细胞膜控制细胞与周围环境的联系课件-高一上学期生物浙科版必修1

1、2.2 细胞膜控制细胞与周围环境的联系想一想鸡蛋打碎了，为何没有全部散开呢？如何确定细胞膜的存在呢？鸡蛋液的外面有一层边界膜，即细胞膜。 想一想？伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？细胞作为一个完整的系统，它有边界，其边界就是细胞膜。科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。1.概述“流动镶嵌模型”主要观点。2.说出组成细胞膜的分子排布特点,阐明膜组成成分的生理作用。3.构建探究膜的透过性的模拟实验,体验“建立模型”法在生物学实验中的应用。4.说出植物细胞壁的组成和生理作用。一、细胞膜的位置与功能1位置细胞膜也称，是围绕在细胞外层，将细

2、胞与周围环境区分开的结构。质膜电子显微镜下的细胞膜（放大了400 000倍）（1）将细胞与外界环境分隔开推测的原始海洋景观图膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。2功能控制作用是相对的细胞营养物质代谢废物抗体、激素等分泌物病菌、病毒（2）控制物质进出细胞功能特性：选择透过性2功能（3）进行细胞间信息交流。1、通过体液运输间接交流2、通过细胞膜直接接触3、相邻细胞间形成通道(高等植物的胞间连丝）2功能 半透膜：具有一定大小的孔径，水等小分子和离子可以自由通过，而蛋白质、淀粉等大分子则无法通

3、过，这种膜称为半透膜。透析膜就是一种半透膜。二、通过模拟实验探究膜的透过性B葡萄糖活动：通过模拟实验探究膜的透过性A淀粉碘-碘化钾本尼迪特1.A组加入碘-碘化钾后，烧杯内蒸馏水呈现什么颜色？静置12h后颜色又如何？原因是什么？透析袋内淀粉溶液颜色有何变化？2.A组实验说明了什么？3.本尼迪特试剂检测的现象是什么？B组实验说明了什么？淡棕色蒸馏水恢复澄清，碘离子扩散进入透析袋内由无色变蓝色碘离子可以进入透析袋，而淀粉无法通过透析袋出来。出现红黄色沉淀说明葡萄糖能透过透析袋进入蒸馏水结果分析葡萄糖分子和碘可以通过透析膜，而淀粉分子无法通过。所以，透析膜对分子的进出具有 。对细胞膜的推测细胞膜是细胞

4、的边界，将细胞内与外界环境分隔开，是外界物质进入细胞的屏障。所以，可以推测细胞膜对物质的进出具有 。选择透过性半透性三、细胞膜的功能特性与结构组成1细胞膜具有选择透过性细胞膜可以控制物质进出，选择性地吸收营养物质和排出代谢产物，保持细胞内生化反应有序进行。这一特性称为细胞膜的。2细胞膜的分子组成与参与的功能细胞膜主要由 组成，除此之外，还含有少量 。动物细胞膜中还含一定量的。选择透过性糖类磷脂和蛋白质胆固醇(1)磷脂：由C、H、O、N、P 五种元素构成的两性分子脂肪酸分子具有疏水性；磷酸分子具有亲水性。亲水性头部疏水性尾部在水中，不同磷脂分子疏水性的尾部相对排列，内部形成一个疏水的环境，而亲水

5、性的头部则朝向外侧，与水接触。所以，磷脂分子在水中可形成双层结构，称为磷脂双分子层，构成细胞膜的基本骨架。磷脂分子在水中如何排布？(2)膜蛋白概念与特性：细胞膜上的蛋白质统称为。膜蛋白也和磷脂分子一样，有 部分和部分。膜蛋白水溶性脂溶性膜蛋白转运蛋白 有些膜蛋白选择性地吸收或排出特定物质,控制其进出细胞,例如细胞吸收离子、葡萄糖、氨基酸等营养物质都需要通过特定的转运蛋白来完成。 催化作用 有些膜蛋白催化持定化学反应 例如,小肠上皮细胞的某些膜蛋白可促进食物中营养物质的消化分解。 连接作用 同一组织的相邻细胞间通过某些膜蛋白紧密连接在一起。信息交流和细胞识别 某些膜蛋白接收外界信息或刺激,激活细

6、胞内相应生理生化反应,在细胞与外界的信息交流和细胞识别中发挥重要作用如胰岛素受体。（3）胆固醇胆固醇存在于动物细胞膜中,占细胞膜所有脂质的10%30%。植物细胞膜一般不含胆固醇。在动物细胞中,胆固醇能保持细胞膜的稳定性。（双重调节作用）胆固醇分子主要位于磷脂双分子层的疏水环境中,具有一个很小的亲水基团,与磷脂头部连接(图2-12)。3生物膜(1)生物膜的概念： 除细胞膜外，细胞内还存在其他的膜结构，它们构成了细胞核等多种结构的边界。细胞内所有的膜称为。(2)生物膜的特点： 虽然细胞内不同部位的膜功能有所不同，但它们都具有相似的 和。生物膜物质组成空间结构膜是由脂质组成的实验：欧文顿用500多种

7、化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。资料一： 欧文顿的实验实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后分别用脂肪酶和蛋白酶处理。实验现象：两种情况下细胞膜均被破坏。资料二：其他科学家实验得出结论： 蛋白质参与组成细胞膜提出假说： 四、细胞膜的结构对细胞膜结构的探索历程 实验：两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。 资料三：荷兰科学家的实验 细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层.活动：尝试细胞画出细胞膜中的磷脂

8、分子的排布模型头朝外侧，与水接触尾对尾，内部形成疏水环境脂双层得出结论：依据细胞的内外环境，磷脂分子在细胞膜中怎样分布？蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？随后,丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力比油-水界面的张力低得多,推测出膜中含有蛋白质,从而提出了“蛋白质一脂质一蛋白质”的“三明治”模型(图2-15)，认为细胞膜是由双层脂质分子及其内外表面附着的蛋白质共同构成.蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？1959年,罗伯逊根据电镜超薄切片中细胞膜展现的暗-亮-暗三条带(图2-16),推测两边暗的条带是蛋白质,中间亮的部分是脂双层分子。罗伯逊在“三明治”模型的基础上提出了单位膜模型,推

9、断所有的生物膜都由蛋白质-脂质一蛋白质构成。蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？“三明治”模型和单位膜模型的不足之处是把脂质看成静态的刚性结构。许多实验如细胞融合,证明生物膜中的蛋白质是可流动的。1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验电镜冰冻蚀刻（冰冻断裂）将标本冰冻，然后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质在膜中的分布是不对称的蛋白质镶嵌、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？1972年，辛格和尼克尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出了生物膜的流动镶嵌模型。奠定了生物膜结构和功能的基础。五、生物膜的结构特点与流动镶嵌模型1生物膜的结构特点：生物膜

10、具有。下图为人鼠细胞融合实验：流动性细胞融合荧光染料标记膜蛋白37下培养40min膜蛋白小鼠细胞人细胞杂交细胞绿色荧光标记物红色荧光标记物说明膜蛋白呈流动状态膜蛋白2.生物膜的流动镶嵌模型（4）少量糖类12识别252.生物膜的流动镶嵌模型2.生物膜的流动镶嵌模型1、膜的化学成分：主要是磷脂和蛋白质，还有少量糖类2、膜的基本支架：磷脂双分子层3、膜蛋白：镶、嵌、贯穿4、膜结构特点：控制细胞物质出入：载体蛋白生物催化剂：酶细胞识别：糖蛋白与病原体做斗争：抗体一定的流动性5、膜功能特点：选择透过性五、细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构1、位置：细胞膜外面2、成分：植物：纤维素和果胶细菌：肽聚糖真菌；几丁质3、功能：支持和保护细胞全透性生物膜结构特点功能特点结构组成决定流动性选择透过性磷脂双分子层蛋白质分子结构探究历程1下列哪项不属于细胞膜的功能()A控制物质进出细胞B将细胞与外界环境分隔开C进行细胞间的信息交流D提高细胞内化学反应的速率D2.将大量磷脂分子放入清水中，搅拌后，不可能出现的现象是() ABACD3.在处理污水时，人们设计出一种膜结构，它可以将有毒的重金属离子阻挡在膜的一侧，用这种膜对水进行过滤，这是模拟生物膜的功能特性，该特性是()A全透性 B选择透过性C流动性 D高效性BA 、保