2022-2023学年浙科版（2019）必修一 2.2 细胞膜控制细胞与周围环境的联系-(3) 课件（20张）

细胞膜控制细胞与周围环境的联系

第二章细胞的结构

浙科版新教材新高考细胞膜的选择透过性半透膜一些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过，这种膜称为半透膜。透析膜就是一种半透膜。将适量淀粉溶液装入A组透析袋中，置于烧杯内，向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液，静置12h，观察A组实验现象。烧杯透析膜蒸馏水淀粉思考：A组半透膜一些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过,这种膜称为半透膜。透析膜就是一种半透膜。将适量葡萄糖溶液装入B组透析袋中，置于烧杯内，静置12h，取B组透析袋外面的蒸馏水2mL，加入2mL本尼迪特试剂，热水浴2~3min，观察颜色变化。烧杯透析膜蒸馏水葡萄糖思考：B组细胞膜的选择透过性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选择透过性。小肠绒毛上皮细胞能够吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖？烧杯透析膜蒸馏水葡萄糖思考：人的红细胞中的K+的浓度比血浆高，而Na+的浓度比血浆低？细胞膜的选择透过性细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成磷脂胆碱磷酸甘油脂肪酸磷酸分子具有亲水性脂肪酸分子具有亲脂性磷脂分子一端亲水，称为“头”，一端亲脂，称为“尾”，是两性分子。元素组成：CHONP。细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成磷脂双分子层在水中，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，亲水的头部则朝向外侧，与水接触。形成如左图一样的磷脂双分子层，构成细胞膜的基本骨架。细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成膜蛋白膜蛋白细胞膜上的蛋白质。膜蛋白也和磷脂分子一样,有水溶性部分和脂溶性部分。细胞功能越多，膜蛋白的种类和数量就越多。细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现。转运：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：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。信息交流：细胞与外界进行信息交流和细胞与细胞之间相互识别中发挥重要作用，如胰岛素受体。细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成细胞外被糖萼。存在细胞外表面，由多糖和膜蛋白或脂质组成。保护细胞膜、细胞识别、细胞识别现象的发现：两种不同海绵动物的细胞分散，然后混合培养，发现只有同种海绵的细胞才能结合在一起。这说明细胞能相互识别。细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成胆固醇存在动物细胞膜中，占膜脂质的10%-30%。可以保持细胞膜的稳定性。植物细胞膜中一般没有胆固醇。胆固醇通过与磷脂脂肪链的相互作用，具有限制其运动、增加其有序性的作用；也能将磷脂分子分隔开以增强其运动性。这种双重的调节作用取决于环境和胆固醇的数量。例如，环境温度较低时胆固醇有助于保持细胞膜的柔韧性；细胞膜外侧磷脂分子中胆固醇的含量往往高于内侧，因此内侧的磷脂活动性较弱。生物膜具有流动性生物膜细胞内所有的膜称为生物膜。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物质组成和空间结构。生物膜的研究历程1895欧文顿用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是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进入细胞，于是他提出了膜由脂质组成。1925戈特和格兰德尔用有机溶剂抽提了人红细胞细胞膜的脂质成分后，将其铺展在水面，测出其面积约为所有红细胞表面积的2倍，并推测细胞膜由双层脂质分子构成。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，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。生物膜的研究历程1959罗伯逊根据电镜超薄切片中细胞膜展现的暗-亮-暗三条带，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，推断所有的生物膜都由蛋白质-脂质一蛋白质构成。1970“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。许多实验证明生物膜中的蛋白质是可流动的。例：荧光标记的小鼠细胞和人体细胞融合的实验。随后电镜冰冻蚀刻（冰冻断裂）将标本冰冻，然后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。观察到许多镶嵌在膜上的深浅不一的蛋白质颗粒。生物膜的研究历程1972

桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜的流动镶嵌模型。奠定了生物膜结构和功能的基础。细胞膜的流动镶嵌模型主要内容1.磷脂双分子层构成了生物膜的基本支架。2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。3.磷脂和蛋白质位置不是固定的，生物膜具有一定流动性。细胞壁细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构。植物：纤维素和果胶。真菌：壳多糖（几丁质）。细菌：肽聚糖。青霉素抑菌作用原理：抑制细菌合成肽聚糖。主要成分水、离子和其他分子都极易通过纤维之间的空隙，所以细胞壁与细胞的选择透性无关。特性保护细胞、维持细胞形态，支撑植物；参与细胞间的黏连，是激素等化学信号传递的介质和通路。作用细胞膜的功能细胞的边界，将细胞内部与外界分隔开。保障细胞内部环境相对稳定。控制物质进出细胞，细胞需要的营养物质可以进入细胞，细胞代谢产生的废物要排出细胞。但控制物质进出细胞的能力是有限的。功能1参与细胞之间识别和信息的交流，例如植物细胞之间的胞间连丝。功能2功能3随堂总结细胞膜选择透过性流动镶嵌模型功能特点功能种类主要组成保护、支撑结构特点系统边界/信息交流、细胞识别、控制物质进出一定流动性磷脂蛋白质多糖、胆固醇等。细胞壁全通透性决定决定随堂小练下在哺乳动物的受精过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够（）A．保障细胞内部环境的相对稳定B．控制物质进出细胞C．保证卵细胞摄入所需要的精子D．进行细胞间的信息交流

以半透膜为实验材料进行“通过模拟实验探究膜的透过性”活动。下列叙述错误的A．实验用半透膜模拟的是生物膜

B．实验中烧杯中的溶液变蓝色C．B组烧杯中的溶液出现砖红色沉淀，说明葡萄糖分子可以通过半透膜D．实验结果推测生物膜作为细胞的边界，对物质的进出具有选择透过性DB随堂小练下列有关膜的叙述，错误的是(

)A．质膜主要由脂质和蛋白质组成B．质膜中还有少量的糖类C．线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D．