人教版必修1

第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

第三章

細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)討論：

用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的，這與細(xì)胞膜的功能有何關(guān)系？問題探討

鑒定動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液，用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)著色。1.為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？2.據(jù)此推測(cè)，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？

活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，臺(tái)盼藍(lán)是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不易通過細(xì)胞膜。因此活細(xì)胞不被染色，死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，臺(tái)盼藍(lán)能進(jìn)入細(xì)胞而呈藍(lán)色。具有選擇透過性一、細(xì)胞膜的功能地球的邊界大氣層國(guó)家的邊界邊防線人體的邊界皮膚和黏膜細(xì)胞的邊界細(xì)胞膜（質(zhì)膜）系統(tǒng)的邊界那么細(xì)胞膜有什么功能呢?一、細(xì)胞膜的功能1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開①膜的出現(xiàn)在進(jìn)化方面的意義：

膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。①膜的出現(xiàn)在對(duì)細(xì)胞本身的意義：

細(xì)胞膜將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。推測(cè)的原始海洋景觀圖變形蟲一、細(xì)胞膜的功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

(氨基酸、葡萄糖等）外界進(jìn)入廢物排出代謝物和分泌物(CO2、尿素、抗體、激素等)不需要、有害的物質(zhì)（如細(xì)菌、病毒等）細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的、有限的，環(huán)境中一些對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)有可能進(jìn)入；有些病毒、病菌也能侵入細(xì)胞，使生物體患病。一、細(xì)胞膜的功能3、進(jìn)行細(xì)胞間信息交流①通過化學(xué)物質(zhì)傳遞信息

在一定空間范圍內(nèi)，同種生物的所有個(gè)體形成一個(gè)整體。內(nèi)分泌細(xì)胞的激素（如胰島素），隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。一、細(xì)胞膜的功能②通過細(xì)胞膜直接傳遞信息

相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞另一個(gè)細(xì)胞。例如，精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。傳遞一、細(xì)胞膜的功能③通過細(xì)胞通道（胞間連絲）傳遞信胞間連絲

相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植物直接通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。一、細(xì)胞膜的功能匯總細(xì)胞膜的功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間信息交流物質(zhì)傳遞接觸傳遞通道傳遞保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定選擇透過性二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索11溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外細(xì)胞膜相似相溶原理1895年歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬次實(shí)驗(yàn)。成就實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：脂質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜推測(cè)：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索20世紀(jì)初科學(xué)家實(shí)驗(yàn)

利用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞，制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析。結(jié)論

組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。為什么要用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞來制備出純凈細(xì)胞膜呢？①無細(xì)胞壁，細(xì)胞容易吸水漲破。②無細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，易制得純凈的細(xì)胞膜；二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO磷酸甘油脂肪酸頭部(親水)尾部(疏水)磷脂分子結(jié)構(gòu)圖磷脂分子模型磷脂分子示意圖二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾實(shí)驗(yàn)

用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單分子層。結(jié)論發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)螌臃肿拥拿娣e恰為紅細(xì)胞表面積的2倍推測(cè)：細(xì)胞膜中磷脂分子必然排列為連續(xù)為雙層二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森實(shí)驗(yàn)

研究了細(xì)胞膜的張力。結(jié)論發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。推測(cè)：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)水黽(mǐn)站在水面上二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜成分組成：成分組成脂質(zhì)（約50%）蛋白質(zhì)（約40%）糖類（2%-10%）磷脂（最豐富）膽固醇（少量）功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索1959年羅伯特森觀察在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。提出生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索20世紀(jì)60年代以后科學(xué)家提出質(zhì)疑不能行使細(xì)胞膜的復(fù)雜功能，不能解釋細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲的運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞分裂變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)白細(xì)胞吞噬細(xì)菌二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索1970年科學(xué)家實(shí)驗(yàn)用發(fā)綠色熒光的燃料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，用發(fā)紅色熒光的染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將兩個(gè)細(xì)胞融合。提出結(jié)論：膜上蛋白質(zhì)可以運(yùn)動(dòng)這一實(shí)驗(yàn)與相關(guān)實(shí)驗(yàn)說明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索1972年辛格和尼科爾森提出在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。三、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容磷脂分子磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子(鑲嵌、嵌入、貫穿)糖蛋白糖脂糖被流動(dòng)鑲嵌模型磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子糖類膜的基本支架，使脂質(zhì)、脂溶性物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜。有鑲嵌、嵌入、貫穿糖蛋白糖脂糖被分布在細(xì)胞膜外側(cè)，承擔(dān)細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間信息交流的作用細(xì)胞膜外側(cè)三、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容

細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的，而是具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。種類膜的流動(dòng)性選擇透過性區(qū)別聯(lián)系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功能特點(diǎn)膜只有具有流動(dòng)性，才能表現(xiàn)其選擇透過性，如果細(xì)胞膜中部分蛋白質(zhì)充當(dāng)了載體，運(yùn)輸物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，只有它是運(yùn)動(dòng)的，才能運(yùn)輸物質(zhì)。細(xì)胞膜（質(zhì)膜）流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型將細(xì)胞和外界環(huán)境分開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層上構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)磷脂蛋白質(zhì)糖類功能成分糖被主要內(nèi)容普遍認(rèn)可的結(jié)構(gòu)模型構(gòu)成主要和貫穿型蛋白質(zhì)有關(guān)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.基于對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1）構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子具有流動(dòng)性，而蛋白質(zhì)是固定不動(dòng)的。（）(2）細(xì)胞膜是細(xì)胞的一道屏障，只有細(xì)胞需要的物質(zhì)才能進(jìn)人，而對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)則不能進(jìn)人。（）(3）向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細(xì)胞膜上會(huì)留下一個(gè)空洞。