3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能問題探討討論：1.為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？用臺盼藍(lán)染液染色后的死細(xì)胞和活細(xì)胞(放大200倍)鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染液。用它染色時，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色?；罴?xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，染料臺盼藍(lán)是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不易通過細(xì)胞膜，因此活細(xì)胞不被染色。死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，臺盼藍(lán)能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，死細(xì)胞能被染成藍(lán)色。問題探討討論：2.據(jù)此推測，細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，應(yīng)該具有什么功能？用臺盼藍(lán)染液染色后的死細(xì)胞和活細(xì)胞(放大200倍)鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染液。用它染色時，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。

將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，使細(xì)胞成為一個相對獨立的系統(tǒng)，細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開電子顯微鏡下的細(xì)胞膜對細(xì)胞有害的物質(zhì)（如細(xì)菌、病毒等）_____________2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜的控制作用是相對的細(xì)胞細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞不需要的物質(zhì)不容易進(jìn)入細(xì)胞廢物（CO2、尿素等）有可能進(jìn)入抗體、激素等細(xì)胞合成并分泌細(xì)胞代謝產(chǎn)生（DNA等）×說明活細(xì)胞的細(xì)胞膜對物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有控制作用3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（1）通過細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息。靶細(xì)胞：接受信號的細(xì)胞受體：靶細(xì)胞膜上與信號特異性結(jié)合的位點內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素（如胰島素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞（激素起作用后就滅活）?；瘜W(xué)物質(zhì)傳遞3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（2）通過相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息。相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞。例如：精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合；細(xì)胞毒性T細(xì)胞與靶細(xì)胞密切接觸，使靶細(xì)胞裂解死亡。接觸傳遞3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（3）相鄰兩細(xì)胞之間形成通道，來傳遞信息。相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。如：高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。通道傳遞胞間連絲細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。細(xì)胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的，但細(xì)胞膜非常薄，即使在高倍顯微鏡下依然難以看清它的真面目，人們對細(xì)胞膜化學(xué)成分的認(rèn)識經(jīng)歷了很長的過程。1895年歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬次的實驗,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：脂溶性物質(zhì)易透過細(xì)胞膜；不溶于脂類的物質(zhì)，不易透過細(xì)胞膜?！瘛癫蝗苡谥|(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜相似相溶原理推測：細(xì)胞膜的主要成分中有脂質(zhì)。科學(xué)家利用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞，通過一定的方法制備出純凈的的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。思考2.為什么要用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞來制備出純凈的細(xì)胞膜？因為哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器。方法：利用清水使細(xì)胞吸水漲破親水頭部疏水尾部思考3.如果有一個水槽，把磷脂分子鋪在水面上，磷脂分子將如何在水—空氣界面上排布？飽和脂肪酸不飽和脂肪酸磷脂分子二、對細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，將提出的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得其單分子層所占的面積相當(dāng)于所用的紅細(xì)胞表面積的2倍。固定擋板可移動擋板脂質(zhì)推測：細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層?？諝夂退缑嫔蠁畏肿优挪紨噭雍笏芤褐须p層脂分子的球形脂質(zhì)體思考4.細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在。在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的？二、對細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面的張力明顯低于油—水界面的表面張力。由于人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低，因此丹尼利和戴維森推測細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。有些科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解。結(jié)論：細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)（大約占50%）蛋白質(zhì)（大約占40%）糖類（大約占2%—10%）（教材P45小字）蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能方面具有重要作用。功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的_____和______越多磷脂最豐富，還含有少量的膽固醇細(xì)胞膜的主要成分：脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)種類數(shù)量動物細(xì)胞細(xì)胞膜在溫度較低時，有利于維持細(xì)胞柔韌性。存在細(xì)胞膜的外表面，糖類和蛋白質(zhì)結(jié)合叫糖蛋白，和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，這些糖類叫糖被。糖被功能：與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息交流等有密切關(guān)系。二、對細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（體會）“三明治模型”膜上的蛋白質(zhì)對稱地平鋪在磷脂的兩側(cè)細(xì)胞膜是一種靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)（靜態(tài)模型）靜態(tài)模型的缺陷：不能解釋細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運動、植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原1959年羅伯特森在電鏡下觀察到了細(xì)胞膜的清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。資料1.科學(xué)家測定細(xì)胞膜的厚度是7-8nm，恰好是單層磷脂膜厚度的兩倍，而按照“三明治”模型，加上兩側(cè)的蛋白質(zhì)，膜的總厚度應(yīng)當(dāng)超過20nm。資料2.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，有些膜蛋白的特定區(qū)域主要由疏水氨基酸組成，這些區(qū)域很可能與脂雙層的疏水區(qū)域結(jié)合，造成這些部分會深深插入膜的內(nèi)部。冰凍蝕刻技術(shù)研究細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)思考5.通過冰凍蝕刻實驗結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架;蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面、有的部分或全部嵌入、貫穿于磷脂雙分子層中。（課本P45）小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實驗實驗結(jié)論：細(xì)胞膜具有一定流動性（結(jié)構(gòu)特點）1970年，科學(xué)家用熒光標(biāo)記法標(biāo)記細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合。在37℃下經(jīng)過40min,兩種顏色的熒光均勻分布。（教材P43）細(xì)胞膜流動性的影響因素：溫度在適宜溫度范圍內(nèi)，隨外界溫度升高，細(xì)胞膜的流動性增強，但超出一定范圍會導(dǎo)致細(xì)胞膜被破壞1972年辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）總結(jié)前人的研究成果，并且在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了新的生物膜模型———流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。提出假說（課本P44）細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探討過程，反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。過程：科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出解釋某一生物學(xué)問題的一種假說，再用進(jìn)一步的觀察與實驗對象已建立的假說進(jìn)行修正和補充。意義：一種假說最終被接受或被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結(jié)構(gòu)相吻合。糖蛋白蛋白質(zhì)磷脂雙分子層膽固醇糖脂①膜的基本支架：磷脂雙分子層內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，具有屏障作用。②蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：鑲在、嵌入、貫穿體現(xiàn)蛋白質(zhì)的不對稱分布。③在細(xì)胞膜外表面，糖類分子與蛋白質(zhì)結(jié)合形成_________，或與脂質(zhì)結(jié)合形成_________，這些糖類分子叫做_______。糖蛋白糖脂糖被1.內(nèi)容2.結(jié)構(gòu)特點主要表現(xiàn)在：磷脂分子可以側(cè)向自由移動，蛋白質(zhì)大多也能運動。細(xì)胞膜具有一定的流動性功能特點：選擇透過性四、細(xì)胞膜的成分結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)細(xì)胞膜的功能是由它的成分和功能決定的，體現(xiàn)在：①將細(xì)胞和外界環(huán)境分開②控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流磷脂雙分子層——屏障作用膜轉(zhuǎn)運蛋白（細(xì)胞膜上起運輸作用的蛋白質(zhì)——主要）磷脂雙分子層（允許弱極性或無極性分子以及極性小分子穿過，阻止離子和強極性分子通過）糖被P451.細(xì)胞膜的