资源简介

(共32张PPT)
细胞膜的结构和功能
必修一 | 第三章 | 第一节
提出假说
学习目标
概述细胞膜的主要功能。
分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过程和方法。
了解流动镶嵌模型的基本内容。
提出假说
学习任务
二、细胞膜的成分的探究
亲水的头部
疏水的尾部
结构图
示意图
1、请画出一层磷脂分子在空气与水的界面上排列的情况。
2、请分别画出一层和磷脂分子两层在水中的排列的情况。
磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。
磷脂分子在水-空气界面的分布
提出假说
学习任务
二、细胞膜的成分的探究
亲水的头部
疏水的尾部
结构图
示意图
空气
水
磷脂分子的极性一端被吸附在水分子上，而非极性一端直立在水面上
模拟磷脂分子在生物体内的分布
提出假说
学习任务
二、细胞膜的成分的探究
亲水的头部
疏水的尾部
结构图
示意图
水
1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
细胞膜中的脂质分子为连续排列的两层
磷脂双分子层
如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶液中，磷脂分子将会如何分布？
磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。
二、对生物膜成分的探索
（探索三）
如果把细胞换成口腔上皮细胞呢？大肠杆菌呢？
二、对生物膜成分的探索
细胞膜内外两侧的环境
请画出两层磷脂分子在水环境中排列的情况。
细胞核
细胞膜
组织液
细胞内液
血液
内侧
外侧
水环境
水环境
细胞膜
双层磷脂分子
已知细胞膜中有磷脂、胆固醇，且磷脂呈双层排列，还会不会存在其他物质？
1935年，英国学者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。
蛋白质会降低表面张力
细胞膜的组成成分中含蛋白质
（探索四）
二、对生物膜成分的探索
1895年 欧文顿
从红细胞提取脂质，铺展
1925年
戈特和格伦德尔
细胞膜是由脂质构成的。
细胞膜的组成有磷脂和胆固醇。
事实
化学分析
通透性实验
细胞膜的组成有双层磷脂
推测
推测
1935年
丹尼利和戴维森
发现细胞的表面张力低
细胞膜的组成可能还有蛋白质
推测
提出假说
学习任务
二、细胞膜的成分的探究
1
2
3
4
二、对生物膜成分的探索
不同细胞的生物膜的化学组成表
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量的糖类
生物膜 人的CNS髓鞘 人的红细胞膜 大鼠的肝细胞核膜 内质网膜 线粒体 外膜 线粒体
内膜
蛋白质/% 20 49 59 67 52 76
脂类/% 79 43 35 33 48 24
糖类/% 少 8 2.9 少 少 少
（进阶探索）
提出假说
学习任务
二、细胞膜的成分
脂 质：约占50%
磷脂最丰富，含少量胆固醇
蛋白质：约占40%
糖 类：占2~10%
脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜？
提出假说
学习任务
二、细胞膜的成分
脂 质：约占50%
磷脂最丰富，含少量胆固醇
蛋白质：约占40%
糖 类：占2~10%
脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜？
细胞膜的成分
（在细胞膜行使功能时起重要作用
功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多）
形成糖脂或糖蛋白(与细胞的识别有关)
分布在细胞膜的外表面。
提出假说
学习任务
三、细胞膜的结构探索——三明治模型
“三明治”模型
1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗-亮-暗”结构。
提出假说：生物膜是由“蛋白质-脂质-蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。
实验一
提出假说
学习任务
三、细胞膜的结构探索——三明治模型
把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。
提出假说
学习任务
三、细胞膜的结构探索——三明治模型
Q1:“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治结构模型有什么不足？
变形虫摄食纤毛虫
细胞分裂
无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动
提出假说
学习任务
三、细胞膜的结构探索
1970年，Larry Frye将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
实验二
提出假说
学习任务
三、细胞膜的结构探索
Q2：通过人鼠细胞融合实验结果，你可以得出什么结论？
细胞膜具有流动性
提出假说
学习任务
三、细胞膜的结构探索
Q3：若适当降低温度,膜蛋白最终均匀分布的时间会延长,由此说明什么
温度能影响膜的流动性。
1972年辛格和尼科尔森提出了——流动镶嵌模型。
提出假说
学习任务
三、细胞膜的结构探索
(1)细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。
(2)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：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。蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
(3)细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
提出假说
学习任务
Q1: 流动镶嵌模型与蛋白质一脂质一蛋白质的“三明治”模型，除了蛋白质的分布不同之外，结构特点的区别主要在哪里？
四、流动镶嵌模型的特点
流动性
连 线 题
提出假说
小试牛刀
提出假说
学习任务
四、流动镶嵌模型的特点
Q2:你还能列举与细胞膜流动性有关的例子吗？
分泌蛋白（如胰岛素）、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合以及原生质体的融合。
提出假说
学习任务
四、流动镶嵌模型的特点
Q3:既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢 ？
一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙通过膜；
二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。
提出假说
学习任务
Q4: 分析生物膜模型的建立过程，你受到什么启示？
四、流动镶嵌模型的特点
是一个不断提出假说又不断验证的过程。
细胞壁
细胞壁是植物细胞的边界吗？
1.分布：
2.成分：
3.功能：
4.性质：
是全透性的
植物、真菌及大多数原核细胞都有细胞壁
植物---纤维素和果胶
细菌---肽聚糖
支持和保护
为什么细胞壁不是植物细胞的边界？
细胞壁对要进出细胞的物质没有选择性（即全透性），它不能保证细胞内部的稳定。
提出假说
学习任务
五、细胞壁
不是
提出假说
本节重点
细胞膜的功能
① 将细胞与外界分隔开
② 控制物质进出细胞
③ 进行细胞间的信息交流
细胞膜的成分包括：
脂质（磷脂、胆固醇）、蛋白质、少量糖类
3. 细胞膜的结构模型
流动镶嵌模型
提出假说
本节重点
4. 流动镶嵌模型
①基本骨架：磷脂双分子层
②结构特点：流动性
③功能特点：选择透过性
细胞膜可以杜绝所有对细胞有害物质的进入。
细胞膜控制物质进出的能力是有限的。
植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用。
提取细胞膜时可以选用鸡红细胞。
磷脂分子由亲水“头”部和疏水“尾”部构成。
组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，而蛋白质分子是静止的。
×
√
√
×
√
×
提出假说
实战演练
提出假说
实战演练
1.下列实例中，能说明细胞膜具有选择透过性的是
A.细胞内的囊泡与细胞膜融合 B.精子与卵细胞合形成受精卵
C.小肠绒毛上皮细胞对Na＋、K＋的吸收 D.变形虫捕食和运动时伪足的形成
流动性
流动性
流动性
选择透过性
提出假说
实战演练
２.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质A．糖蛋白 B．磷脂
C．脂肪 D．核酸
提出假说
实战演练
３．图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是
A. a指磷脂分子的尾部，具有疏水性
B. 由图可知细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
C. 细胞膜的结构特点是具有一定的流动性
D. 细胞膜的选择透过性与b,d的种类有关，与数量无关
细胞膜中的磷脂分子和大多数蛋白质都可以运动。
b、d是蛋白质，细胞膜的选择透过性与蛋白质的含量和种类有关，D错误。

展开更多......

收起↑