1、细胞膜的结构和功能,问题1：研究细胞膜应选择何种细胞？,请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明理由：,动物细胞,植物细胞,人的成熟红细胞,红细胞在清水中吸水破裂,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及复杂的细胞器，吸水涨破后进行离心操作，即可制备较纯净的细胞膜。,问题2：细胞膜的组成成分是什么？,时间：1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对细胞膜进行上万次的通透性实验，发现脂溶性物质能够优先通过细胞膜，且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。 结论：,资料1：,细胞膜中含有脂质。,非脂溶性物质,脂溶性物质,细胞膜,资料2：,科学家在实验中发现细胞膜不但会被溶解脂质的
2、物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。,结论：,细胞膜中含有蛋白质。,细胞膜的组成成分,脂质 （约50%）蛋白质 （约40%）糖类 （约2%-10%）,问题3： 各组成成分在细胞膜中如何分布？,磷脂含C、H、O、N、P五种元素，是由胆碱，甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，其“头”部是亲水的， “尾”部是疏水的。,亲水头部,疏水尾部,水面上的磷脂分子,水中的磷脂分子,时间：1925年 人物： Gorter 和Grendel （荷兰） 实验： 用丙酮从人的红细胞中提取磷脂，在水面上铺展成单分子层，测得单层磷脂分子的总面积为红细胞膜表面积的2倍。 结论：,资料3： Gorter 和G
3、rendel实验,水,细胞膜是由双层磷脂分子组成的。,磷脂分子在细胞膜中如何分布？,细胞主要生存在液体环境中，细胞膜中的双层磷脂分子应该怎样排布才能稳定地存在于水体中？,动动手：讨论并作图,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架 排布特点：亲水头部朝两侧，疏水尾部相对,磷脂双分子层,磷脂分子在细胞膜中如何分布？,蛋白质分子在细胞膜中如何分布？,蛋白质覆盖在磷脂双分子层的两侧、或嵌插在磷脂双分子层中，或贯穿整个磷脂双分子层。,问题4： 蛋白质和脂质在细胞膜中的位置是固定不变的吗？,膜蛋白可以运动,结论：,磷脂分子的运动,时间：1972年 人物：桑格和尼克森（S. J. Singer & G.Nicol
4、son ） 内容：1.磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架；2.蛋白质分子在细胞膜中不对称分布；,资料5：细胞膜的流动镶嵌模型,3.磷脂分子是可以运动的，具有流动性； 4.大多数蛋白质分子可以运动，也体现了膜的流动性。,细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。,白细胞吞噬细菌,变形虫吞噬食物,问题5：细胞膜具有哪些功能？,1、细胞膜将细胞与外界坏境分隔开，具有保护作用。,原始地球环境,膜的出现在生命起源过程中至关重要。它使原始细胞成为相对独立的系统，细胞膜维持了细胞内部环境的相对稳定。,生 活 在 水 里 的 草 履 虫,科学家做过这样的实验：将番茄和水稻分别放在含Ca2+、Mg2+、Si4+的培养液
5、中培养。一段时间后，番茄培养液中的Ca2+、和Mg2+减少；水稻培养液中的Ca2+、和Mg2+增多。Si4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄几乎不吸收Si4+。这说明了什么？,细胞膜的功能特性：选择透过性,2、有选择地从周围环境中获取养料，排出废物，不断地与周围环境进行物质交换。,开花植物的雌蕊依靠细胞识别能力接受花粉进行受精； 当细菌侵入体内时，会被白细胞吞噬，但白细胞从不吞噬血液中的正常细胞。 细胞相互识别的分子基础是细胞膜上的糖蛋白。,3、信息交流与细胞识别。,二、细胞膜的结构：流动镶嵌模型,1. 将细胞与外界环境分隔开，起保护作用； 2. 控制物质进出细胞，与环境进行物质
6、交换； 3. 进行细胞间的信息交流与细胞识别。,一、细胞膜的成分,脂质、蛋白质、糖类,课 堂 小 结,磷脂双分子层基本骨架,蛋白质：不对称分布,三、细胞膜的功能,糖蛋白：位于细胞膜外侧,1. 在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的 基本元素是. C、H、O . C、H、O 、P . C、H、O 、N . C、H、O 、N 、P,2.制备细胞膜采用的优良材料是A. 口腔上皮细胞 B. 叶肉细胞C. 人的成熟红细胞 D. 鸡的红细胞,课堂练习,3.流动镶嵌模型： 细胞膜的成分为_和 _及少量糖类。 基本骨架为_ 蛋白质则_、 _ 或_在磷脂双分子层中。 磷脂分子和蛋白质都有一定的_。,磷脂,蛋白
7、质,磷脂双分子层,贯穿,镶嵌,覆盖,流动性,课堂练习,课堂练习,4. 据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为A. 细胞膜具有一定流动性B. 细胞膜是选择透过性C. 细胞膜以磷脂分子层为基本骨架D. 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子,课堂练习,5.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的 A. 保护作用 B. 一定的流动性 C. 主动运输 D. 选择透过性,6.将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色 无明显变化。若对其进行加温，随着水温的升高，水 的颜色会逐渐变红。其原因是 细胞壁在升温的过程中受到破坏
8、水温升高，花青素的溶解度加大 C. 升温使生物膜被破坏而丧失功能 D. 升温使水中的化学物质发生了反应,7. 在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟生物膜的 A. 流动镶嵌模型 B. 流动性C. 保护功能 D. 选择透过性,课堂练习,8.细胞膜上与细胞识别和细胞间信息交流有着密切关系的化学物质是A. 糖蛋白 B. 磷脂 C. 脂肪 D. 核酸,9. 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？,概念图小结,细胞膜,结构特点,功能特点,结构组成,决定,流动性,选择透过性,脂双层,蛋白质分子,做一做:根据今天所获得的信息，请你尝试用可以得到的材料（最好是废物利用）构建一个细胞膜结构模型。,
