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(共26张PPT)
细胞膜的结构与功能
细胞膜的成分
Cell membrane composition
情境:
①萎焉的红苋菜泡在清水里，苋菜叶片会回复饱满；
②新鲜的红苋菜在清水中洗涤后水体几乎不变色，而开水烫过后水体很快变红。
想一想：
萎焉的叶片为什么会变得饱满？为什么洗菜时水不变红，而煮汤却变红了？
细胞膜的成分
Cell membrane composition
【资料1】:
（1）欧文顿发现溶于脂质的物质易透过细胞膜,不溶于脂类的物质不容易穿过细胞膜。
（2）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。
（蛋白质会降低表面张力）
问题：
1、细胞膜对不同物质的通透性不同及表面张力的变化分别说明什么？
2、你可以从中得出什么假说？
细胞膜的成分
Cell membrane composition
问题：
3、从生理现象推出的假说一定正确吗？怎么才能验证假说的正确性呢？
【资料2（科学家的研究）】:
（1）实验发现：细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。
（2）研究哺乳动物的红细胞膜发现，膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最多。
双缩脲试剂检测
问题4：应该选取什么材料用于细胞膜成分的研究？为什么？
细胞膜的成分
Cell membrane composition
脂质（大约占50%）
蛋白质（大约占40%）
糖类（大约占2%—10%）
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 种类 和 数量 越多
磷脂最丰富
细胞膜的主要成分
磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜）
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
【资料3】:磷脂分子结构
亲水头部
疏水尾部
磷脂分子结构式
磷脂分子模型
磷脂分子示意图
【任务1】:推测磷脂分子在空气——水界面的排布方式并构建模型。
【资料4】:细胞生活的环境
单细胞生物草履虫生活在有水的环境中；人体血细胞生活在血液中，血液的主要成分是水；人体其他组织细胞生活在组织液中，其主要成分也是水，并且细胞内水占70% ～ 90%。
【任务2】:猜想磷脂分子在细胞膜中的排布方式并构建模型。
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
【资料5】:戈特、格伦德尔实验
将细胞膜在空气——水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍。
证明：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
【资料6】:罗伯特森的实验
问题6:亮暗处分别代表什么物质？试猜想细胞膜上蛋白质的分布方式？
【资料7】:电子显微镜的工作原理是电子束照到大分子物质上会呈现黑暗，反之呈现明亮。
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
【资料8】:三明治模型细胞膜的理论厚度
问题6：三明治理论模型厚度至少20nm，而罗伯特森电镜下的细胞膜厚度7.5nm，这说明什么？
【资料9】:冰冻蚀刻技术
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
问题7：蛋白质分子在细胞膜上的分布有什么特点？除了蛋白质、脂质细胞膜还有什么成分？
【任务3】:修正并构建细胞膜模型。
【资料10】:罗伯特森实验
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
问题8：试猜想细胞膜的结构特点？（静态/动态）
【任务3】:修正并构建细胞膜模型。
假说1：静态
假说2：动态
【资料11】:实例
支持
【资料12】:荧光标记细胞膜实验
细胞膜的结构
Structure of cell membrane
问题9：你能得出什么结论
细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性。
细胞膜的流动镶嵌模型
Flow Mosaic model of cell membrane
细胞膜的流动镶嵌模型
Flow Mosaic model of cell membrane
1.主要组成:
①磷脂双分子层：（作为基本骨架）
②蛋白质:
位置：镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中。
功能：与细胞膜的运输功能有关
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量也就越多
③糖被:
分类：糖脂、糖蛋白
位置：细胞膜外侧
功能：识别、细胞间的信息传递
细胞膜的功能
Function of cell membrane
【资料1】： 科学家用显微镜注射器将一种叫作伊红 的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。
问题1：伊红为什么不会逸出细胞？说明了什么？
细胞膜的功能
Function of cell membrane
将生命物质与外界环境分隔开，使细胞成为一个相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。
1、将细胞与外界环境分隔开
电子显微镜下的细胞膜
细胞膜的功能
Function of cell membrane
【资料2】： 鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。
问题2：为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
问题3：据此推测，细胞膜应该具有什么功能？
不需要、有害的物质
（如细菌、病毒等）
细胞膜的功能
Function of cell membrane
2、控制物质进出细胞
细胞膜的控制作用是相对的
细胞
营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）
废物
（CO2、尿素等）
不容易进入
抗体、激素等
细胞合成并分泌
细胞代谢产生
（DNA等）
×
功能特性:具有选择透过性
细胞膜的功能
Function of cell membrane
【资料3】： 胰岛分泌的胰岛素作用于肝脏、肌肉等。
问题4：胰岛B细胞是如何感知血糖浓度变化而做出反应的？
问题:5：胰岛如何将信息传递给肝脏和肌肉等细胞？
问题6：据此推测，细胞膜应该具有什么功能？
细胞膜的功能
Function of cell membrane
3、进行细胞间的信息交流
体
液
的
传
送
（1）通过分泌化学物质传递信息
内分泌细胞
分泌的激素
与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞
靶细胞
靶细胞
细胞膜的功能
Function of cell membrane
3、进行细胞间的信息交流
（2）通过细胞膜直接接触传递信息
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
细胞膜的功能
Function of cell membrane
3、进行细胞间的信息交流
（3）通过细胞通道传递信息
胞间连丝
两个相邻的植物细胞
细胞壁
细胞质
细胞膜
胞间连丝
磷脂（多）
细胞膜 ——系统的边界
成分
结构
功能
组成
决定
流动镶嵌模型
主要内容
磷脂双分子层（基本骨架）
蛋白质结合方式：镶、嵌、贯穿等
特点
结构特点：流动性
功能特点：选择透过性
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息
脂质50%
胆固醇(动物)
蛋白质40%
糖类1%-10%
小结：细胞膜的结构和功能
交流
随堂练习
In-class practice
√
×
(1) 细胞膜的成分为脂质、蛋白质和糖类。
(2)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。
(3)细胞膜含有糖脂和糖蛋白。
(4)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。
(5)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。
(6)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。
(7)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。
√
×
√
√
√
（8）在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的元素是
A. C、H、O
B. C、H、O、P
C. C、H、O、N
D. C、H、O、N、P
D
随堂练习
In-class practice
（9）构建细胞膜的流动镶嵌模型
磷脂分子
磷脂双分子层
蛋白质分子
糖蛋白
糖脂
糖被
随堂练习
In-class practice

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