第三章

細胞的基本結(jié)構(gòu)3.1細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能學(xué)習(xí)目標闡述細胞膜的功能說明細胞膜的成分（重點）概述流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)特點（重難點）新課導(dǎo)入藍色的背景中有一只正在取食的變形蟲，變形蟲是單細胞生物，是什么結(jié)構(gòu)將其與外界環(huán)境分割開呢？并說明這一結(jié)構(gòu)有什么作用？細胞膜。將細胞與外界環(huán)境隔開植物細胞的邊界是細胞壁還是細胞膜？為什么？歸納：系統(tǒng)的邊界——細胞膜又叫質(zhì)膜問題探討鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。討論:2.據(jù)此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能?

細胞膜作為細胞的邊界，具有控制物質(zhì)進出細胞的功能。一、細胞膜的三大功能功能1.將細胞與外界環(huán)境分隔開

膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細胞，并成為___________的系統(tǒng)。細胞膜保障了細胞_________的相對穩(wěn)定。功能2.控制物質(zhì)進出細胞哪些物質(zhì)進出？鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。討論:2.據(jù)此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能?營養(yǎng)物質(zhì)抗體、激素等產(chǎn)生的廢物對細胞有害的物質(zhì)病毒、病菌相對性細胞不需要的物質(zhì)功能特點——選擇透過性（有用的成分）2控制物質(zhì)進出細胞一、細胞膜的三大功能細胞膜的控制作用是相對的細胞膜細胞外細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)細胞內(nèi)核酸對細胞有害物質(zhì)病毒、病菌抗體、激素、代謝廢物例如：有些病毒、細菌也能侵入細胞，使生物體患病。細胞膜可以保護我們完全免受外界干擾嗎？一、細胞膜的三大功能功能2：控制物質(zhì)進出細胞細胞質(zhì)纖毛細胞膜細胞壁鞭毛核糖體擬核【思考】細胞的邊界為什么是細胞膜而不是細胞壁？細胞壁的作用是維持細胞形狀，具有全透性，并不能控制物質(zhì)進出細胞,所以不是真正的邊界。資料3：施萊登和施旺在細胞學(xué)說中強調(diào)“細胞既是一個相對獨立的單位，又對與其他細胞構(gòu)成的整體生命起作用”。由此說明多細胞生物體的生命活動必須依賴于細胞之間的協(xié)調(diào)配合才能完成。這體現(xiàn)了細胞膜的什么功能呢？受體血管細胞分泌化學(xué)物質(zhì)（如激素），通過膜表面的受體傳遞信息功能3進行細胞間的信息交流①間接交流接受信號的細胞一、細胞膜的三大功能功能3：進行細胞間的信息交流類型2：直接交流：兩動物細胞膜直接接觸完成細胞間的信息交流實例：精子與卵細胞間、靶細胞與效應(yīng)T細胞間類型2：直接交流：兩動物細胞膜直接接觸完成細胞間的信息交流思考：所有細胞間的信息交流都需要膜上的受體嗎？胞間連絲3進行細胞間的信息交流注意：通道交流不需要細胞膜上的受體一、細胞膜的三大功能類型③植物細胞通過

傳遞信息。通道（胞間連絲）1.莧菜無論用清水怎么洗，清水中仍不見紅色物質(zhì)，但若放入沸水中一燙，水立刻變成紅色。2.病毒侵入細胞。3.用染色劑鑒定細胞的死活。4.細胞內(nèi)的尿素，CO2排出。5.精細胞和卵細胞結(jié)合。6.植物細胞之間的胞間連絲。7.草履蟲生活在水中。8.胰島素降血糖。9.細胞吸收葡萄糖.氨基酸細胞膜控制物質(zhì)的進出（選擇透過性）1、4、3、9細胞膜控制物質(zhì)的進出的能力是相對的2細胞膜進行胞間的信息交流（一）親密接觸，直接交流

5（二）細胞間形成通道6（三）通過體液運輸，間接交流8將細胞與外界環(huán)境分隔開7學(xué)以致用結(jié)構(gòu)功能，決定那么細胞膜具有什么樣的結(jié)構(gòu)呢？二、細胞膜的結(jié)構(gòu)1、細胞膜成分的探索實驗一實驗方法歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗實驗現(xiàn)象溶于脂質(zhì)的物質(zhì)

不溶于脂質(zhì)的物質(zhì),_________________實驗結(jié)論推測細胞膜是由______組成的容易穿過細胞膜不容易穿過細胞膜脂質(zhì)實驗二實驗?zāi)康奶骄考毎ぶ兄|(zhì)成分的類型實驗方法利用__________的紅細胞,通過一定的方法制備出純凈的細胞膜,進行化學(xué)分析實驗結(jié)論組成細胞膜的脂質(zhì)有______________,其中______含量最多哺乳動物磷脂和膽固醇磷脂1、細胞膜成分的探索1、對細胞膜成分的探索歷程1925年兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從人的成熟紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞的表面積的2倍。他們由此推測：細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層這是為什么呢?磷脂分子的結(jié)構(gòu)如圖所示結(jié)構(gòu)圖示意圖【磷脂】是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子。

磷酸“頭部”是親水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。1細胞膜成分的探索水水水空氣根據(jù)磷脂分子特點，磷脂在空氣——水界面是如何分布的，在水中是如何分布的？細胞膜兩側(cè)都是水環(huán)境，在膜上如何分布呢？在戈特和格倫德爾實驗中如果換成其他細胞，測得單分子層的面積是否為其細胞的表面積的2倍呢？結(jié)果會怎樣？不是。其他細胞有核膜和眾多細胞器膜結(jié)果會大于其細胞表面積的2倍。實驗三實驗?zāi)康挠鴮W(xué)者丹尼利和戴維森研究細胞膜的張力實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力(人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低)實驗結(jié)論推測________________________1、細胞膜成分的探索細胞膜可能還附有蛋白質(zhì)小結(jié)：細胞膜的組成成分脂質(zhì)50%蛋白質(zhì)40%糖類2%-10%主要是磷脂和膽固醇（動物細胞），其中磷脂的含量最為豐富功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多與蛋白和脂質(zhì)結(jié)合稱糖被，具有保護、潤滑和識別的作用糖蛋白糖脂膜外側(cè)膜內(nèi)側(cè)決定脂質(zhì)，蛋白質(zhì)等形成相對致密的結(jié)構(gòu)脂質(zhì)（相似相溶）蛋白質(zhì)（如載體蛋白）蛋白質(zhì)（如糖蛋白，糖脂）1.將內(nèi)部與外界隔開2.控制物質(zhì)的進出（選擇透過性）3.進行胞間的信息交流結(jié)構(gòu)功能，那膜成分是如何組成細胞膜的呢？1.細胞膜上含量最多的成分是（）A、蛋白質(zhì) B、糖類 C、脂質(zhì) D、水Ｃ2.細胞膜常常被脂類溶劑和蛋白酶處理溶解，由此可以推斷細胞膜的化學(xué)成分主要是（）A．磷脂、蛋白質(zhì)、多糖B.蛋白質(zhì)、多糖C.磷脂、蛋白質(zhì)D.蛋白質(zhì)、核酸Ｃ2、

細胞膜的結(jié)構(gòu)模型羅伯特森提出的兩個假說【資料】關(guān)于電鏡成像：電子束照射大分子物質(zhì)，散射度高，呈暗帶；照射小分子物質(zhì)，散射度低，呈亮帶。1.所有的細胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)構(gòu)成2.細胞膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)羅伯特森根據(jù)觀察大膽提出1970年，人——鼠細胞融合實驗（熒光標記實驗）小鼠細胞人細胞正在融合的細胞融合細胞綠色熒光染料標記的膜蛋白紅色熒光染料標記的膜蛋白細胞融合37℃40min實驗：科學(xué)家將小鼠細胞和人細胞融合，用綠色熒光染料標記小鼠細胞膜表面蛋白質(zhì)分子，用紅色熒光染料標記人細胞表面的蛋白質(zhì)分子。發(fā)現(xiàn)：這兩個細胞剛?cè)诤蠒r，融合細胞一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光；在37℃下經(jīng)過40min，兩種顏色的熒光均勻分布。細胞融合實驗以及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明，細胞膜具有流動性（結(jié)構(gòu)特點）在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，又有學(xué)者提出了一些關(guān)于細胞膜分子的結(jié)構(gòu)模型。其中，1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）提出的流動鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。1.細胞膜主要由

和

構(gòu)成的；

是膜的基本支架，其內(nèi)部是

端；有屏障作用；3.蛋白質(zhì)

脂雙層中，在

等方面有重要作用；4.細胞膜具有

，表現(xiàn)在

可側(cè)向自由移動和大部分

的可以運動。磷脂蛋白質(zhì)磷脂雙分子層疏水鑲在、嵌入、貫穿于物質(zhì)運輸流動性磷脂分子蛋白質(zhì)流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容【歸納提升】細胞膜的特點(1)不對稱性:膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同,如糖蛋白只分布在細胞膜外側(cè)。(2)結(jié)構(gòu)特點——流動性:組成細胞膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動,膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動。(3)功能特點——選擇透過性下列能正確表示細胞膜結(jié)構(gòu)的是(

)B【課堂練習(xí)】閱讀教材P44—P45關(guān)于流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容，回答下列問題：①A為_____________，是膜的基本支架；②B為____________，鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的___在表面，有的部分或全部