第一节细胞膜的结构和功能

1、请从下面细胞中选出最符合研究细胞膜的请从下面细胞中选出最符合研究细胞膜的细胞，并说明理由。细胞，并说明理由。 高等动物细胞高等动物细胞高等植物细胞高等植物细胞哺乳动物成熟哺乳动物成熟的红细胞的红细胞细菌细菌1、无细胞壁、无细胞壁2、取材方便，数量多、取材方便，数量多3、哺乳动物成熟的红细胞结构、哺乳动物成熟的红细胞结构简单，无核膜及其他膜性细胞简单，无核膜及其他膜性细胞器的干扰器的干扰。为什么要选用哺乳动物红细胞？为什么要选用哺乳动物红细胞？低渗溶液低渗溶液等渗溶液等渗溶液细胞吸细胞吸水膨胀水膨胀细胞失细胞失水皱缩水皱缩正常红正常红细胞细胞 高渗溶液高渗溶液原理：原理：离心分离离心分离获得较纯

2、的细胞膜获得较纯的细胞膜如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需要什么方法才能获得较纯的细胞膜？还需要什么方法才能获得较纯的细胞膜？提取红细胞提取红细胞使红细胞吸水破裂使红细胞吸水破裂回到回到119119年年前前重温细胞膜成分的探索历程重温细胞膜成分的探索历程 时间时间：1919世纪末世纪末(1895(1895年年) ) 人物人物：欧文顿（：欧文顿（E.OvertonE.Overton） 实验实验：用用500500多种物质对植物细胞进行上万次的通透多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更易通性实验，发现溶于脂质的物

3、质比不溶于脂质的物质更易通过细胞膜。过细胞膜。提出假说：提出假说：膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的细胞膜的组成成分是什么？细胞膜的组成成分是什么？时间时间19251925年年人物人物荷兰科学家荷兰科学家GorterGorter和和GrendelGrendel 实验实验结论结论细胞膜中的脂质分子（磷脂分子）必细胞膜中的脂质分子（磷脂分子）必然排列为然排列为两层两层 用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气水用丙酮从人红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红界面上铺成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的细胞表面积的2 2倍。倍。脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢

4、？脂质分子在细胞膜中是如何排列的呢？两层脂质分子（磷脂分子）是如何排列的呢？两层脂质分子（磷脂分子）是如何排列的呢？亲水头亲水头疏水尾疏水尾可以和水分子结合可以和水分子结合 排斥水分子排斥水分子2. 磷脂分子在细胞膜中必然排列为连续的两层，该怎样排列？磷脂分子在细胞膜中必然排列为连续的两层，该怎样排列？AB C1.磷脂在空气磷脂在空气水界面上铺展成单层分子层，该如何排列？水界面上铺展成单层分子层，该如何排列？B C D A AC 2020世纪初，科学家将膜从哺乳动物的世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞分离出来，通过化学分析表明，膜红细胞分离出来，通过化学分析表明，膜的主要成分是的主要成分是脂

5、质和蛋白质脂质和蛋白质，还有少量的，还有少量的糖类糖类。细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？ 细胞膜的成分细胞膜的成分 脂质脂质（主要是磷脂）：（主要是磷脂）：约占约占50%50% 蛋白质蛋白质：约占：约占40%40% 糖类糖类：2%2%10%10%细胞膜的成分细胞膜的成分小结小结组成元素：组成元素：C、H、O、N、P蛋白质在脂质双分子层中是怎样蛋白质在脂质双分子层中是怎样分布的呢？分布的呢？4.4.磷脂双分子层与大多数蛋白质分子都可以运动，具有流动性。磷脂双分子层与大多数蛋白质分子都可以运动，具有流动性。糖酯糖蛋白糖蛋白3 3细胞膜的表面有一层

6、由蛋白质和多糖组成的细胞膜的表面有一层由蛋白质和多糖组成的糖蛋白糖蛋白（糖被），（糖被），具有细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护和润滑等功能。具有细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护和润滑等功能。细胞膜的结构特点：具有一定的流动性细胞膜的结构特点：具有一定的流动性磷脂双分子层磷脂双分子层磷脂双磷脂双分子层分子层1. 1. 以以磷脂双分子层磷脂双分子层为为基本支架基本支架；蛋白质分子蛋白质分子2 2蛋白质分子蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿覆盖、镶嵌、贯穿在整个磷脂双分子层中；在整个磷脂双分子层中；基本内容：基本内容： 二、二、 1972年，辛格提出年，辛格提出细胞膜结构模型细胞膜结构模型流动镶嵌模型流

7、动镶嵌模型 在细胞膜的外在细胞膜的外表，有一层由细胞表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。白，叫做糖被。：保护和润：保护和润 滑，滑，细胞膜表面的识别细胞膜表面的识别 糖蛋白糖蛋白在细胞生命活动中起什么作用在细胞生命活动中起什么作用？单击画面继续思考：如何判断膜的内 外？ 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。红色红色荧光染料标记荧光染料标记人细胞表面蛋白质人细胞表面蛋白质细胞融合细胞融合绿色绿色荧光染料标记荧光染料标记鼠细胞表面蛋白质鼠细胞表

8、面蛋白质杂交细胞杂交细胞373740min40min得出结论：得出结论：细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性三、细胞膜的功能三、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境隔开。将细胞与外界环境隔开。即屏障作用，可以保护细胞不受外即屏障作用，可以保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。来物质的干扰和有害物质的侵袭。 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色死的动物细胞会被染成蓝色，而，而活的动物活的动物细胞不着色细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你，从而判断细胞是否死亡。你能解释能解

9、释“染色排除法染色排除法”的原理吗？的原理吗？ 动脑筋动脑筋 活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的能力能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来判细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来判断细胞是否具有活力。断细胞是否具有活力。2.控制物质进出细胞，但细胞膜的控制物质进出细胞，但细胞膜的这种控制作用是相对的。这种控制作用是相对的。功能（生理）特点：选

10、择透过性功能（生理）特点：选择透过性3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流进进行行细细胞胞间间的的信信息息交交流流（1 1）细胞分泌）细胞分泌化学物质化学物质（如激素）通过膜（如激素）通过膜表面的受体传递信息表面的受体传递信息进进行行细细胞胞间间的的信信息息交交流流（2 2）相邻两个细胞的）相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细个细胞传递给另一个细胞。例如：精子和卵细胞。例如：精子和卵细胞的识别和结合胞的识别和结合（3）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。高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。进进行行细细胞胞间间的的信信息息交交流流细胞膜功能小结细胞膜功能小结1、将细胞与外界环境将细胞与外界环境分隔分隔开；开；2、控制物质、控制物质进出进出细胞；细胞；3、进行细胞间的、进行细胞间的信息交换信息交换通过激素与膜表面受体结合通过细胞间的识别与接触通过细胞通道1. 1.细胞膜的成分细胞膜的成分课课 堂堂 小小 结结脂质脂质（磷脂）和（磷脂）和蛋白质蛋白质组成组成3.3.细胞膜的功能细胞膜的功能（1 1）将细胞与外界环境分隔开）将细胞与外界环境分隔开 （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蛋白