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(共29张PPT)
第1节 细胞膜的结构和功能
你是否用筷子轻轻感觉到了鸡蛋完整的卵黄周围有一层看不见的膜？
蛋黄表面有一层薄薄的膜，叫做蛋黄膜，其实就是细胞结构中的细胞膜（也叫质膜），蛋黄膜是鸡蛋内部结构中最内层的保护结构。
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
原始地球环境
原始海洋中有机物聚集进化出原始生命
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相对稳定。
细胞膜出现
意义
2. 控制物质进出细胞
一、细胞膜的功能
资料1：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。
【思考】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
死 细 胞
活 细 胞
2. 控制物质进出细胞
一、细胞膜的功能
核
CO2
细胞
产物
代谢
废物
O2
营 养
物 质
细胞膜
不需的，有害的物质
有些病毒病菌
细胞膜的控制作用是相对的
一些有害物质、部分病毒和病菌能进入细胞
（选择透过性）
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
靶细胞
靶细胞
内分泌细胞
激素
血液
受体
1、化学本质：糖蛋白
2、作用：接受激素等化学物质的信号
3、特点：专一性（一种受体只能识别一种或者一类物质）
受体简介
接受信号的细胞
靶细胞:
与膜结合的
信号分子
例如：精子和卵细胞的识别和结合
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
受体
发出信号的细胞
靶细胞
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
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。
如：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
直接接触
通过体液运输
形成通道
例、如图为细胞间信息交流的三种方式，下列有关叙述错误的是
A.这三种方式中都需要信号分子与细胞膜上的受体进行识别与结合
B.图甲可表示胰岛素经血液运输到靶细胞对其生命活动进行调节
C.图乙可表示同种动物精子和卵细胞之间的识别和结合
D.图丙可表示高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接并进行信息交流
A
二、对细胞膜成分的探索
资料1
1859年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
●
●
●
●
细胞膜
●
●
●
●
●
●
请推测细胞膜有什么成分？
脂质
资料2
科学家利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
思考：选用哺乳动物的红细胞来制备细胞膜的原因？
①无细胞壁，更易吸水胀破
②没有细胞核和众多的细胞器，从而避免核膜和细胞器膜的干扰。
二、对细胞膜成分的探索
磷脂：
（亲水）
头部
尾部
（疏水）
二、对细胞膜成分的探索
(2)若细胞内外均为水环境，细胞膜中的磷脂分子应如何分布？请画图表示。
水
水
水
水
A
(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布特点的是 。
思考：
二、对细胞膜成分的探索
资料3
1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙醇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，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
由此推断出：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
（磷脂双分子层）
二、对细胞膜成分的探索
资料4
1935年，丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。
请推测细胞膜有什么成分？
蛋白质
20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。从而证明细胞膜中存在蛋白质。
二、对细胞膜成分的探索
脂质
50%
蛋白质
40%
糖类
2%-10%
二、对细胞膜成分的探索
三、对细胞膜结构的探索
资料5
1959年，罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜呈暗—亮—暗的三层结构。
（关于电镜成像：电子束照射大分子物质，散射度高，呈暗带；照射小分子物质，散射度低，呈亮带。）
请推测三层结构中蛋白质的排列方式？
蛋白质—脂质—蛋白质模型；静态统一结构
该模型可以解释细胞的哪些功能？不能解释哪些现象？
蛋白质在细胞膜两侧可以帮助细胞进行物质运输等，但是错误的将细胞膜描述为静态统一的结构，无法解释细胞的生长和分裂、变形虫的运动、受精时细胞融合等。
三、对细胞膜结构的探索
1970年，Larry Frye和Michael Edidin进行了人鼠细胞融合实验
资料6
蛋白质能运动
（流动性）
三、对细胞膜结构的探索
冰冻蚀刻技术研究细胞膜
资料7
　蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于磷脂双分子层。
三、对细胞膜结构的探索
1972年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型
三、对细胞膜结构的探索
磷脂双分子层
糖蛋白
磷脂
胆固醇
蛋白质
糖脂
磷脂双分子层
糖蛋白
磷脂
胆固醇
蛋白质
糖脂
四、流动镶嵌模型的基本内容
糖被（多糖）：细胞表面的识别、细胞间的信息传递等。
1.细胞膜的成分：
四、流动镶嵌模型的基本内容
2.基本支架：
3.蛋白质的分布：
4.细胞膜的流动性：
主要是磷脂分子和蛋白质分子。
磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。
主要表现在构成膜的磷脂分子可以侧向运动，膜中的蛋白质分子大多也能运动。
蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿三种方式和磷脂双分子层联系，这些蛋白质在物质运输等方面具有重要作用
例、细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是
A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜
B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜
C.细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
B
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；
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。
1、水分子如何穿过膜中间的疏水层？
四、流动镶嵌模型的基本内容
拓展延伸
外侧：糖蛋白的一侧
内侧：没有糖蛋白的一侧
2、判断细胞膜内外侧的方法？
四、流动镶嵌模型的基本内容
拓展延伸
联系生活
下图是由磷脂分子构成的脂质体，它能将能在水中结晶的药物和脂溶性的药物运送到特定的细胞发挥作用。
两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；
脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。
（1）两类药物被包在脂质体的什么位置？说明理由。
（2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
课堂小结
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
糖被
功能特点
结构特点
（选择透过性）
（流动性）

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