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3.1细胞膜的结构与功能
第三章 细胞的基本结构
问题探讨
国家有陆地，海域、领空
人体有皮肤、黏膜
细胞呢？
细胞膜
问题探讨
细胞膜作为系统的边界，它在生命活动中起什么作用呢？
对于植物细胞来讲其边界为什么不是细胞壁呢？
问题探讨
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，而活细胞不会被染色。
讨论：
1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
2.据此推测，细胞膜作为细胞膜的边界，应该具有什么的功能？
一
细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的稳定。
一
细胞膜的功能
营养物质
废物
抗体、激素等分泌物
病毒，病菌
控制的相对性
流感病毒入侵细胞
控制物质进出细胞
不需要的物质
核酸等重要成分
一
细胞膜的功能
内分泌细胞分泌的激素（胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
激素 靶细胞
进行细胞间的信息交流
受体
信号分子
通过体液运输（激素的调节）
（间接交流）
一
细胞膜的功能
相邻的两个细胞的细胞膜相互接触，信息从一个细胞传给另一个细胞，例如：精子和卵细胞之间的识别和结合。
通过相邻细胞膜接触传递信息
（直接交流）
一
细胞膜的功能
两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另外一个细胞，例如：高等植物的胞间连丝
相邻细胞之间形成通道来传递信息
（直接交流）
一
细胞膜的功能
控制物质进出细胞
将细胞与外界环境分隔开
进行细胞间的信息交流
二
对细胞膜的成分的探索
资料1：1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的研究，发现：凡是易溶于脂类的物质，也容易穿过膜；反之，不易溶于脂类的物质，也不容易穿过膜。
分析以上资料，可以得出什么结论？
细胞膜中含有脂质
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
结论：
资料2：科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞分离出来，并进行了化学分析。。
磷 酸
脂肪酸
亲水头部
疏水尾部
资料3：1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。
得出结论：
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
思考：结合磷脂的结构特点讨论题2、3、4？
资料4：1935年，英国科学家丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油---水界面的表面张力。由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
从以上资料中能得出什么结论？
细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
细胞膜的成分
脂质（磷脂最丰富）大约占50%
蛋白质大约占40%
糖类大约占2%—10%
主要成分
磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜）
蛋白质在细胞膜行使功能时起着重要作用。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
三
对细胞膜的结构的探索
时间：1959年
人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）
实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
资料1：罗伯特森的实验
提出细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的统一结构。
蛋白质
蛋白质
脂质
单位膜模型
三
对细胞膜的结构的探索
【思考】“三明治”结构模型有什么不足？
蛋白质
蛋白质
脂质
单位膜模型
变形虫
细胞的生长
变形虫的变形运动
白细胞吞噬细菌
受精时细胞融合
膜静态模型不能解释下列现象：
三
对细胞膜的结构的探索
红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子
绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子
融合
表明：细胞膜具有流动性
三
对细胞膜的结构的探索
时间：1972年
人物：辛格和尼科尔森
提出：生物膜的流动镶嵌模型
资料3：流动镶嵌模型
四
流动镶嵌模型的基本内容
1、膜的基本支架：
磷脂双分子层
2、蛋白质分子存在形态：
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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质
磷脂分子
胆固醇
四
流动镶嵌模型的基本内容
3、膜的结构特性：
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
4、膜的功能特性：
选择透过性
四
流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜上糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，
与脂质结合形成糖脂。这些糖类分子叫糖被。
判断细胞膜内外侧的方法：
外侧：糖蛋白的一侧
内侧：没有糖蛋白的一侧
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质
磷脂分子
胆固醇
糖蛋白
糖被功能：识别、细胞间的信息传递
糖脂
总结
细胞膜的成分
脂质（磷脂），蛋白质，糖类
细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
细胞膜的结构
流动镶嵌模型

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