第二章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)第二節(jié)細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周?chē)h(huán)境的聯(lián)系（1）浙江省嚴(yán)州中學(xué)細(xì)胞膜也稱(chēng)之為質(zhì)膜，①對(duì)外界環(huán)境的屏障，作為邊界，保證了胞內(nèi)環(huán)境的一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定②控制著物質(zhì)的進(jìn)出③與外界進(jìn)行信息交流。問(wèn)題1：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過(guò)性：半透膜的特性是什么？請(qǐng)根據(jù)半透膜的特性，推測(cè)此實(shí)驗(yàn)討論找出1、2、3題的答案。半透膜的特性：①水等小分子和離子可以自由通過(guò)②蛋白質(zhì)、淀粉等大分子無(wú)法通過(guò)淀粉A組葡萄糖B組問(wèn)題1：A組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？B組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？藍(lán)色無(wú)顏色變化用本尼迪特試劑檢測(cè)到紅黃色沉淀B葡萄糖活動(dòng)：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過(guò)性A淀粉碘-碘化鉀本尼迪特1.A組加入碘-碘化鉀后，燒杯內(nèi)蒸餾水呈現(xiàn)什么顏色？靜置12h后顏色又如何？原因是什么？透析袋內(nèi)淀粉溶液顏色有何變化？2.A組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？3.本尼迪特試劑檢測(cè)的現(xiàn)象是什么？B組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？棕色

蒸餾水恢復(fù)澄清，碘離子擴(kuò)散進(jìn)入透析袋內(nèi)由無(wú)色變藍(lán)色

碘離子可以進(jìn)入透析袋，而淀粉無(wú)法通過(guò)透析袋出來(lái)。出現(xiàn)紅黃色沉淀說(shuō)明葡萄糖能透過(guò)透析袋進(jìn)入蒸餾水例題：以半透膜為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行“通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過(guò)性”活動(dòng)。透析袋內(nèi)A組淀粉，B組葡萄糖。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)用半透膜模擬的是生物膜

B．實(shí)驗(yàn)中A組燒杯中的溶液變藍(lán)色C．B組燒杯中的溶液出現(xiàn)紅黃色沉淀，說(shuō)明葡萄糖分子可以通過(guò)半透膜D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)生物膜作為細(xì)胞的邊界，對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇透過(guò)性B半透性活動(dòng)二：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過(guò)性玻璃紙（賽璐玢）魚(yú)鰾腸衣選擇透過(guò)性（生物活性）透析袋、生物膜分別具有？問(wèn)題2、你認(rèn)為細(xì)胞膜是否為半透膜呢？細(xì)胞膜和透析膜的功能一樣嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明選擇透過(guò)性：細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出,（根據(jù)需要）選擇性地主動(dòng)吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝產(chǎn)物,保持細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)有序進(jìn)行。這一特性稱(chēng)為細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性.例1、海帶細(xì)胞能源源不斷地從周?chē)暮Ｋ兄鲃?dòng)吸收碘，使得碘在細(xì)胞內(nèi)的濃度遠(yuǎn)高于周?chē)Ｋ?

例2、人體細(xì)胞將胞外吸收K+膜內(nèi)，同時(shí)將胞內(nèi)排出Na+到膜外，使得胞內(nèi)K+濃度約為胞外的30倍，胞外Na+濃度約為胞內(nèi)的12倍。細(xì)胞膜的功能用清水洗紅莧菜，總不見(jiàn)紅。煮莧菜湯，湯卻是紅色的。為什么呢？物質(zhì)進(jìn)出活細(xì)胞進(jìn)出√營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（葡萄糖）代謝廢物

分泌物（抗體、激素）×沒(méi)有用的（判斷細(xì)胞死活的染料）有用的(核酸、液泡)一.生物膜有選擇透過(guò)性---功能特點(diǎn)

葡萄糖和碘離子能通過(guò)半透膜，淀粉不能通過(guò)半透膜

小分子、離子能通過(guò)膜，大分子不能通過(guò)生物膜。1.下圖為透析膜實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。向透析袋中加入淀粉溶液,向燒杯內(nèi)注入蒸餾水,直至淹沒(méi)透析袋,再加入適量碘-碘化鉀溶液,一段時(shí)間后,透析袋內(nèi)顏色為

A.紅黃色

B.藍(lán)色

C.棕色

D.無(wú)色2.把體積相同的10%葡萄糖溶液和10%淀粉溶液，用半透膜(大分子物質(zhì)不能通過(guò))隔開(kāi)，左側(cè)是10%葡萄糖溶液，右側(cè)是10%淀粉溶液。過(guò)了一段時(shí)間后，在左側(cè)取出一些溶液樣品，在滴加了碘液后發(fā)現(xiàn)樣品顏色沒(méi)有變藍(lán)，說(shuō)明淀粉不能透過(guò)半透膜。如果為了檢測(cè)葡萄糖能否通過(guò)半透膜，可在右側(cè)取出一些溶液樣品，通過(guò)加本尼迪特試劑并水浴加熱，觀察是否有紅黃色出現(xiàn)，即判斷葡萄糖能否通過(guò)半透膜。B細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)

-----生物學(xué)基本觀點(diǎn)

--結(jié)構(gòu)決定功能細(xì)胞膜怎樣的結(jié)構(gòu)？結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？決定細(xì)胞膜的組成成分是什么呢？選擇透過(guò)性材料1：20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜會(huì)被脂質(zhì)溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶處理而結(jié)構(gòu)被破壞。構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。結(jié)論：磷脂穿越時(shí)代，探究質(zhì)膜模型的建立磷脂：C、H、O、N、P兩性分子頭部:磷酸

親水性

極性尾部:脂肪酸

疏水/親脂性

非極性

問(wèn)題3、磷脂有什么樣的特性？根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，畫(huà)出在不同情況下磷脂分子的排列方式（1）磷脂分子在苯-水界面上的排列方式（2）磷脂分子在空氣-水界面上的排列方式（3）磷脂分子置于水中的排列方式（4）磷脂分子在細(xì)胞表面的排列方式【活動(dòng)1】水中的磷脂分子浙江省嚴(yán)州中學(xué)浙江省嚴(yán)州中學(xué)1.磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架。頭朝外側(cè)，與水接觸尾對(duì)尾，內(nèi)部形成疏水環(huán)境資料三：荷蘭科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)：兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣－水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰好為紅細(xì)胞表面積的2倍。

得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層.磷脂分子在水中可形成雙分子層，稱(chēng)為磷脂雙分子層。磷脂是組成細(xì)胞膜的重要成分,這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質(zhì)有關(guān)。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細(xì)胞以小油滴的方式貯存油,每個(gè)小油滴都由磷脂膜包被著,該膜最可能的結(jié)構(gòu)是 A.由單層磷脂分子構(gòu)成,磷脂的尾部向著油滴內(nèi) B.由單層磷脂分子構(gòu)成,磷脂的頭部向著油滴內(nèi)C.由兩層磷脂分子構(gòu)成,結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜完全相同D.由兩層磷脂分子構(gòu)成,兩層磷脂的頭部相對(duì)A膜蛋白:細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為膜蛋白。膜蛋白也和磷脂分子一樣,有水溶性部分和脂溶性部分。問(wèn)題4：膜蛋白有什么樣的特性？

實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜的功能。細(xì)胞的功能越多,其膜蛋白的種類(lèi)和數(shù)量就越多。水溶性部分脂溶性部分問(wèn)題5：膜蛋白有什么樣的功能？

某些膜蛋白選擇性地吸收或排出特定物質(zhì),控制其進(jìn)出細(xì)胞。例如,細(xì)胞吸收離子、葡萄糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都需要通過(guò)特定的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來(lái)完成。

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

有些膜蛋白催化特定化學(xué)反應(yīng),例如,小腸上皮細(xì)胞的某些膜蛋白可促進(jìn)食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化分解。

酶

同一組織的相鄰細(xì)胞間通過(guò)某些膜蛋白緊密連接在一起。連接蛋白

某些膜蛋白接收外界信息或刺激,激活細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)生理生化反應(yīng),在細(xì)胞與外界的信息交流和細(xì)胞識(shí)別中發(fā)揮重要作用,如胰島素受體。受體蛋白(糖蛋白）教材P-37細(xì)胞外被--糖萼--存在于細(xì)胞膜的外表面

保護(hù)和細(xì)胞識(shí)別糖蛋白---信息交流和細(xì)胞識(shí)別糖蛋白教材P-31小資料A

膽固醇膽固醇存在于動(dòng)物細(xì)胞膜中,占細(xì)胞膜所有脂質(zhì)的10%~30%。植物細(xì)胞膜一般不含膽固醇。在動(dòng)物細(xì)胞中,膽固醇能保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。膽固醇分子主要位于磷脂雙分子層的疏水環(huán)境中,具有一個(gè)很小的親水基團(tuán),與磷脂頭部連接膽固醇對(duì)細(xì)胞膜中磷脂分子的活動(dòng)具有雙重調(diào)節(jié)作用。一方面,膽固醇通過(guò)與磷脂脂肪酸鏈的相互作用,具有限制其運(yùn)動(dòng)、增加其有序性的作用;另一方面,也能將磷脂分子分隔開(kāi)以增強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)性。這種雙重的調(diào)節(jié)作用取決于環(huán)境和膽固醇的數(shù)量。例如,環(huán)境溫度較低時(shí)膽固醇有助于保持細(xì)胞膜的柔韌性;細(xì)胞膜外側(cè)磷脂分子中膽固醇的含量往往高于內(nèi)側(cè),因此內(nèi)側(cè)的磷脂活動(dòng)性較弱問(wèn)題6：膽固醇有什么樣的特性？在動(dòng)物細(xì)胞中是如何保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性的？細(xì)胞膜主要由磷脂、蛋白質(zhì)組成，除此之外，還含有少量糖類(lèi)，存在于細(xì)胞膜外表面。動(dòng)物細(xì)胞膜中還有一定量的膽固醇。細(xì)胞內(nèi)所有的膜稱(chēng)為生物膜。雖然細(xì)胞內(nèi)不同部位的膜功能有所不同，但它們都具有相似的物質(zhì)組成和空間結(jié)構(gòu)。第二章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)第二節(jié)細(xì)胞膜控制細(xì)胞與周?chē)h(huán)境的聯(lián)系（2）浙江省嚴(yán)州中學(xué)蛋白質(zhì)磷脂糖蛋白膽固醇磷脂雙分子層資料：羅伯特森的實(shí)驗(yàn)電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。因蛋白質(zhì)電子密度高，故顯暗帶，磷脂分子電子密度低則呈亮帶。超薄切片技術(shù)獲得的細(xì)胞膜照片

生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)（三明治/單位膜模型）。問(wèn)題7：生物膜有什么樣的結(jié)構(gòu)？在水中，不同磷脂分子疏水性的尾部相對(duì)排列，內(nèi)部形成一個(gè)疏水的環(huán)境，而親水性的頭部則朝向外側(cè)，與水接觸。所以，磷脂分子在水中可形成雙層結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為磷脂雙分子層，構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架。側(cè)向擴(kuò)散旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)異構(gòu)伸縮震蕩磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的資料：時(shí)間：20世紀(jì)60年代實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家

利用冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電鏡技術(shù)，觀察到細(xì)胞膜的斷裂面有許多鑲嵌在膜上、深淺不一的蛋白質(zhì)顆粒2、膜蛋白貫穿、鑲嵌在磷脂雙分子層中。1、蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱(chēng)的探究活動(dòng)2：繪制細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)分子的排列示意圖親水性疏水性一端親水性，一端疏水性兩端親水性，中間疏水性ABC熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)人細(xì)胞誘導(dǎo)融合鼠細(xì)胞40分鐘后370C構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)

資料：時(shí)間：1970年實(shí)驗(yàn)：弗雷（Frye）和埃迪登(

Edidin)進(jìn)行人、鼠細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)

結(jié)論：蛋白質(zhì)分子是不是也和磷脂分子一樣可以運(yùn)動(dòng)呢？原因？細(xì)胞質(zhì)分泌泡分泌物細(xì)胞膜生物膜具有流動(dòng)性的實(shí)例：教材P-37A該理論主要包括：1.磷脂雙分子層構(gòu)成了生物膜的基本支架。2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層,體現(xiàn)了膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性。3.磷脂和蛋白質(zhì)位置不是固定的,生物膜具有一定流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型細(xì)胞壁是植物、真菌和大多數(shù)原核細(xì)胞的外層結(jié)構(gòu)植物：真菌：細(xì)菌：纖維素和果膠水、離子和其他分子都極易通過(guò)纖維之間的空隙，所以細(xì)胞壁與細(xì)胞的選擇透性無(wú)關(guān)。作用：保護(hù)、支持。殼多糖（幾丁質(zhì)）肽聚糖青霉素抑菌作用原理：抑制細(xì)菌合成肽聚糖。

植物細(xì)胞的邊界是？細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)+++部分部分基本骨架鑲嵌裸露細(xì)胞膜外側(cè)磷脂蛋白質(zhì)糖類(lèi)膽固醇（少量）磷脂雙分子層流動(dòng)鑲嵌模型磷脂雙分子層內(nèi)部動(dòng)物有糖脂糖蛋白細(xì)胞膜外側(cè)細(xì)胞膜外側(cè)總結(jié)細(xì)胞膜組成成分夾雜概念關(guān)系圖細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功能特點(diǎn)主要結(jié)構(gòu)組成決定③④②流動(dòng)性選擇透過(guò)性磷脂雙分子層膜蛋白①控制物質(zhì)進(jìn)出載體酶催化糖蛋白信息交流、細(xì)胞識(shí)別教材P-36DD下列物質(zhì)中最容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的是

（）

A、葡萄糖B、蛋白質(zhì)C、甘油D、無(wú)機(jī)鹽離子C生物膜具有流動(dòng)性是指(

)A、整個(gè)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性B、細(xì)胞膜上的磷脂是靜止的，蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性C、細(xì)胞膜中磷脂和大多數(shù)蛋白質(zhì)都具有流動(dòng)性D、細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是靜止的，磷脂具有流動(dòng)性C下列有關(guān)膜的敘述，錯(cuò)誤的是 (

)A．質(zhì)膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成B．質(zhì)膜中還有少量的糖類(lèi)C．線粒體膜和葉綠體膜中的蛋白質(zhì)分子是相同的D．在組成質(zhì)膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富 C練習(xí)：磷脂是組成細(xì)胞膜的重要成分,這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質(zhì)有關(guān)。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細(xì)胞以小油滴的方式貯存油,每個(gè)小油滴都由磷脂膜包被著,該膜最可能的結(jié)構(gòu)是 A.由單層磷脂分子構(gòu)成,磷脂的尾部向著油滴內(nèi) B.由單層磷脂分子