细胞膜结构功能学习教案

1、会计学1细胞膜结构细胞膜结构(jigu)功能功能第一页，共30页。 1）通过活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并）通过活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞。不是所有的物质都能进入细胞。 2）用显微注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体）用显微注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体内伊红能很快扩散到整个细胞，却不能很快溢出细胞。内伊红能很快扩散到整个细胞，却不能很快溢出细胞。 3）在光学显微镜下用微针碰触细胞表面时，细胞表）在光学显微镜下用微针碰触细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展，用微针插入细胞内，细胞表面有面有弹性，可以伸展，用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构一

2、层结构(jigu)被刺破，如果细胞表面结构被刺破，如果细胞表面结构(jigu)受受损过大，细胞会死亡。损过大，细胞会死亡。第2页/共30页第二页，共30页。 任何任何(rnh)系统都有边界。细胞作为一个系统都有边界。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜。基本的生命系统，它的边界就是细胞膜。探究一：1895年Overton在研究(ynji)各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。细胞膜也能被蛋白酶分解，这说明了什么？膜结构中具有膜结构中具有(jyu)(jyu)脂质类物质脂质类物质膜结构中含有蛋白质类物质膜结构中含有蛋白质类物质第3页/共

3、30页第三页，共30页。思考：蛋白质在行使功能时起重要思考：蛋白质在行使功能时起重要(zhngyo)作作用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多还是越少？是越多还是越少？ 脂质脂质 50%成分成分 蛋白质蛋白质 40% 糖类糖类 2%-10%与生活中的联系：与生活中的联系： 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分(chng fn)(chng fn)的改变有关。的改变有关。细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成越多越多第4页/共30页第四页，共30页。 若制作若制作(zhzu)真核细胞三维结

4、构模型中，现有真核细胞三维结构模型中，现有塑料袋、普通布和弹力布，你认为哪种材料好？理由塑料袋、普通布和弹力布，你认为哪种材料好？理由是？是？ 用弹力布好，因为细胞膜具有一定的弹性，且用弹力布好，因为细胞膜具有一定的弹性，且 能控制物质的出入，弹力布基本上能满足能控制物质的出入，弹力布基本上能满足(mnz)这些条件这些条件问题：问题： 细胞膜为什么具有一定的弹性，为什么能控制细胞膜为什么具有一定的弹性，为什么能控制物质的出入呢？物质的出入呢？第5页/共30页第五页，共30页。生物膜的流动生物膜的流动(lidng)(lidng)镶嵌模型镶嵌模型1.对生物膜结构对生物膜结构(jigu)的探索历程的

5、探索历程阅读教材阅读教材6565页最后两个段落，回答下列问题：页最后两个段落，回答下列问题：问题问题1 1：欧文顿的结论是？：欧文顿的结论是？问题问题2 2：两位荷兰科学家的实验结论是：两位荷兰科学家的实验结论是：脂溶性物质容易通过细胞膜，所以膜是由脂脂溶性物质容易通过细胞膜，所以膜是由脂 质组成的质组成的细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层第6页/共30页第六页，共30页。 1. 1.最初认识最初认识(rn shi)(rn shi)到细胞膜是由脂质组成的，到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析得出的是通过对现象的推理分析得出的 2. 2.有必要，仅靠推

6、理的出的结论不一定准确，还应有必要，仅靠推理的出的结论不一定准确，还应通过通过(tnggu)(tnggu)科学实验进行检验和修正。科学实验进行检验和修正。 3. 3.因为磷脂分子的因为磷脂分子的“头部头部”亲水，所以在水亲水，所以在水空气界面上磷脂分子是空气界面上磷脂分子是“头部头部”向下与水面接触，向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的恰为红细胞表面积的2 2倍，从而得出了膜中的脂质必倍，从而得出了膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。然排列为连续的两层这一结论。第7页/共30页第七页，共30页。 细胞

7、膜是由磷脂和蛋白质构成的，其中的磷脂细胞膜是由磷脂和蛋白质构成的，其中的磷脂以双分子层存在以双分子层存在(cnzi)(cnzi)，蛋白质位于细胞膜的什，蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？请阅读教材么位置呢？请阅读教材66676667页，回答下列问题：页，回答下列问题：问题问题1 1：19591959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清 晰的暗晰的暗亮亮暗的三层结构，从而提出了生物暗的三层结构，从而提出了生物 膜的模型是什么膜的模型是什么(shn me)(shn me)？其不足之处是？其不足之处是？问题问题2 2：新技术对生物膜的研究表明蛋白质的分布：新技术对生物膜的研究

8、表明蛋白质的分布 状况是：状况是：生物膜的模型是：蛋白质生物膜的模型是：蛋白质脂质脂质蛋白质；不足蛋白质；不足之处之处(b z zh ch)(b z zh ch)是：把生物膜描述成静态的是：把生物膜描述成静态的结构结构问题问题3 3：19701970年的荧光染料标记实验证明了什么？年的荧光染料标记实验证明了什么？ 膜结构中的蛋白质并不是全部平铺膜结构中的蛋白质并不是全部平铺在脂质表面，有的则是镶嵌在脂质双分子层中在脂质表面，有的则是镶嵌在脂质双分子层中第8页/共30页第八页，共30页。19701970年的荧光染料年的荧光染料(rnlio)(rnlio)标记后的细胞融合标记后的细胞融合实验实验细

9、胞膜具有细胞膜具有(jyu)(jyu)流流动性动性 1972 1972年桑格和尼克森提出了年桑格和尼克森提出了细胞膜结构的流动镶嵌细胞膜结构的流动镶嵌(xingqin)(xingqin)模型模型红色荧光红色荧光标记的人标记的人细胞细胞绿色荧光绿色荧光标记的小标记的小鼠细胞鼠细胞细胞融合细胞融合 37OC40min第9页/共30页第九页，共30页。蛋白质分子蛋白质分子(fnz)磷脂磷脂(ln zh)双双分子层分子层糖蛋白糖蛋白2.流动镶嵌模型的基本流动镶嵌模型的基本(jbn)内容内容以磷脂双分子分子层为基本骨架，其上覆盖、或以磷脂双分子分子层为基本骨架，其上覆盖、或镶嵌、或贯穿有蛋白质分子镶嵌、

10、或贯穿有蛋白质分子结构特点结构特点：具有一定的流动性具有一定的流动性第10页/共30页第十页，共30页。课课 堂堂 练练 习习1、细胞膜上与细胞识别、免疫、信息传递和血型、细胞膜上与细胞识别、免疫、信息传递和血型(xuxng) 决定有着密切关系的化学物质是决定有着密切关系的化学物质是 （ ） A、蛋白质、蛋白质 B 磷脂磷脂 C、核酸、核酸 D、脂肪、脂肪A2、单细胞生物变形虫能不断改变身体的形态，这是由下列、单细胞生物变形虫能不断改变身体的形态，这是由下列(xili)哪一项所决定的哪一项所决定的 （ ） A.细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架的细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架的 B.膜结构上的

11、蛋白质分子都能运动膜结构上的蛋白质分子都能运动 C.膜结构具有一定的流动性膜结构具有一定的流动性 D.膜结构上的磷脂分子是可以流动的膜结构上的磷脂分子是可以流动的C第11页/共30页第十一页，共30页。3、最可能、最可能(knng)构成细胞膜的一组元素是构成细胞膜的一组元素是 （ ） A.碳、氢、氧碳、氢、氧 B.碳、氢、氧、氮碳、氢、氧、氮 C.碳、氢、氧、磷碳、氢、氧、磷 D.碳、氢、氧、氮碳、氢、氧、氮 、磷、磷D4、对细胞膜完成各种生理功能极为重要的结构、对细胞膜完成各种生理功能极为重要的结构 特点是特点是 （ ） A.磷脂排列磷脂排列(pili)成双分子层成双分子层 B.两侧膜物质排

12、列两侧膜物质排列(pili)不对称不对称 C.蛋白质分子覆盖或镶嵌或贯穿于脂质双分子蛋白质分子覆盖或镶嵌或贯穿于脂质双分子 层中层中 D.膜物质分子的运动使其具有流动性膜物质分子的运动使其具有流动性 D第12页/共30页第十二页，共30页。5、一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度、一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度 时，细胞膜的厚度变薄而面积增大，这是由时，细胞膜的厚度变薄而面积增大，这是由 于细胞膜的什么于细胞膜的什么(shn me)特性所决定的特性所决定的 （ ） A.细胞膜结构中的蛋白质是可以运动的细胞膜结构中的蛋白质是可以运动的 B.细胞膜对物质的通过具有选择透过性细胞膜对物质的

13、通过具有选择透过性 C.细胞膜结构的流动性细胞膜结构的流动性 D. 细胞膜具有物质运输的功能细胞膜具有物质运输的功能 C第13页/共30页第十三页，共30页。阅读阅读(yud)教材教材4243页页1、将细胞与外界环境、将细胞与外界环境(hunjng)分隔开分隔开细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定2、控制物质进出细胞、控制物质进出细胞3、进行细胞的信息交流、进行细胞的信息交流物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式第14页/共30页第十四页，共30页。问题问题(wnt)探讨：（教材探讨：（教材70页）页） 1. 水、气体分子及甘油、乙醇（脂溶性）等水、气体分子及甘油

14、、乙醇（脂溶性）等小分子物质都能通过小分子物质都能通过(tnggu)，氨基酸、葡萄糖，氨基酸、葡萄糖和各种离子都不能通过和各种离子都不能通过(tnggu)。 2. 小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的物小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的物质质蛋白质蛋白质第15页/共30页第十五页，共30页。阅读教材阅读教材(jioci)7071页的页的“被动运输被动运输”，并思考、，并思考、讨论下列问题：讨论下列问题： 1.什么叫自由扩散？什么叫协助扩散？什么叫自由扩散？什么叫协助扩散？2. 自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么 3. 自由扩散和协助扩散有

15、什么异同？自由扩散和协助扩散有什么异同？4. 为什么自由扩散和协助扩散都称为被动为什么自由扩散和协助扩散都称为被动(bidng)运输运输？ 都不需要消耗能量，因它们都是顺物质都不需要消耗能量，因它们都是顺物质(wzh)的浓度梯度进行的（高的浓度梯度进行的（高低）。低）。 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式称自由物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式称自由扩散扩散 物质进出细胞时需借助载体蛋白的扩散方式称协助物质进出细胞时需借助载体蛋白的扩散方式称协助扩散扩散第16页/共30页第十六页，共30页。 物质运输的方向都是顺浓度梯度进行物质运输的方向都是顺浓度梯度进行(jnxng)的的，都不需要消耗能

16、量，所以统称被动运输。，都不需要消耗能量，所以统称被动运输。4. 为什么自由扩散和协助扩散都称为为什么自由扩散和协助扩散都称为(chn wi)被动运输？被动运输？3. 自由扩散和协助扩散有什么自由扩散和协助扩散有什么(shn me)异同？异同？ 共同点是都不需要消耗能量，物质扩散的方向都是由高共同点是都不需要消耗能量，物质扩散的方向都是由高低的；不同之处是是协助扩散需要低的；不同之处是是协助扩散需要载体载体的协助的协助第17页/共30页第十七页，共30页。载体的化学载体的化学(huxu)本质本质细胞膜结构细胞膜结构(jigu)上的一种蛋上的一种蛋白质白质载体载体(zit)的特点的特点特异性特异

17、性可逆性可逆性第18页/共30页第十八页，共30页。问题思考问题思考：人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘：人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓浓 度比血液高度比血液高2025倍，那么碘在血液和倍，那么碘在血液和甲状甲状 腺滤泡上皮细胞之间的运输腺滤泡上皮细胞之间的运输(ynsh)方向怎样呢？方向怎样呢？ 依然是血液中的碘通过依然是血液中的碘通过(tnggu)细胞膜不断进入细胞膜不断进入甲状腺滤泡上皮细胞，供甲状腺激素的合成。甲状腺滤泡上皮细胞，供甲状腺激素的合成。第19页/共30页第十九页，共30页。问题思考问题思考(sko)：人体血液中的碘能逆浓：人体血液中的碘能逆浓度梯度被运输到甲状腺滤泡上皮细胞内，需要

18、度梯度被运输到甲状腺滤泡上皮细胞内，需要哪一些条件？哪一些条件？物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗蛋白的协助，同时还需要消耗(xioho)能量的运能量的运输方式称主动运输输方式称主动运输主动运输的意义：保证活细胞能够按照生命活动主动运输的意义：保证活细胞能够按照生命活动 的需要，主动选择性地进行的需要，主动选择性地进行(jnxng)物质交换物质交换第20页/共30页第二十页，共30页。运输方向运输方向载体载体协助协助消耗消耗能量能量实实 例例被被动动运运输输自由自由扩散扩散协助协助扩散扩散主动运主动运输输高高低低高高低

19、低低低高高 不不需要需要(xy(xyo)o)需要需要(xy(xyo)o)需要需要 不不需要需要 不不需要需要需要需要水、气体分子和小水、气体分子和小分子脂溶性物质分子脂溶性物质葡萄糖通过红细胞葡萄糖通过红细胞膜膜葡萄糖、氨基酸等葡萄糖、氨基酸等小分子及各种离子小分子及各种离子第21页/共30页第二十一页，共30页。1）细胞分泌）细胞分泌(fnm)化学物质（如激素）通过化学物质（如激素）通过膜表面膜表面 的受体传递信息的受体传递信息2）通过）通过(tnggu)相邻细胞膜的接触传递相邻细胞膜的接触传递信息信息3）相邻细胞之间）相邻细胞之间 形成通道形成通道 ( (如如 高等植物通过高等植物通过 胞

20、间连丝来传胞间连丝来传 递信息递信息) )第22页/共30页第二十二页，共30页。第23页/共30页第二十三页，共30页。1.细胞膜的主要成分细胞膜的主要成分(chng fn)是什么？是什么？小小 结结细胞膜主要由磷脂细胞膜主要由磷脂(ln zh)和蛋白和蛋白质组成质组成2.细胞膜具有细胞膜具有(jyu)哪些功能哪些功能（1 1）将细胞与外界环境分隔开来）将细胞与外界环境分隔开来（2 2）控制物质进出细胞）控制物质进出细胞（3 3）进行细胞间的信息交流）进行细胞间的信息交流2.生物膜的流动镶嵌模型及其特点怎样？生物膜的流动镶嵌模型及其特点怎样？以磷脂双分子层为基本骨架，其上覆盖、或镶以磷脂双分

21、子层为基本骨架，其上覆盖、或镶嵌、或贯穿有蛋白质分子，磷质分子和大多数嵌、或贯穿有蛋白质分子，磷质分子和大多数蛋白质分子都能运动蛋白质分子都能运动物质跨膜运输的物质跨膜运输的方式方式第24页/共30页第二十四页，共30页。被动被动(bidng)运运输输自由自由(zyu)扩散：物质顺浓度梯度，通过简单扩散：物质顺浓度梯度，通过简单的的 扩散作用进出细胞（不需载体和能量）扩散作用进出细胞（不需载体和能量）协助扩散：在载体的协助下，物质顺浓度协助扩散：在载体的协助下，物质顺浓度(nngd) 梯度扩散作用进出细胞（不需能量）梯度扩散作用进出细胞（不需能量）在消耗能量和载体的协助下，物质在消耗能量和载体

22、的协助下，物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧从低浓度一侧运输到高浓度一侧主动运输：主动运输：第25页/共30页第二十五页，共30页。1、下列哪项生命活动与细胞膜没有直接关系、下列哪项生命活动与细胞膜没有直接关系 （ ） A、肝细胞表面的受体能够与胰岛素分子特异性、肝细胞表面的受体能够与胰岛素分子特异性 结合结合(jih) B、胰岛组织液中的氨基酸进入胰岛细胞内、胰岛组织液中的氨基酸进入胰岛细胞内 C、在胰岛、在胰岛B细胞内将氨基酸合成胰岛素细胞内将氨基酸合成胰岛素 D、胰岛、胰岛B细胞将合成的胰岛素分子分泌到细胞细胞将合成的胰岛素分子分泌到细胞 外外C第26页/共30页第二十六页，共30页。2.下列最容易通过细胞膜的物质下列最容易通过细胞膜的物质(wzh)是是 （ ） A.淀粉淀粉 B.脂肪酸脂肪酸 C.葡萄糖葡萄糖 D.蛋白质蛋白质3.下列物质通过下列物质通过(tnggu)红细胞时，需要消耗细胞内能红细胞时，需要消耗细胞内能量的量的 是是 （ ） A.甘油甘油 B.CO2 C.水水 D.Na+BD4. 能够保证细胞按照生命