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第三章
细胞的基本结构
　　我相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。
——《细胞生物学》
cell membrane
细胞膜
的结构和功能
导
01
鉴定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？
2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
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，所以活细胞没有被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的这一功能，台盼蓝能够通过细胞膜进入到细胞中，所以死细胞能够被染成蓝色。
细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。
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展
一、细胞膜（质膜）
地球的边界
大气层
国家的边界
边防线
人体的边界
皮肤和黏膜
细胞的边界
细胞膜（质膜）
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展
二、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开来
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
方式
通过信号分子间接交流：
细胞间直接交流：
分泌胰岛素
精卵识别
经通道交流：
胞间连丝
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展
二、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开来
推测的原始海洋景观图
膜的出现将生命物质与外界环境分隔开，使细胞成为相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
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展
二、细胞膜的功能
2.控制物质进出细胞
细胞膜
细胞外
细胞内
营养物质
细胞不需要的物质
抗体、激素、代谢废物
不容易
重点：细胞膜的控制作用是相对的
例如：一些对细胞有害的物质有可能进入，如重金属；有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。
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二、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
靶细胞：接受信号分子的细胞
受体（特异性）：靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点，一般为糖蛋白。
（1）信息交流的第一种方式：
内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素）等，随血液到达全身各处，与靶细胞表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
（非定向）
重点：传递信号的两者是细胞
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二、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
（2）信息交流的第二种方式：
相邻两个细胞相互接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如：精卵之间的识别和结合
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二、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
（3）信息交流的第三种方式：
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。
细胞 细胞
通道
通道
物质、信息的交流
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三、细胞膜成分的探究
细胞膜由脂质构成
1.欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验,发现“溶于脂类的物质，容易穿过细胞膜”。
分析资料1可得出的推论是：
资料2.科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞作为研究材料，利用哺乳动物成熟红细胞制备出纯净的细胞膜。得知组成膜的脂质有磷脂和胆固醇
Q:为什么分析资料2使用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料？
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
原理：相似相溶原理
资料3.戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞中的脂质，在空气水界面上铺成的単分子层是红细胞膜表面积的2倍
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三、细胞膜成分的探究
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
分析资料3可得出的推论是：
资料4.丹尼利和戴维森研究了细胞膜表面的张力,发现其张力明显低于油-水界面的张力。
细胞膜除磷脂分子外，还可能附有蛋白质
丹尼利和戴维森得出的推论是：
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资料5.磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子
Q:磷脂分子哪里亲水，哪里疏水？
亲水“头部”
疏水“尾部”
Q:推测磷脂在水-空气界面上的排布方式
头部亲水 尾部疏水
空气
水
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Q.细胞膜的两侧都是水环境。在这样的环境中，细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布？
水
水
Q.如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？
细胞膜的成分：
主要由磷脂和蛋白质组成，还有少量的糖类
组成细胞膜的脂质中，_____最丰富，此外还有少量_______
磷脂
胆固醇
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细胞膜成分
脂质
（约50%）
蛋白质（约40%）
糖类（2-10%）
磷脂
（最丰富）
胆固醇（少量）
Q:蛋白质与细胞膜的功能有何关系？
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多
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四、细胞膜结构的探究
Q.罗伯特森在电镜下看到的细胞膜结构是？
暗-亮-暗
Q.他推测的暗和亮部分别是哪种物质？
暗-蛋白质
亮-脂质
Q.他推测出的模型是动态模型还是静态模型？
诱导
融合
人细胞
鼠细胞
荧光标记蛋白质
40分钟后
37℃
融合细胞
细胞膜上的蛋白质具有流动性
口诀：画两条线
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评
五、流动镶嵌模型的基本内容
基本支架
膜功能的承担者
1972年，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
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评
五、流动镶嵌模型的基本内容
1、生物膜的基本支架：
磷脂双分子层
作用：水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。
特点：可以侧向自由运动。
2、蛋白质分子以不同方式存在于磷脂双分子层中
位置：
镶嵌在磷脂分子表面
部分或全部嵌在磷脂双分子层中
贯穿整个磷脂双分子层
特点：
大多数蛋白质可以运动
作用：
物质运输
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评
五、流动镶嵌模型的基本内容
3.细胞膜外表面有糖类分子
糖类别称：糖被
糖类+蛋白质=糖蛋白
糖类+脂质=糖脂
位置：
细胞膜外表面
（判断细胞膜的内外）
细胞膜是一个不对称的结构
作用：
与细胞表面的识别，细胞间的信息传递等有关
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评
六、细胞膜的结构特性与功能特性
结构特性：
原因：膜上的磷脂分子可以侧向自由运动，蛋白质大多也能运动
内容：具有一定的流动性
实例：变形虫的运动
功能特性：
内容：选择透过性
表现：水分子、被选择的离子和小分子可以通过；大分子、不被选择的离子和小分子不可以通过
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结
结构
探索历程
细胞膜的结构
细胞膜的功能
决定
成分组成
结构特性
磷脂双分子层
蛋白质分子
流动性
糖类分子
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
流动镶嵌模型
功能特性
选择透过性
Class over
下课
biology
2020

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