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 课件（25张）

细胞膜控制细胞与周围环境的联系外界环境是一个花花世界，有很多细胞需要的物质，但也有很多会毒害细胞的物质和病原体等，所以细胞就需要一个结构来保护自己和满足自身的需求，这个结构就是细胞膜（质膜）：细胞对外界环境的屏障，控制着物质的进出，保证细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。植物细胞与外界环境区分开的结构是什么？细胞膜，虽然其外界有细胞壁结构，但细胞壁是全透性，物质可以任意进出怎么知道膜是否有半透性？通过实验说明活动：通过模拟实验探究膜的透过性半透膜：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。实验目的：1.尝试模拟实验的方法2.推测细胞膜具有选择透过性。材料用具：淀粉溶液,葡萄糖溶液,蒸馏水,碘-碘化钾溶液,本尼迪特试剂,透析袋,细线,烧杯,玻璃棒。方法步骤1、取A、B两个透析袋,将等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入A、B透析袋中。透析袋两端用细线系紧。2.将透析袋一端的细线绑在玻璃棒中央,透析袋置于烧杯内,玻璃棒横置于烧杯上方。3.向烧杯内注入等量蒸馏水,直至淹没透析袋。向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液4.静置12h。观察A组实验现象;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。A组向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液B组12小时候取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,观察颜色变化讨论：1.A组加入碘-碘化钾溶液后,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？淀粉水淀粉水一定时间后讨论：1.A组加入碘-碘化钾溶液后,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？烧杯内蒸馏水呈现碘-碘化钾溶液颜色；静置12h后，还是没有变蓝，说明烧杯中没有淀粉，也就是淀粉不能从透析袋中进入烧杯中；透析袋内淀粉溶液颜色变蓝色。2.A组实验说明了什么?

A组实验中碘可以通过透析袋，而淀粉分子无法通过。说明了半透膜对分子进出具有半透性。水水葡萄糖水葡萄糖水一定时间后讨论：3.本尼迪特试剂检测的现象是什么?B组实验说明了什么?

出现红黄色沉淀，说明了葡萄糖分子可以穿过半透膜；说明了半透膜对分子进出具有半透性。半透性和孔径大小及膜两侧浓度有关；选择透过性是对物质进出进行控制，级别更高，物质进出不但和膜的孔径、膜两侧浓度有关而且还有某些物质（载体蛋白）参与有选择性的控制物质进出有些膜只有半透性有些膜如细胞膜即有半透性也有选择透过性例1、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;例2、海带细胞为什么能源源不断吸收碘，使细胞内碘浓度远远高于周围海水？例3、人的红细胞中的K+的浓度比血浆高，而Na+的浓度比血浆低

细胞膜具有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(selectivepermeability)。细胞膜为什么具有这样的功能？结构决定功能，研究结构我们一般都是首先研究结构的成分细胞膜成分主要成分次要成分磷脂蛋白质胆固醇糖蛋白糖脂磷脂的两性特点亲水性疏水性磷脂的两性特点根据磷脂分子两性特点可推测出其在水中或质膜中的分布关于磷脂分子的几点总结：1.磷脂分子元素组成：C、H、O、P、（N）2.磷脂分子的特点：两性物质3.磷脂分子在细胞膜中排布-磷脂双分子层（可在水中自发形成；两层分子并不完全相同）4.磷脂分子的作用：构成质膜的基本骨架；执行少部分质膜的功能——参与脂溶性物质的运输（与选择透性有关）5.电子显微镜下观察，细胞膜是两条细线，每条细线是一层磷脂分子6.磷脂双分子层=2层磷脂分子=单位膜=一层膜蛋白质冷冻撕裂后用电子显微镜可看到撕裂面有很多小颗粒，颗粒就是蛋白质分布：全部或部分镶嵌在膜中、覆盖在膜上（注意根据分布的位置可判断蛋白质分子结构的水溶性、脂溶性）蛋白质镶嵌、覆盖、贯穿在磷脂双分子层中。蛋白质蛋白质分子也是两性物质，有水溶性和脂溶性两部分蛋白质在膜中的分布是不对称的蛋白质会移动，但比磷脂弱蛋白质执行质膜的大部分功能。不同细胞的细胞膜中各组分的含量不同，这与细胞的功能有关，如功能复杂的膜中，蛋白质种类数量多蛋白质

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,这类膜蛋白称为转运蛋白。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。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。同一组织的相邻细胞问通过某些膜蛋白紧密连接在一起。某些膜蛋白接收外界信息或刺激,激活细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,如胰岛素受体其它成分胆固醇：1.物质特点：脂溶性，没有长长的尾部2.分布：存在于动物细胞膜（植物细胞膜一般没有）；主要分布在磷脂双分子层中，但有一个很小的亲水基团与磷脂头部连接3.作用：胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用。一方面,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;另一方面,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,温度高时，胆固醇能阻止双分子层的无序化；温度低时又可干扰其有序化，阻止液晶的形成，保持其流动性;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糖蛋白：1.分布：膜的外表面（大多数在质膜上，有些细胞器膜也有）2.作用：可用于判断细胞的内外侧，有糖链侧为细胞外侧；识别作用（识别作用靠糖链）；细胞膜上的蛋白质分子也可以运动。细胞膜具有流动性（细胞膜结构特点）通过前面的学习我们已经大概知道了这些物质是如何构建成细胞膜这个结构但细胞膜结构是一种固态结构吗？1972年，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。该理论主要包括：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注意：上图表示的是模型图不是显微镜下的观察图关于细胞膜的总结：细胞膜的元素组成：C、H、O、N、P细胞膜的结构模型：流动镶嵌模型细胞膜的结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂和蛋白质分子的运动；影响因素：主要是温度；磷脂和胆固醇的比例）细胞膜的功能特点