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(共17张PPT)
第1节 细胞膜的结构和功能
(第二课时)
学习目标
课程标准要求：
1.2.1概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞和其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。
课标落实——本节目标
1.生命观念：通过对细胞膜的功能、组成和结构的学习，形成结构和功能相适应的生命观念。
2.科学思维：通过对细胞膜流动镶嵌模型的学习，培养模型与建模的科学思维方式
3.社会责任:通过对细胞膜的成分和结构的探索历程，培养科学探究能力。
温故知新1、功能越复杂的细胞膜，它的脂质成分越复杂。（ ）2、细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。（ ）3、向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。（ ）4、由于磷脂分子内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜。( )探究：根据课本42页磷脂的分子结构示意图和已学知识，总结磷脂分子的元素组成、化学组成及结构特点。
讨论1.推测磷脂分子在空气—水界面上会怎么样铺展？为什么？
讨论2.推测磷脂分子在水中或细胞膜中会怎样排布的？为什么？
讨论3.推测磷脂分子在水—苯混合溶剂中会如何分布 为什么？
任务一、根据磷脂分子的特点，完成以下内容：
空气—水界面
苯等疏水环境
水
水
水
水
水—苯混合溶剂
水中或细胞膜
1925年，戈特和格伦德尔从人的红细胞细胞膜中提取脂质，
在空气—水界面上铺成单分子层。
细胞膜6的磷脂分子是排列为连续的两层
资料
表面积=S
脂单分子层面积=2S
推测
结论
对细胞膜结构的探索
1972年，辛格和尼科尔森
①方法：新的观察和实验证据。
②结论：提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。
？
时间：20世纪60年代以后
质疑：科学家对细胞膜是静态的观点提出质疑：如果是这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的运动这样的现象都难以解释。
1959年，罗伯特森
1970年,人鼠细胞融合实验
①方法：荧光标记法
②现象：
a．开始：一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。
b．在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光均匀分布。
③结论：细胞膜具有流动性。
①方法：在电子显微镜下观察细胞膜。
②现象：细胞膜呈现清晰的暗—亮—暗的三层结构。
③结论：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是一种静态的统一结构。
①
②
冰冻蚀刻技术
物理科学家将标本用干冰等冰冻，在低温下用冷刀将细胞膜切开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面（冰冻蚀刻法），发现蛋白质在膜中的分布情况。
思考：冰冻蚀刻实验证明蛋白质是如何排布的，有何特点？
蛋白质镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中，体现了膜结构内外的不对称性。
流动镶嵌模型的内容
_________的蛋白质
__________的蛋白质
______在表面的蛋白质
___________的蛋白质
蛋白质：功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
体现了膜结构的不对称性
镶
部分嵌入
全部嵌入
贯穿
流动镶嵌模型的基本内容
阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，回答下列问题：
细胞膜的基本支架是什么？
什么叫糖蛋白、糖脂、糖被？
糖被在细胞中的分布？糖被功能？
细胞膜具有流动性的原因是什么？
流动镶嵌模型
1972年
辛格、尼科尔森提出的流动镶嵌模型为多数人所接受。
⑤
糖脂
①水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；
②膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。
思考：既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？
①
③
①
②
④
流动镶嵌模型的内容
细胞膜的结构特点：
意义：
具有一定流动性
对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能非常重要。
磷脂分子的侧向自由移动
膜中的蛋白质大多也能运动
原因？
项目 流动性 选择透过性
主要表现 生物膜中的蛋白质和脂质分子在膜中可作多种形式的移动，膜整体也可以流动。 细胞膜选择的小分子、离子可以通过，其他小分子、离子、大分子物质则不能通过。
结构基础 ①磷脂分子具有流动性， ②大多数蛋白质分子也可以运动。 ①膜上蛋白质的种类和数量不同；②磷脂分子的屏蔽作用；
区别 流动性是膜的结构特点 选择透过性是膜的功能特性
实例 变形虫的变形运动、细胞融合、 胞吞、胞吐。 植物对离子的选择性吸收、肾小管的重吸收。
联系 流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性，凡是影响磷脂分子和蛋白质分子活性的因素（温度、pH、蛋白酶、脂溶剂等），均能够影响膜的流动性，影响膜的选择透过性。 流动性和选择透过性的比较
二
流动镶嵌模型的基本内容
位置：位于细胞膜外表面（可以判断细胞膜的内外），
与蛋白质结合叫糖蛋白，与脂质结合叫糖脂
糖被
作用：细胞表面识别和细胞间的信息传递
流动镶嵌模型的基本内容
结构：亲水端在外，疏水端在内的双分子层，使细胞膜有屏蔽作用（选择透过性）
磷脂双分子层 作用：膜的基本支架
特点：可以侧向运动，具有流动性
位置：镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中（体现了膜结构的不对称性)
蛋白质分子 特点：大多数蛋白质分子都可以运动
作用：细胞膜功能的主要执行者（与膜的选择透过性有关）
结构
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
流动镶嵌模型
成分
脂质
蛋白质
脂双层为基本支架
镶在、嵌入、贯穿
细胞表面
内部疏水，屏障
决定膜的功能
细胞表面的识别、细胞间的信息传递等
糖类
小结
组成
决定
细胞膜（质膜）——系统的边界
随堂检测
拓展应用
1.右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的
药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
（1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？
（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？
由于双层磷脂分子构成的脂质体，脂质体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；两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中。
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。
　实战训练　
2.下图是某肌肉细胞细胞膜的亚显微结构模式图，①~③表示物质。下列有关说法错误的是（　　）
A．②③在细胞膜上是可以运动的
B．细胞识别与物质①有关
C．②在细胞膜上的分布是不均匀的
D．细胞中③的单分子层面积等于该细胞表面积的两倍
　实战训练　
3.如图为动物细胞膜的流动镶嵌模型，①～④表示物质，其中③是一种脂质。下列叙述不正确的是(　　 )
A．①在细胞膜的外侧，该物质可能与细胞间的识别有关
B．②含有磷元素，该物质参与构成细胞膜的基本支架
C．③是胆固醇，该物质可促进血液中葡萄糖的运输
D．④可能具有催化功能，⑤是细胞骨架

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