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新课导入
真核细胞的基本结构
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞膜是细胞这个基本生命系统的边界！
原核细胞的基本结构
细胞壁
细胞质
拟核
细胞膜
阅读并归纳
细胞膜作为系统的边界，有哪些主要功能？
新课讲解
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞：
①细胞需要的营养物质进入细胞。
②细胞产生的抗体、激素和代谢废物排到细胞外。
③细胞膜的控制作用是相对的。
流感病毒入侵细胞
(一)细胞膜的功能：
3.进行细胞间的信息交流：
新课讲解
细胞之间信息交流的方式：
1.物质传递：通过细胞分泌物(如激素)与靶细胞膜表面(或内部)的受体结合，把信息传递给靶细胞。
2.接触传递：相邻两个细胞膜的接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
3.通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
新课讲解
■ 细胞间信息交流的方式：
方式 内　　　容 举　　　例
物质 传递 　通过细胞分泌物(如激素)与靶细胞膜表面(或内部)的受体结合，把信息传递给靶细胞。 　细胞分泌的激素随血液到达全身各处，与靶细胞表面(或内部)的受体结合，将信息传递给靶细胞。
接触 传递 　相邻两个细胞膜的接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。 　精子与卵细胞之间的识别和结合。
通道 传递 　相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。 　高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。
发出信息的细胞
靶细胞
信号分子
A
B
通道
新课讲解
㈠细胞间的信息交流，大多与细胞膜的糖蛋白和糖脂有关。
㈡细胞间信息交流的方式：
①通过细胞分泌的化学物质(如激素、递质)间接传递信息。
②通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息。
③通过相邻两细胞间形成通道(如植物细胞间的胞间连丝)进行信息交流。
3.进行细胞间的信息交流：
㈢信息交流的意义：保持多细胞生物体内各细胞之间的功能协调。这种协调性的实现还依赖于物质和能量的交换。
新课讲解
(二)细胞膜的功能特点：
具有选择透过性。
水分子可自由通过，细胞所需要的离子和小分子也可通过，而一般情况下，细胞不需要的离子、小分子则不能通过，大分子也不能通过。
活细胞的细胞膜具有选择透过性，而死细胞则没有。
问题探讨
1.活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料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出入细胞的功能，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，具有控制物质出入细胞的功能。
■提示：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”，比如用台盼蓝染色，其原理就是活细胞的细胞膜具有选择透过性，而死细胞则没有。
思考与讨论
1.最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的。
2.因为磷脂分子的“头部”亲水，尾部疏水，所以在水—空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水 接触，“尾部”则朝向空气的一面。科学家因测得从红细胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表 面积的 2 倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。
思考与讨论
3.由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是头部，尾部受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的尾部相对排列列在内侧，头部则分别朝向两侧水的环境，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的头部向着膜的内外两侧而尾部相对排在内侧，形成磷脂双分子层。
4.如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂的头部将与水接触，尾部与苯接触，磷脂分子分布成单层。
新课讲解
二、细胞膜的成分
(一)细胞膜的成分：
1.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类 脂质 蛋白质 糖类
约占50% 约占40% 约占2%~10%
2.在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。
3.功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和含量越多。
成分 髓鞘 红细胞膜 肝细胞膜 心肌线粒体 叶绿体片层 大肠杆菌
蛋白质 22 60 60 76 50 75
总脂质 78 40 40 24 50 25
各种膜的基本成分表(质量分数%)
新课讲解
(二)磷脂：
◆磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮碱基组成的，磷酸和碱基“头”是亲水的，脂肪酸“尾”是疏水的。
1.组成元素：C、H、O、P，有的还含有N元素
2.特点：头部亲水，尾部疏水。
阅读并思考
磷脂分子和蛋白质如何排布构成细胞膜？
新课讲解
1.“三明治模型”：
(1)观察到的现象：1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜由“暗－亮－暗”的三层结构构成。
三、对细胞膜结构的探索
(3)“三明治”结构模型的不足：
把细胞膜等生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。
(2)模型内容：细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 的三层结构构成的；蛋白质在磷脂内外是均匀对称分布的，并且构成细胞膜的蛋白质、脂质分子是静止的、不运动的。
新课讲解
2.人-鼠细胞融合实验(荧光标记实验)证明了：细胞膜具有流动性。
3.1972年，辛格和尼格尔森的“流动镶嵌模型”为大多数人所接受。
新课讲解
四、流动镶嵌模型的基本内容
(一)流动镶嵌模型的基本内容：
1.磷脂双分子层构成膜的基本支架：其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧(具有屏障作用：水溶性分子或离子不能自由通过)。
2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。(体现了膜结构内外的不对称性)。
3.构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。(这体现了细胞膜具有一定的流动性)
4.在细胞膜外表面还有由糖蛋白和糖脂构成的糖被，糖被与细胞表面识别、细胞胞间信息传递等功能有密切联系。
新课讲解
(二)细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，而不是静止的。
知识补充
五、细胞壁：
■ 植物细胞壁：
1.成分：纤维素和果胶
2.功能：支持和保护
3.特点：全透性
植物细胞
细菌
■ 细菌细胞壁：
主要成分：肽聚糖
思考与讨论
1.罗伯特森提出所有的生物膜都是由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成（即三明治模型），有什么不足？“三明治模型”与流动镶嵌模型有什么异同？
不足：把生物膜描述为静态的刚性(统一)结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。细胞的生长、变形虫的变形运输等不能得到解释。
相同点：都认为细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。
不同点：三明治模型认为，蛋白质的分布是均匀分布(对称分布)的；并且构成膜的脂质和蛋白质分子是静止的。
而流动镶嵌模型认为，蛋白质的分布是不均匀的(不对称的)，覆盖、镶嵌或贯穿；构成膜的脂质和蛋白质分子是可以运动的。
总之，三明治模型将膜描述为静态的刚性(统一)结构，而 流动镶嵌模型则将膜描述为动态的弹性结构。
2.植物等细胞有细胞壁，在细胞最外层，为什么不说细胞壁是系统的边界呢？
提示：由细胞膜的屏障功能所决定，细胞膜不仅有保护作用还具有选择透过性，而细胞壁是全透性的。
3.青霉素等抗生素抑菌杀菌的原理是什么？
提示：青霉素等抗生素能抑制肽聚糖的合成，由于细菌不能合成这种细胞壁物质，细菌就不能正常生长和繁殖。
注意：青霉素等抗生素对真菌、病毒等没有抑制作用，只对细菌起作用。而干扰素能抑制病毒的增殖。
思考与讨论
课堂训练
1.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，从而判断细胞是否死亡。这项技术所利用的是细胞膜的哪种功能（ ）
A.保护细胞内部结构的功能
B.信息交流功能
C.控制物质进出功能
D.保障细胞内部环境相对稳定的功能
C
2.下列哪一项不属于细胞膜的功能（ ）
A.控制物质进出细胞 B.将产生的抗体分泌到细胞外
C.维持细胞内的小环境的稳定 D.使细胞内的各种生物化学反应加快
D
课堂训练
3.下列有关细胞膜成分的叙述，错误的是（ ）
A.细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂
C.脂质在细胞膜中的含量比蛋白质要少
D.动物细胞膜中不仅含有磷脂，还含有少量的胆固醇
C
4.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（ ）
A. 保护作用 B.一定的流动性
C .主动运输 D .选择透过性
B
课堂训练
5.下列最能正确表示细胞膜结构的是（ ）
C
6.
A
课堂训练
7.如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A.a是指磷脂分子的尾部，具有亲水性
B.c是指磷脂分子的头部，其有疏水性
C.f是细胞膜的基本支架
D.细胞膜的流动性只与b、d、e的流动性有关
C
课堂训练
8.通过有关方法，测得多种生物膜的化学成分，如下表：
C

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