《细胞膜的结构和功能》生物教学课件

生物学（新人教版）第三章第1节细胞膜的结构和功能

第2课时细胞膜的化学成分成分所占比例在细胞膜构成中的作用复习引入：脂质约50%脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还有少量的胆固醇蛋白质约40%蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多糖类2~10%糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用时间：1959年人物：罗伯特森发现：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。细胞膜结构的电镜照片提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。二、对细胞膜结构的探索时间：20世纪60年代以后质疑：科学家对细胞膜是静态的观点提出质疑：如果是这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的运动这样的现象都难以解释。变形虫的运动模拟细胞的生长时间：1970年实验：人——鼠细胞荧光标记融合实验证据表明：细胞膜具有流动性融合细胞细胞融合37℃40min正在融合的细胞红色荧光染料标记膜蛋白绿色荧光染料标记膜蛋白人细胞小鼠细胞荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析的方法，常用的银光蛋白有绿色和红色两种颜色时间：1972年人物：辛格和尼科尔森提出：流动镶嵌模型科学方法——提出假说细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合三、流动镶嵌模型的基本内容细胞膜-------流动镶嵌模型的基本内容①膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。②磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。③蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层（图3-5）。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。④细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。

细胞膜的外表面还有糖类分子和蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被（glycocalyx）。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如，糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？对细胞膜的深入研究发现【答案】一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。旁栏思考【探究案】1、下图是细胞膜的亚显微结构示意图，请分析回答下列问题：（1）．图中的4是哪种成分？为什么在细胞膜中是两层的？4是磷脂分子。因为细胞膜两侧都是水溶液，磷脂分子“头”部亲水，“尾”部疏水，只有形成双分子层结构，才能稳定。（2）．图中2、5、6在4上的存在方式有什么不同？2是镶在表面，5是贯穿，6是嵌入。（3）．A、B中哪面是细胞膜的外侧，判断的依据是什么？A表示细胞膜外侧，由于糖蛋白只存在于细胞膜的外侧（4）．试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例？白细胞吞噬病菌、人鼠的融合实验等二、拓展应用1.在解释不容易理解的陌生事物时，人们常用类比的方法，将陌生的事物与熟悉的事物作比较。有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱的小洞又能让空气进岀。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？【提示】把细胞膜与窗纱进行类比,合理之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物质出入，阻挡其他物质出入。这样的类比也有不妥之处。例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯，细胞膜的结构和功能要复杂得多；细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程，而窗纱是没有生命的，它只能是被动地在起作用。2.下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。（1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？【答案】由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。【答案】由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。（2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？本节小结细胞细胞膜最基本的生命系统流动性流动镶嵌模型系统的边界结构成分脂质（磷脂）50%糖类蛋白质40%特点模型主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。温度等影响因素实例原因小鼠细胞和人细胞融合功能磷脂双分子层是膜的基本支架蛋白质以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中控制物质进出细胞进行细胞