂质，推断：细胞膜中的磷提取脂质，推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为脂分子必然排列为_；4.19354.1935年，英国学者丹尼利和戴维森通过研究细胞的年，英国学者丹尼利和戴维森通过研究细胞的_，推测：细胞膜除，推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有含脂质分子外，可能还附有_；5.19595.1959年，罗伯特
17、森通过在电镜下看到的年，罗伯特森通过在电镜下看到的_三层结构，提出假说：所有三层结构，提出假说：所有生物膜都由生物膜都由_三层结构构成；把细胞膜描述为三层结构构成；把细胞膜描述为_统一结构；统一结构；6.19706.1970年，荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有年，荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 _；7.19727.1972年，辛格和尼科尔森提出了年，辛格和尼科尔森提出了_ 。脂质脂质探究历程小结探究历程小结 磷脂磷脂胆固醇胆固醇丙酮丙酮连续的两层连续的两层表面张力表面张力蛋白质蛋白质暗暗-亮亮-暗暗蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质静态静态流动性流动性流
18、动镶嵌模型流动镶嵌模型四、流动镶嵌模型的基本内容四、流动镶嵌模型的基本内容1.1.细胞膜主要是由细胞膜主要是由_和和_构成的；构成的；磷脂分子磷脂分子 磷脂双分子层的内部是磷脂分子的磷脂双分子层的内部是磷脂分子的_端，端，_或或_不不能自由通过，因此具有能自由通过，因此具有_作用；作用；蛋白质分子蛋白质分子2._2._是膜的基本支架；是膜的基本支架；磷脂双分子层磷脂双分子层3.3.蛋白质分子以不同方式蛋白质分子以不同方式_在磷脂双分子层中；在磷脂双分子层中；疏水疏水水溶性分子水溶性分子离子离子屏障屏障镶嵌镶嵌 蛋白质有的蛋白质有的_在磷脂双分子层表面，有的部分或全部在磷脂双分子层表面，有的部分
19、或全部_入磷脂双分子层入磷脂双分子层中，有的中，有的_于整个磷脂双分子层；于整个磷脂双分子层；镶镶嵌嵌贯穿贯穿4.4.细胞膜不是静止不动的，而是具有细胞膜不是静止不动的，而是具有_；一定的流动性一定的流动性 细胞膜流动性的具体表现（细胞膜流动性的具体表现（具有流动性的原因具有流动性的原因）：）：构成膜的磷脂分子可以构成膜的磷脂分子可以_，膜中的蛋白质，膜中的蛋白质_ _；侧向自由移动侧向自由移动大多也能运动大多也能运动 细胞膜流动性的意义：细胞膜流动性的意义：对于细胞完成对于细胞完成_、_、_、_等功能都是非常重要的；等功能都是非常重要的；物质运输物质运输生长生长分裂分裂运动运动_A A、B
20、B中中_为细胞外侧为细胞外侧_为细胞内侧为细胞内侧糖蛋白糖蛋白蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层糖被糖被磷脂分子磷脂分子A AB B细胞膜的细胞膜的外表面外表面还有糖类分子，还有糖类分子，和蛋白质分子结合形成的和蛋白质分子结合形成的糖蛋白糖蛋白，或与脂质结合形成的或与脂质结合形成的，这些，这些糖类分子叫作糖类分子叫作糖被糖被。糖被与细胞。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。等功能有密切关系。糖脂糖脂既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？P45P45细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列
21、相关叙述错误的是细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是()()A.A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜B.B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜C.C.细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能D.D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型B 细胞膜的特性细胞膜的特性1.1.细胞膜的细胞膜的功能特性功能特性：_；细胞膜具有选择透过性与其上的细胞膜具有选择透过性与其上的_有关，主
22、要是与载体蛋白有关；例如有关，主要是与载体蛋白有关；例如利用利用_鉴定细胞死活；鉴定细胞死活；2.2.细胞膜的细胞膜的结构特性结构特性：_；选择透过性选择透过性蛋白质蛋白质台盼蓝染液台盼蓝染液具有一定的流动性具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性主要因为：细胞膜具有一定的流动性主要因为：_构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动细胞膜流动性的主要影响因素：细胞膜流动性的主要影响因素：_温度温度 在在适宜的适宜的温度范围内，随外界温度升高，细胞膜的流动性增强，但温度超出一温度范围内，随外界温度升高，细胞膜的流动性增强，但
23、温度超出一定范围，会导致细胞膜结构被破坏定范围，会导致细胞膜结构被破坏(1)(1)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。()()(2)(2)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。则不能进入。()()(3)(3)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下个空洞。向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下个空洞。()()(4)(4)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()(5)(5)细胞膜
24、上的受体是细胞间信息交流所必需的结构细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构()有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱的小有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱的小洞又能让空气进出。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方洞又能让空气进出。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方?把细胞膜与窗纱进把细胞膜与窗纱进类比类比,合合之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物质出入质出入,阻挡其他物质出入。这样的类阻挡其他物质出入。这样的类也有也有妥之处。妥之处。如如,窗纱是一种简单
25、的刚窗纱是一种简单的刚性的结构性的结构,功能较单纯功能较单纯,细胞膜的结构和功能要复杂得多细胞膜的结构和功能要复杂得多;细胞膜是活细胞的重要组成细胞膜是活细胞的重要组成部分部分,活细胞的生命活动是一个主动的过程活细胞的生命活动是一个主动的过程,窗纱是没有生命的窗纱是没有生命的,它只能是被动地在它只能是被动地在起作用。起作用。右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层
26、中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。物被包在两层磷脂分子之间。(1)(1)为什么两类药物的包裹位置各不相同为什么两类药物的包裹位置各不相同?由双层磷脂分子构成的脂质体由双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分两层磷脂分之间的部分是疏水的之间的部分是疏水的,脂脂溶性药物能被稳定地包裹在其中溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境脂质体的内部是水溶液的环境,能在能在中中结晶的药物可稳定地包裹其中。结晶的药物可稳定地包裹其中。(2)(2)请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用?由于脂质体是磷脂双分子层构成的由于脂质
27、体是磷脂双分子层构成的,到达到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发细胞后可能会与细胞的细胞膜发融合融合,也可也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞能会被细胞以胞吞的方式进入细胞,从而使药从而使药物在细胞内发挥作用。物在细胞内发挥作用。1细胞膜有哪些主要功能？3你对科学的过程和方法有哪些领悟？科学探索永无止境：科学探索永无止境：是科学家在继承与不断修正过程中建立并完善，主要有科研探索是科学家在继承与不断修正过程中建立并完善，主要有科研探索的精神、科学思维方法（归纳法、提出假说法）以及技术手段支持的精神、科学思维方法（归纳法、提出假说法）以及技术手段支持物质传递物质传递接触传递接触传递通道传递通道传递依赖膜
28、上受体依赖膜上受体细胞膜细胞膜的功能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不依赖膜上受体不依赖膜上受体细胞膜还有细胞识别、保护细胞、细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能参与细胞的运动、分泌等功能 细胞膜细胞膜主要主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。由磷脂分子和蛋白质分子构成。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。蛋白质分子以蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂分子层中。不同的方式镶嵌在磷脂分子层中。细胞膜具有细胞膜具有流动性。（结构特性）流动性。（结构特性）磷脂分子磷脂双分子层蛋白质分子2流动镶嵌模型的基本内容是什么？脂双层为基本骨架脂双层为基本骨架细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动磷脂磷脂蛋白质蛋白质镶嵌、嵌入、贯穿镶嵌、嵌入、贯穿细细胞胞膜膜 糖类（少）糖类（少）组分组分内部疏水，屏障内部疏水，屏障物质运输等物质运输等细胞表面细胞表面信息传递等信息传递等运动运动运动运动结构特性：流动性结构特性：流动性1.1.将细胞与外将细胞与外界环境分隔开界环境分隔开结构结构功能功能2.2.控制物质进出细控制物质进出细胞（选择透过性）胞（选择透过性）3.3.进行细胞间的进行细胞间的信息交流（糖被信息交流（糖被)桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
