1、一个国家有边界，皮肤和粘膜是人体的边界。系统的边界对系统的稳定性至关重要。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫作质膜。3.1 细胞膜的结构和功能第三章 细胞的基本结构功能一：将细胞与外界环境分隔开。2、细胞膜具有该功能的意义是什么？1、鸡蛋黄和鸡蛋清是分开的，说明了细胞膜有什么作用？没有受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作是一个卵细胞，蛋黄和蛋清之间的卵黄膜可看作细胞膜。任务一：阅读课本第40-41页，归纳出细胞膜的功能相对稳定相对稳定 细胞膜将生命物质与外界细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境分隔开，保障了细胞内部环境的环境的_。（1 1）：相对独立相对独立膜的出现膜的
2、出现 _是生命起源过程中至关重要的阶段，是生命起源过程中至关重要的阶段，产生了原始的细胞，并成为产生了原始的细胞，并成为_的系统。的系统。（2 2）：1.将细胞与外界环境分隔开。任务一：阅读课本第40-41页，归纳出细胞膜的功能讨论：1、为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？2、据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该有什么功能？科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。问题探讨问题探讨1、活细胞的细胞膜具有选择透过性选择透过性，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。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细
3、胞的功能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，死细胞能被染成蓝色。2、细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。2.控制物质进出细胞营养物质、营养物质、O2等等代谢废物、代谢废物、CO2细胞产物细胞产物(抗体、激素等抗体、激素等)不需要或者有害的物质不需要或者有害的物质 (病菌、病毒等病菌、病毒等)(相对性相对性)核酸等重要成分核酸等重要成分细胞膜的功能特性：选择透过性3.进行细胞间的信息交流内分泌细胞的激素（如胰岛素），内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传细胞膜表面的受体结合，将信息
4、传递给靶细胞递给靶细胞靶细胞：靶细胞：接受信号的细胞接受信号的细胞受体：受体：靶细胞膜上与信号特异性结合靶细胞膜上与信号特异性结合的位点（化学本质为的位点（化学本质为糖蛋白糖蛋白）（1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流“内分泌细胞-激素-靶细胞”“写信人-信件-收信人”3.进行细胞间的信息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精子和卵细胞之间的精子和卵细胞之间的识别识别和和结合结合相邻两个细胞的相邻两个细胞的细胞膜接触细胞膜接触，信息，信息从一个细胞传递给另一个细胞。从一个细胞传递给另一个细胞。受体受体3.进行细胞间的信息交流（2）相邻细胞的细胞膜直接
5、接触传递信息（3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息3.进行细胞间的信息交流胞间连丝思考：植物细胞最外面是细胞壁，那么植物细胞的边界是细胞膜而不是细胞壁，这是为什么呢？1、成分：、成分：纤维素纤维素和和果胶果胶2、功能：支持和保护、功能：支持和保护3、特性：具有、特性：具有全透性全透性 植物的细胞壁起支持和保护的作用，具有全透性，并不能控制物植物的细胞壁起支持和保护的作用，具有全透性，并不能控制物质进出细胞，所以不是真正的边界。质进出细胞，所以不是真正的边界。化学知识化学知识相似相溶原理：相似相溶原理：通俗的讲，即分通俗的讲，即分子结构越相似的子结构越相似的物质，越是容易物质，越是容易相互溶解
6、。相互溶解。提出假说：提出假说：细胞膜是由脂质组成的。细胞膜是由脂质组成的。任务二：对细胞膜成分的探索 1.最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测?2、在推理分析提出假说后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？思考与讨论是通过对现象的推理分析的。有必要，通过鉴定能更准确地说明问题提出假说（p44)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。是一种常见的科学方法。任务二：对细胞膜成分的探索实验二实验二20世纪初，世纪初，采用采用哺乳动物哺乳动物成熟成熟的红细胞的红细胞，经过经过一定的方法一定
7、的方法处理处理获得获得纯净的细胞膜纯净的细胞膜。进行化学分析。进行化学分析。结论：细胞膜中的脂质有结论：细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多，其中磷脂含量最多。任务二：对细胞膜成分的探索 磷脂是一种由甘油、脂磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。肪酸和磷酸所组成的分子。磷酸磷酸“头头”部是部是亲水亲水的，的，脂肪酸脂肪酸“尾尾”部是部是疏水疏水的。的。思考：思考：细胞膜的两侧都有水存细胞膜的两侧都有水存在，在，两层磷脂分子在细胞膜两层磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？中可能是怎样排布的呢？水水水水水水任务二：对细胞膜成分的探索实验三实验三 1925年，两位荷兰科
8、学家戈特和年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气取脂质，在空气水界面上铺成水界面上铺成单单分子层分子层，测得单层分子的，测得单层分子的面积面积恰恰为为红细胞表面积的红细胞表面积的2倍倍。戈特和格伦德尔的实验得出了怎样戈特和格伦德尔的实验得出了怎样的推论？的推论？细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层！结 论任务二：对细胞膜成分的探索水水实验四实验四推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力。人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。任务二：对细胞膜成分的探
9、索脂质（约50%）糖类（2%-10%）蛋白质（约40%）磷脂最丰富胆固醇（少量）细胞膜的组成成分（动物）蛋白质在细胞膜行使功能蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，时起重要作用，因此，功功能越复杂的细胞膜，蛋白能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多质的种类和数量越多。任务二：对细胞膜成分的探索暗暗亮亮暗暗 1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗暗亮亮暗暗的三层结构。的三层结构。结构结构特点：特点：静止的静止的提出假说：提出假说：生物膜是由生物膜是由“蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。的三
10、层结构构成的静态统一结构。蛋白质蛋白质磷脂任务三：对细胞膜结构的探索电镜成像原理 电子束照射大分子物电子束照射大分子物质质（蛋白质蛋白质），透光率透光率低，黑暗；照射小分子低，黑暗；照射小分子物质（物质（脂质脂质），透光率），透光率高，光亮。高，光亮。罗伯特森的假说不能解释哪些功能？罗伯特森的假说不能解释哪些功能？任务三：对细胞膜结构的探索变形虫摄食纤毛虫细胞分裂和生长任务三：对细胞膜结构的探索结论：细胞膜具有流动性（结构特点）。通过人鼠细胞融合实验，你可以得出什么结论？通过人鼠细胞融合实验，你可以得出什么结论？磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白糖蛋白蛋白质蛋白质在新的观察和实验证据的基础上，19
11、72年辛格和尼科尔森提出了细胞膜的分子结构模型流动镶嵌模型，为多数人所接受。任务三：对细胞膜结构的探索时间和人物时间和人物研究对象研究对象实验结果&推测&假说细胞膜除了脂质分子，可能还附有蛋白质植物细胞的通透性动物的卵细胞、红细胞、神经细胞；哺乳动物的红细胞人的红细胞电镜观察细胞膜所有的细胞膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成人、鼠细胞融合实验细胞膜的分子结构细胞膜是由脂质组成的组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂含量最多细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层细胞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，戈特和格伦德尔20世纪初19世纪末欧文顿对细
12、胞膜的探索历程小结细胞膜的张力1935年，丹尼利和戴维森任务四：阅读教材p44图3-5，识别膜结构并概括细胞膜结构特点1、细胞膜的基本支架：磷脂双分子层其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧。2、蛋白质分子的位置：有的镶在磷脂双分子表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。2、蛋白质分子的位置：3、在细胞膜外表面，糖类分子与蛋白质结合形成_，或与脂质结合形成_，这些糖类分子叫做_。糖蛋白糖脂糖被如何判断如何判断细胞膜的细胞膜的内外侧？内外侧？糖被作用：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系任务四：阅读教材p44图3-5，识别膜结构并概括细胞膜结
13、构特点4、结构特点：具有一定的流动性细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能非常重要。磷脂分子可以侧向自由移动；蛋白质大多也能运动。任务四：阅读教材p44图3-5，识别膜结构并概括细胞膜结构特点思考：既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？1.水分子很小，可以通过磷脂分子运动时产生的间隙。2.膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。磷脂双分子层构成膜的基本支架。01 蛋白质分子或镶或嵌或贯穿在磷脂双分子层上，体现了膜结构的不对称性。02 生物膜具有流动性(磷脂双分子层具有流动性，大多数的蛋白质也是可以运动的)。03 细胞膜外表，有一类糖类分子，叫做糖被(糖被与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系)。04小结小结一、功能二、对细胞膜成分的探索历程三、对细胞膜结构的探索历程四、流动镶嵌模型的基本内容1 1、将细胞与外界环境分隔开2 2、控制物质进出细胞3 3、进行细胞间的信息交流细胞膜的结构和功能（1 1）通过细胞分泌化学物质间接传递信息（2 2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息（3 3）通过相邻两细胞之间形成通道来传递信息1 1、细胞膜的组成成分：脂质、蛋白质、少量糖类2 2、细胞膜的结构特点：具有流动性
