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3.1 细胞膜的结构和功能
人教版高中生物必修一课件
第3章 第1节
01.复习巩固
02.新课导入
- CONTE NTS -
复习巩固
第壹部分
系统的边界—细胞膜
3.1细胞膜的结构和功能
1.概述细胞膜的主要功能。
2.分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过程和方法。
3.了解流动镶嵌模型的基本内容。
新课导入
第貳部分
功能一：将细胞与外界环境分隔开
1、鸡蛋黄和鸡蛋清是分开的，说明了细胞膜有什么作用？
2、细胞膜具有该功能的意义是什么？
保障了细胞内部环境的相对稳定
3、把正常的蛋黄与戳破的蛋黄分别放入蓝墨水中，一段时间后结果如图，这体现细胞膜的什么功能？
功能二：控制物质进出细胞
细胞膜的功能
细胞
废物
营养物质
分泌物
（抗体、激素）
细菌
病毒
细胞膜的对物质进出的控制作用是绝对的吗？
膜具有选择透过性
多细胞生物体作为一个繁忙有序的细胞社会，每个细胞都不是孤立存在的，细胞与细胞之间相互联系共同完成生命活动。这体现细胞膜的什么功能？
功能三：进行细胞间的信息交流
阅读教材P41图3-2，了解细胞间信息交流的方式
细胞分泌的化学物质（如激素）经血液 运输与靶细胞上的受体结合
细胞信息交流方式1：
受体
血管
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
发出信号的细胞
如：精子与卵细胞的结合
相邻两个细胞的细胞膜接触
细胞信息交流方式2
靶细胞
信号分子
Eg:精卵细胞的结合
细胞信息交流方式3：
相邻的细胞间形成通道（通道联系）
高等植物细胞间形成胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用
胞间连丝
1.怎么区分显微镜视野中的气泡和细胞？
2.光学显微镜下能否看见细胞膜？
气泡有一圈很粗的黑边，是光亮的，里面只有空气。细胞具有细胞膜、细胞质、细胞核的复杂立体结构。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的
阅读教材P42，了解对细胞膜成分的探索历程
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
1895年 “欧文顿实验”
膜由脂质构成
根据该实验，我们能提出什么假说？
2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
3.那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？
1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
有必要，通过鉴定能更准确地说明问题
从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
探究 制备细胞膜的方法
细菌
植物细胞
人的口腔上皮细胞
哺乳动物 成熟的红细胞
选择哺乳动物成熟红细胞，原因：
三无
细胞
2、制备细胞膜的实验原理是什么？
把红细胞放在清水中，红细胞会吸水涨破
细胞膜化学分析结果：组成膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
无细胞壁、无细胞核和众多细胞器，容易得到较纯的细胞膜
1.选择什么样的实验材料制备细胞膜最合适，并说出理由？
根据磷脂分子的结构特点，思考磷脂分子在水—空气中的排布方式？
磷脂分子结构
磷酸 “头” 部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。
亲水基
疏水基
空气
水
磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。
1925年，荷兰科学家Gorter和Grendel用丙酮从红细胞中提取出脂质，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两倍。
膜中脂质分子排列为连续两层
结论：
细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？
推测
水
水 D
A
水 C
水
B
水
水 E
C
思考：取肝脏细胞的磷脂排成单层，会是细胞表面积的两倍吗？
成分 神经髓鞘 红细胞细胞膜 肝细胞细胞膜 大肠杆菌
细胞膜
蛋白质 22 60 60 75
总脂类 78 40 40 25
磷脂 33 24 26 25
糖脂 22 微量 0 0
资料、 各种细胞膜的成分
1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。基于以上信息，你能够做出何种推测？
细胞膜的成分
脂质（磷脂最丰富）大约占50%
蛋白质 大约占40%
少量糖类 大约占2%—10%
主要成分
思考：你从左侧曲线中能得出什么结论？
细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，则功能越复杂。
脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的？阅读教材P43-45，了解对细胞膜结构的探索过程
1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗－亮－暗的三层结构
他大胆的提出生物膜的模型：所有生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子．他把生物膜描述为静态的统一结构．
蛋白质
蛋白质
脂质
单位膜模型
要点：
①所有膜结构都相同
②静态的结构
融合细胞
细胞
融合
37℃
40min
正在融合的细胞
红色荧光染料标记膜蛋白
绿色荧光染料标记膜蛋白
人细胞
小鼠细胞
1970年 荧光标记的小鼠细胞
和人细胞融合实验
细胞膜具有一定的流动性,从而推翻了静止模型的观点
１）各种生物膜功能不同，应该结构也不同
２）细胞的生长、变形虫的变形运动、白细胞吞噬细菌等现象不好解释
质疑：
问题：①细胞膜的组成成分？
②细胞膜的基本支架？
③蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？
④细胞膜的结构特点和功能特点？
1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫做糖被叫做糖被。（糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系）
具有流动性（磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以运动的）
膜的结构特点：
膜的功能特点：
选择透过性
膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要作用。
思考：1、既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输？
2、P46拓展应用二、2

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