1、细胞膜,第三章 生命的基本结构,忆一忆,谁是生物体结构和功能的基本单位？,细胞,它的基本结构是（由内到外）？,细胞核 细胞质 细胞膜 细胞壁（植物细胞）,你能区分图中的细胞和气泡吗？在光学显微镜下能看见细胞膜吗？,气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构。在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。,小提示,在电子显微镜诞生之后，科学家用它清晰地观察到了细胞膜，但在此之前，就已经能够确定细胞膜的存在了。大家猜想一下，科学家是用什么方法证明细胞膜是确实存在的呢？,
2、科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，发现伊红很快扩散到整个细胞，但是却不能很快逸出细胞,这说明了什么呢？,细胞作为一个完整的系统，它有一定的边界，有膜包被。,探 究过 程,问题一:组成细胞膜的化学成分有哪些?,1、早在1895年， Overton在研究红细胞的通透性时，发现脂溶性物质最容易透过细胞膜，而不溶于脂类的物质穿透十分缓慢，继而发现在植物等其它类型细胞中也存在这种现象。,细胞膜的结构,细胞膜的化学成分中含有 物质。,脂类,探 究过 程,问题一:组成细胞膜的化学成分有哪些?,细胞膜的结构,组成细胞膜的化合物中还有,蛋白质,2、20年后，科学家将膜从红细胞中分离出来进行分
3、析，研究中发现：若用脂质溶剂处理细胞， 发现细胞膜被溶解，若用蛋白酶处理细胞也能破坏膜结构。,磷脂分子结构式,亲水头部,疏水尾部,磷脂分子在水环境中是怎样排列的？,细胞膜的结构,探 究过 程,问题二:磷脂和蛋白质如何构成细胞膜？,细胞膜的结构,3、1917年，在脂类物质研究中的一个重要发现推动了细胞膜结构的研究进展。Langmuir等人发现，脂类物质在水和空气的界面上可以排列成单分子层。 同年，科学家成功地将一层磷脂分子铺在了水面上！,探 究过 程,问题二:磷脂和蛋白质如何构成细胞膜？,探 究过 程,问题二:磷脂和蛋白质如何构成细胞膜？,4、1925年E. Gorter & F.Grendel
4、 用有机溶剂提取了人的红细胞质膜的脂类成分，将其铺展在水面，测出膜脂展开的面积相当与细胞表面积的二倍,细胞膜的结构,由此你的推测是 。,一层膜里包含两层磷脂分子,水,水,水,探 究过 程,问题二:磷脂和蛋白质如何构成细胞膜？,5、1959年J. D. Robertson 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，在电镜下观察到细胞膜显示暗-明-暗三层结构，并且该细胞膜的总厚度为7.5nm。他认为两条暗带是蛋白质，中见的亮带是磷脂。后来得到了科学家们的证实。,探 究过 程,问题二:磷脂和蛋白质如何构成细胞膜？,细胞膜的成分,脂质 大约占50% 蛋白质 大约占40%糖类 大约占2%10%,（细胞膜功能
5、复杂程度和蛋白质种类数量有关）,（磷脂最丰富,动物细胞中还含有少量的胆固醇）,小结,细胞膜的结构模式,胆固醇可以调节膜的流动性,磷脂双分子层,蛋白质,多糖,胆固醇,糖蛋白和糖脂与细胞识别有关,结构模式图识图析图,细胞膜的分子结构,细胞膜的功能,1.将细胞与外界环境分隔开,原始地球环境,膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。,细胞所需的营养物质,抗体、激素等分泌物,病毒，病菌,控制的相对性,2.控制物质进出细胞,体现了细胞膜的选择透过性,细胞产生的废物,3.进行细胞间的信息交流,通过细胞分泌的化学物质(如激素)建立的细胞交流,易,发出信号的细胞,靶细胞,与膜
6、结合的信号分子,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：精子和卵细胞的识别和结合,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,胞间连丝切片（黑枣）,问题四：物质通过细胞膜的方式和特点如何？,阅读思考 1.物质通过细胞膜的方式有哪几种? 2.什么是被动运输?有哪两种方式？说出两种运输方式的区别。 3.什么是主动运输？主动运输的特点如何？ 4. 你认为主动运输对生命活动有哪些意义？,物质通过细胞膜的方式,1,2,3,4,5,扩散现象：,一种物质从相对高浓度区域移动到低浓度区域的过程，称为扩散
7、,自由扩散,小分子物质,物质通过细胞膜的方式,高低,协助扩散,载体蛋白,物质通过细胞膜的方式,高低,1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？,不用。都是顺浓度的梯度跨膜运输。,2.自由扩散与协助扩散有什么异同？,相同：,不同：,都是顺浓度的梯度跨膜运输，不需要消耗能量,自由扩散不需要载体蛋白的参与；,协助扩散需要载体蛋白的参与。,3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？,都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量。所以，被称为被动运输。,思考,许多海藻细胞中的I-浓度比海水高出200万倍 人的红细胞中的K+比血浆高30倍上述这些物质是如何逆着浓度差进行跨膜运输的呢？,实例,主动运
8、输,能量,物质通过细胞膜的方式,低高,自由扩散,协助扩散,被动运输,主动运输,物质通过细胞膜的方式,练一练：物质进出细胞的实例,被动运输,物质出入细胞膜的三种方式,运输方式,自由扩散,协助扩散,主动运输,方 向,载 体,能 量,从高浓度向低浓度,从低浓度向高浓度,不需要,需 要,不需要,不需要,需 要,需 要,被动运输,物质通过细胞膜的方式,主动运输的意义,是物质进出活细胞的主要方式，它普 遍存在于各类生物的细胞中，能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收营养物质，排出代谢产生的废物和对细胞有害的物质。,物质通过细胞膜的方式,细胞膜功能特性：,选择透过性,请同学们从生活中寻找实例说明,
9、结论：,物质通过细胞膜的方式,只有活细胞才具有选择透过性功能,问题五： 为什么说选择透过性是活细胞的功能特点？,红米苋（别名：苋菜）,小的分子、离子可通过自由扩散、协助扩散、主动运输等方式通过细胞膜，那么蛋白质等大分子物质如何通过细胞膜？,思考讨论,阅读课文，回答问题：,问2、胞吞和胞吐作用体现了细胞膜具有什么特点？,问1、胞吞和胞吐作用是针对 怎样的物质进出细胞？,答：蛋白质等大分子物质,答：体现了细胞膜具有一定的流动性。,探 究过 程,细胞膜具有流动性吗？,人、鼠细胞融合实验（荧光标记.1970年）,（1）你认为两种颜色由两端转向均匀分布是由于 的原因 （2）实验说明细胞膜具有一定的 性。
10、,蛋白质分子的运动,流动,细胞膜的结构,胞吞和胞吐与浓度无关不需要，细胞膜和囊泡 由ATP供能,大分子的跨膜运输的特点,三、细胞膜的功能,1.将细胞与外界环境分开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流,除了这些功能之外，你认为细胞还可能具有哪些功能？,四、植物细胞细胞壁,化学成分：纤维素和果胶功能：支持和保护细胞壁具有全透性,小 结,1.细胞膜的组成成分： 2.细胞膜的基本骨架： 3.细胞膜的结构特点： 4.物质进出细胞膜的主要方式： 5. 细胞膜的功能特点：,物质进出细胞,小分子物质和离子,大分子物质,被动运输,自由扩散,协助扩散,主动运输,胞吞,胞吐,知识巩固 1、构成细胞膜的物
11、质是： （A）蛋白质分子和磷酸分子； （B）蛋白质分子和核酸分子； （C）蛋白质分子和磷脂分子； （D）脂类分子和糖分子。 2、细胞膜的结构特点是： （A）构成细胞膜的磷脂分子可以运动； （B）构成细胞膜的蛋白质分子可以运动； （C）构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的； （D）构成细胞膜磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动。 3、细胞膜的功能特性是： （A）具有一定的流动性； （B）有保护细胞内部的作用； （C）一种半透性膜； （D）一种选择透过性膜。,C,D,D,4、下列物质通过细胞膜时需要载体的是：A水分子进入根细胞 B氧进入肺泡细胞C葡萄糖被吸收进入小肠上皮细胞D二氧化碳进入毛细血管,（1）A代表_分子，B代表 _分子，D代表_分子。 （2）细胞从功能上来说，它是一层_膜。 （3）在a-e的五种过程中，代表被转运的是_。（填编号） （4）可能代表氧气转运过程的是_。（填编号）,5、下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：,蛋白质,磷脂双分子层,多糖,选择透过性,b、c、d,b,6、右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答问题。,（1）哪种离子通过主动运输进入细胞？ （2）哪种离子通过主动运输排出细胞？ （3）你是如何作出以上判断的？,K+ 、 Mg2+,Na+ 、Cl-,只有主动运输才能维持 这样的浓度差,谢谢大家！,
