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第3章 细胞的基本结构
我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。
——引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》
死细胞
活细胞
用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞（放大200倍）
死细胞的细胞膜失去选择透过性。
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。
讨论：为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色 ？
3.1 细胞膜的结构与功能
细胞的边界就是 ，也叫 。
细胞膜作为系统的边界，它在细胞的生命活动中起什么作用呢？
一个国家有陆地、海域、领空的边界
一个人的边界是皮肤、黏膜
细胞壁
细胞膜
质膜
不能。细胞壁是全透性的。
细胞壁能否作为边界呢？
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）
推测的原始海洋景观图
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
一、细胞膜的功能
2.控制物质进出细胞
海关检查
细胞外
细胞内
营养
物质
细胞内
核酸
对细胞有害物质病毒、病菌
抗体、激素、代谢废物
细胞膜
活细胞的细胞膜具有选择透过性。但这种控制作用是相对的。
例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。
死细胞
活细胞
用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞（放大200倍）
用冷水浸泡和煮熟后的苋菜
死细胞的细胞膜失去选择透过性。
（1）间接交流
内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素），随着血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
3.进行细胞间的信息交流
例子：通过化学物质如激素
一、细胞膜的功能
内分泌细胞
靶细胞
激素
血管
靶细胞
受体
接受信号的细胞
注：受体与信号分子的结合具有特异性
（2）直接接触
3.进行细胞间的信息交流
例子：精子和卵细胞的结合
一、细胞膜的功能
相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
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。
例如，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。
胞间连丝
（3）通道交流
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
例子：高等植物的胞间连丝
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
控制作用具有相对性：
营养物质可进入细胞；抗体激素代谢废物可以出；
有害物质如病毒有可能进入细胞；核酸等重要成分不可以出。
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
常见3种信息交流方式：
①间接交流
②直接接触
③形成通道
细胞膜的功能是由
它的成分和结构决定的
1.探索历程
二、细胞膜的成分
时间 人物 发现 结论
1895年 欧文顿 溶于脂质的物质 更容易透过细胞膜 推测：细胞膜由脂质组成
20世纪初 提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜进行化学分析 得知：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂含量最多
1925年 戈特和格伦德尔 从人红细胞中提取脂质 进行实验 推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列成连续的两层
1935年 丹尼利和戴维森 研究细胞的表面张力 推测：细胞膜上还有蛋白质
功能越复杂的细胞膜， 的种类与数量越多。
脂质
蛋白质
糖类
磷脂
蛋白质
脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？
胆固醇
成分
（约50%）：主要是 ，还有少量 。
（约40%）：与细胞膜功能密切相关。
（2%~10%）
二、细胞膜的成分
2.归纳细胞膜成分
亲水头部
疏水尾部
水
请根据磷脂分子的特点，思考在空气和水的分界处磷脂如何排布？
空气
水环境
细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
连续两层排列
水环境
实验：利用电镜获得清晰的细胞膜照片，显示暗—亮—暗的三层结构。
提出假说：所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质构成。并将其描述为静态的统一结构。
三、细胞膜的结构
1.探索历程
①时间：1959年 人物：罗伯特森
三明治结构模型
实验结论:
细胞膜具有流动性。
人-鼠细胞融合实验（荧光标记法）
诱导融合
荧光标记
蛋白质
40分钟后
370C
小鼠细胞
人细胞
三、细胞膜的结构
时间：1970年
补充：在一定温度范围内，温度越高，流动性越大。
三、细胞膜的结构
时间：1972年 人物：辛格和尼克尔森
三、细胞膜的结构
2.流动镶嵌模型
糖蛋白
磷脂
双分子层
蛋白质分子
磷脂分子
基本支架；
具有屏障作用
镶在表面、嵌入其中、贯穿整个磷脂双分子层；
物质运输等方面有重要作用
与细胞识别、信息传递有关（受体的本质）
结构特点：
具有一定的流动性（原因：磷脂和大多数蛋白质都是运动的）
糖脂
判断细胞膜内外侧的方法：有糖蛋白的一侧为细胞外侧
外侧
内侧
功能
细胞膜
组成成分
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
脂质：
与细胞膜功能密切相关
蛋白质：
糖类：
含量为50%，以磷脂为主
占2%~10%
流动镶嵌模型
结构特点
具有一定的流动性
主要内容
磷脂双分子层构成基本支架
蛋白质镶在表面、嵌入和贯穿
糖类形成糖蛋白或糖脂
总结
功能特点：
选择透过性
结构特点 功能特点
内容 一定的流动性 选择透过性
原因 　细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子是运动的 蛋白质的种类、数量
实例 　变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐 　 细胞对离子的选择性吸收
影响因素 　温度 (在一定范围内,温度越高,细胞膜的流动性越大) 　①内因:细胞膜上载体的种类和数量　
②外因:温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素
1.下列关于细胞膜的生理功能的描述，不正确的是（ ）
A.将细胞与外界环境分隔开 B.控制物质进出细胞
C.进行细胞间的信息交流 D.具有一定的流动性
√
练习巩固
2.科学家揭示出电压控制的钾通道，这些通道是负责K＋进出细胞的门户蛋白质。这一成果从侧面证明了细胞膜具有（ ）
A.免疫功能 B.识别功能
C.控制物质进出细胞的功能 D.进行细胞间信息交流的功能
√
3.下列能够正确表示细胞膜结构的是（ ）
√
4.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
√
5.如图表示细胞间进行信息交流的一种方式，下列有关叙述错误的是
A.图中b表示细胞膜上的信号分子
B.图中乙表示靶细胞
C.图中a表示信号分子(如激素)
D.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能
√
6.如图为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题：
(1)该结构模型为目前公认的细胞膜模型，名称为______________。
流动镶嵌模型
(2)图中1表示________________，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有一定的_________。
磷脂双分子层
流动性
(3)图中____(填图中字母)侧是细胞膜外侧，判断的理由是________________________
____________________。
A
A侧有糖蛋白，而糖蛋白只
存在于细胞膜的外侧
时间(人物) 探索历程 实验依据 结论或假说
1959年 (罗伯特森) 罗伯特森 实验 电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构 所有的细胞膜都由
三层结构构成
1970年 人—鼠细胞融合实验 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有_______
1972年 (辛格和尼科尔森) 细胞膜的分子结构模型 新的观察和实验证据 提出了为大多数人所接受的细胞膜分子结构模型 _________
流动性
(静态结构)
流动镶嵌模型
蛋白质-脂质-蛋白质
三、细胞膜的结构
1.探索历程

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