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3.1细胞膜的结构与功能
第三章 细胞的基本结构
细胞的边界：细胞膜（质膜）
一个系统总有它的边界
国家的边界：边防线等
人体的边界：皮肤和黏膜
细胞膜的出现
1 将细胞与外界环境分隔开
膜的出现使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。
一、细胞膜的的功能
原始生命
2.控制物质进出细胞
一、细胞膜的的功能
营养物质
代谢废物
分泌物
（激素、抗体等）
病毒，病菌
控制的相对性
具有选择透过性
激素
内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
（1）通过细胞分泌化学物质完成传递信息
3、进行细胞间的信息交流
化学物质间接交流
如：精子和卵细胞的识别和结合
（2）通过相邻细胞膜接触传递信息
受体
3、进行细胞间的信息交流
直接接触
3）高等植物通过胞间连丝来传递信息。
3、进行细胞间的信息交流
形成通道
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞----选择透过性
3.进行细胞间的信息交流
化学物质传递
细胞膜直接接触传递
细胞通道传递
一、细胞膜的功能
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。
为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
时间：
人物：
实验：
推测：
膜是由脂质组成的.
1895年
欧文顿（E.Overton）
用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透
性实验.
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
对细胞膜成分的探索历程
相似相溶原理
时间：
实验：
20世纪初
科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞分离出来，并进行了化学分析。
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
结论：
亲水头部
疏水尾部
磷脂分子结构特点：
时间：
人物：
实验：
结论：
细胞膜中的磷脂排列为连续的两层
1925年
荷兰科学家
从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层。测得单分子层的面积是红细胞的表面积的2倍。
推测
水
水 D
A
水 C
水
B
水
水 E
C
双层磷脂分子是如何排布构成生物膜结构的呢？
时间：
人物：
实验：
结论：
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
1935年
英国学者
细胞膜的张力实验
细胞膜的成分
脂 质
蛋白质
糖 类
主要是磷脂、
少量胆固醇（动物细胞膜）
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
二、细胞膜的组成成分
（50%）
（40%）
（2%-10%）
那么这些脂质、糖类、蛋白质如何构成细胞膜呢？
三、对细胞膜结构的探索
时间：
人物：
实验：
提出假说：
1959年
罗伯特森（J.D.Robertsen）
在电镜下观察细胞膜。
细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。
三明治模型
20世纪60年代以后，人们对这一模型的异议增加了。不少科学家对于生物膜是静态的观点提出质疑：
静态“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构模型无法解释膜的复杂功能。
甚至无法解释细胞生命现象：细胞的生长，
变形虫的变形运动，
细胞的吞噬作用等
时间：
实验：
结论：
1970年
人——鼠细胞荧光标记融合实验
膜上蛋白质可以运动，细胞膜具有一定的流动性
人细胞
鼠细胞
荧光标记 膜蛋白
诱导
融合
40分钟后
370C
时间：
人物：
提出：
1972年
辛格和尼科尔森
流动镶嵌模型
四、流动镶嵌模型的基本内容
1、基本支架为
2、蛋白质
3．结构特点 。
磷脂双分子层
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，有的贯穿整个磷脂双分子层。
具有一定的流动性
功能： 与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系
4、糖被
糖类分子（也叫糖被）分别和蛋白质分子或与脂质结合形成糖蛋白、糖脂。
本节总结
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开；
2.控制物质进出细胞（选择透过性）；
3.进行细胞间的信息交流。
二、细胞膜的成分：
脂质：50％，蛋白质：40％，糖类：2-10％。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量
越多。
三、细胞膜的结构：流动镶嵌结构
1、下列关于细胞膜的说法,错误的是( )
A.细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
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多
D.有的细胞膜中不仅含有磷脂,还含有少量的胆固醇
A
例题练习
2、下列有关细胞膜功能的叙述中，错误的是（ ）
A．将细胞与环境分开 B．控制物质进出细胞
C．进行细胞间的信息交流 D．可合成能源物质
D
3．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）。
A．结构特点具有流动性
B．选择透过性
C．专一性
D．具有运输物质的功能
A

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