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(共26张PPT)
3.1 细胞膜的结构与功能
思考：细胞的边界为什么不是细胞壁？
细胞壁的作用是维持细胞形状,具有全透性，并不能控制物质进出细胞,所以不是真正的边界。
细胞的边界就是细胞膜，也叫质膜。
细胞膜的功能
功能①：将细胞与外界环境分隔开。
膜的出现是生命起源过程中至关重要阶段
产生了原始的细胞
营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）
不需要、有害的物质（如细菌、病毒等）
抗体、激素等
细胞合成并分泌
废物
（CO2、尿素等）
细胞代谢产生
细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。
功能②：控制物质进出细胞。
细胞膜的功能
功能特性：
选择透过性
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。
1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？体现了细胞膜的什么功能特点？
2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应具有什么功能？
问题探讨
细胞膜具有选择透过性，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
选择透过性
控制物质进出细胞
细胞膜失去选择透过性，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
细胞膜的功能
功能③：进行细胞间的信息交流。
距离较远的细胞
方式1：间接接触——通过化学物质(如激素)传递
化学物质交流
间 接交流
细胞膜的功能
功能③：进行细胞间的信息交流。
受体：蛋白质
接触交流
直接交流
两个相邻的动物细胞
精子和卵细胞的识别和结合
细胞膜的功能
功能③：进行细胞间的信息交流。
通道交流
高等植物细胞
胞间连丝
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
接触传递
通道传递
物质传递
Year
1895年
我是欧文顿，经过上万次
实验我发现……
细胞膜成分的探索
提出假说：膜是由脂质组成的
资料1
原理：相似相溶
细胞膜是由脂质组成的
细胞膜成分的探索
选材：
细胞膜提取实验
哺乳动物成熟的红细胞
原因：
①无细胞壁，细胞容易吸水涨破。
②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜；
结论：细胞膜中的脂质有 磷脂和胆固醇 ，
其中 磷脂 含量最多
磷脂分子结构式
亲水头部
疏水尾部
非极性端
极性端
思考：根据磷脂分子的特性，它在水面、水中、细胞
膜上应该是分别怎样排布的？
磷脂分子
细胞膜成分的探索
亲水的头
疏水的尾
【磷脂】是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。磷酸“头部”是亲水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。
亲水
的头
疏水
的尾
磷脂分子的
结构（P42）
水
空气
【思考】
磷脂分子在空气——水界面上会怎样排布？
磷脂分子
细胞膜成分的探索
时间：1925年
人物：荷兰科学家哥特和格伦德尔
实验：
细胞膜中的磷脂是双层的
水
空气
推断：
从人红细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞的表面积的2倍。
为什么磷脂铺开一定为单分子层？如何推导出磷脂在细胞膜中排列为双层这一结论？
Year
1925年
1895年
细胞膜结构的探索
1935年
(英国)丹尼利和戴维森
结论或假说：
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
研究细胞膜的张力，他们发现细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力。
已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分，
表面张力会降低
＋
小结：细胞膜的成分
脂质
50%
蛋白质
40%
糖类
2%-10%
脂质
主要是磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最为丰富，大多为卵磷脂和脑磷脂。
>
蛋白质
功能主要由蛋白质来承担。功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。
>
糖类
糖蛋白，具有保护、润滑和识别的作用；糖脂
>
脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？
细胞膜成分的探索
无法解释细胞的生长、变形虫
的变形运动
时间：1959年 人物：罗伯特森
实验：在 下看到细胞膜的 三层结构
“三明治”静态结构模型有
什么不足？
这显然与膜功能的多样性相矛盾。
生物膜是由 的三层结构构成的 统一结构
推论：
二、对生物膜结构的探索
电镜
“暗—亮—暗”
“蛋白质—脂质—蛋白质”
静态
细胞膜结构的电镜照片
6. 1970年，人鼠细胞融合实验： （荧光标记技术）
这一实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。
实验结论：细胞膜上的蛋白质分子是可以运动的。
1.发 现 者：辛格和尼科尔森
2.化学组成：主要是磷脂分子和蛋白质分子
流动镶嵌模型
细胞外
细胞内
磷脂双分子层
蛋白质
糖类
糖蛋白
磷脂
有糖蛋白
①有的镶嵌在磷脂双分子层表面；
②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中
③有的贯穿于整个磷脂双分子层。
-----膜的基本支架
磷脂双分子层
蛋白质分子
成分
（细胞识别、细胞间信息交流）
糖类
糖蛋白
糖脂
糖被（分布在细胞膜外侧）
嵌
贯穿
镶
冰冻蚀刻电子显微法
流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜的特性
②内外不对称性
（1）糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面，有通讯、
识别，信息传递的作用。
（2）磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同。
细胞外
细胞内
细胞膜的特性
②内外不对称性
（1）糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面，有通讯、
识别，信息传递的作用。
（2）磷脂内外两层所含的蛋白质种类和数量不同。
细胞外
细胞内
糖被
糖蛋白
糖脂
位于细胞膜的外表面
作用：进行细胞表面的识别、细胞间的信息传递
细 胞 膜
成分与结 构
功 能
2.控制物质相对进出
3.信息交流
1.将细胞与外界分隔
脂 质
蛋白质
糖 类
磷脂双分子层-基本支架
镶、嵌、贯穿
糖蛋白
功能特点
结构特点
（选择透过性）
（流动性）
【课堂小结】
1.在组成细胞膜的脂质中，最丰富的是：
A.脂肪 　　　B.固醇
C.磷脂 　　　 D.维生素D
2.细胞膜的成分中起支架作用和细胞识别作用的
物质分别是：
A.淀粉和纤维素 B.纤维素和果胶
C.磷脂和糖蛋白 D.蛋白质和磷脂
【思路分析】组成细胞膜的成分中，一般磷脂含量最多，
起支架作用；蛋白质含量次之，与膜的功能密切相关；
糖蛋白含量很少，分布于细胞的外表面，在细胞识别
过程中起重要作用。
C
C
当堂训练（10min）

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