【轻松备课】第3章第1节 细胞膜的结构和功能（课件）-2022-2023学年高一生物备课无忧（人教版2019必修1）

鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。讨论1．为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？

2．据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？第3章第1节细胞膜的结构和功能1.细胞膜的主要功能2.细胞膜的主要成分3.流动镶嵌模型的基本内容一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开原始海洋景观图

在原始海洋，膜的出现是生命起源的至关重要阶段。膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，为细胞的生命活动提供了一个稳定的内部环境。不需要或对细胞有害的物质需要的物质废物释放到细胞外发挥作用的物质演示2.控制物质进出细胞一、细胞膜的功能3.进行细胞间的信息交流演示(1)物质传递一、细胞膜的功能靶细胞发出信号的细胞与膜结合的信号分子膜上接受信号分子的受体相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。3.进行细胞间的信息交流演示（2）接触传递一、细胞膜的功能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。例如，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3.进行细胞间的信息交流胞间连丝（3）通道传递一、细胞膜的功能二、细胞膜的成分

细菌高等动物细胞高等植物细胞哺乳动物成熟红细胞1.体验制备细胞膜的方法（1）选材：选出适合作为提取细胞膜材料的细胞，说明理由。低渗溶液等渗溶液细胞吸水膨胀破裂细胞失水皱缩正常红细胞

高渗溶液（2）原理渗透作用使红细胞吸水涨破，差速离心去除细胞内其他物质。二、细胞膜的成分1.体验制备细胞膜的方法●●细胞膜●●●●●●溶于脂质的物质●●不溶于脂质的物质发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说：细胞膜是由脂质组成的最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析,还是通过膜成分的提取和检测？从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。实验：时间：1895年人物：欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验。相似相溶2.探究细胞膜的成分实验：科学家利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜化学分析表明：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。亲水头部疏水尾部磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。磷脂分子结构式磷脂分子模型磷脂分子示意图2.探究细胞膜的成分

时间：1925年

人物：荷兰科学家Gorter和Grendel

实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍细胞膜中的磷脂是双层的水空气提出假说：根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子层?科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的?磷脂分子的“头部”亲水,尾部疏水,所以在水一空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面。科学家因测得从红细胞中提取的脂质,铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。2.探究细胞膜的成分空气水2.细胞膜的两侧都有水存在，两层磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？1.单层磷脂分子在水面如何排列？在水中如何排列？亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水2.探究细胞膜的成分

后来研究发现：细胞膜主要由脂质（50%）和蛋白质（40%）组成。此外还有少量的糖类（2-10%）人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。2.探究细胞膜的成分

1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。

无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动

时间：1959年

人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）

实验：在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层

结构构成“三明治”结构模型有什么不足？把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构提出假说：三、对生物膜结构的探索时间：1970年LarryFrye等将人和鼠的细胞膜用不同的荧光染料标记后，让两种细胞融合细胞膜具有流动性结论：人物：实验：三、对生物膜结构的探索在新的观察和实验证据的基础上，1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。三、对生物膜结构的探索四.流动镶嵌模型的基本内容(1)细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。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。四.流动镶嵌模型的基本内容(2)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。蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。四.流动镶嵌模型的基本内容(3)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。四.流动镶嵌模型的基本内容细胞膜的外表面还有糖类分子，它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。。2.细胞膜的成分

细胞膜主要由脂质（磷脂）和蛋白质组成，还有少量糖类3.细胞膜的功能（1）将细胞与外界环境分隔开（2）控制物质进出细胞（3）进行细胞间的信息交流

蛋白质对细胞膜的功能有重要的作用，功能越复杂的细胞

膜，蛋白质的种类和数量约多1.制备细胞膜的材料哺乳动物成熟的红细胞(没有细胞壁、细胞核和众多的细胞器)

①有的镶嵌在磷脂双分子层表面；②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中；③有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）流动镶嵌模型的基本内容

磷脂分子和蛋白质分子都不是静止不动的,而是具有一定的流动性。-----膜的基本支架磷脂双分子层蛋白