人教版高中生物必修一《细胞膜的结构和功能》细胞的基本结构课件.pptxVIP

第1节细胞膜的结构和功能

细胞的边界：细胞膜(质膜)

人体的边界：皮肤和黏膜

国家的边界：边防线等

01细胞膜的功能

膜的出现是生命起源过

程中至关重要的阶段。它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞。并保障了细胞内部环境的相对稳定。

1.将细胞与外界环境分隔开

推测的原始海洋景观图

病毒病菌

活细胞的细胞膜具有选择透过性，这种控制既具有普遍性，又具有相对性。

死细胞活细胞

鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。

2.控制物质进出细胞营养物质

代谢废物

分泌物

内分泌细胞的激素

(如胰岛素),随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。

3.进行细胞间的信息交流

(1)通过细胞分泌化学物质完成间接交流

胞的受体靶细胞

信号分子→血液→靶细

内分泌细胞靶细胞

相邻两个细胞的细

胞膜接触，信息从一个细胞传递到另一个细胞。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

(2)通过相邻两个细胞的细胞膜接触

膜上的信息分子→膜上的受体

3.进行细胞间的信息交流

(3)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

普遍性

2.控制物质进出细胞----选择透过性

相对性

物质传递

3.进行细胞间的信息交流接触传递

通道传递(胞间连丝

细胞膜的功能

1.将细胞与外界环境分隔开

对细胞膜成分的探索

光学显微镜下的几种细胞

1.实验：

测定不同物质穿过细胞膜的速度

2.现象：

溶于脂质的物质容易穿过细胞膜

3.假说：

细胞膜由脂质构成

甘油

脂溶性

丙基醇

乙基脲

乙醇

二乙基脲

1895年欧文顿

尿素

通透性

水●

选材：

哺乳动物成熟的红细胞①无细胞壁，②无细胞核和众多的细胞器。

结论：

细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多

离心之后进行提取获得细胞膜，对细胞膜进行化学成分分析

细胞吸水涨破，内容物流出

验证实验

假说：

细胞膜中的磷脂分子呈双层排列

o=P

O

CH—CH₂

O

C=O

CH₂

CH₂

吉

志

吉

活

王

CH

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

CH₃

头部：亲水性

尾部：

疏水性

膜内

(水溶液)

吉志去去去去去去去去舌活舌

膜外(水溶液)

CH

O

C=0CH₂

CH₂

CH₂

CH₂

1925年荷兰科学家戈特格伦德尔

1.实验：

用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气--水界面铺成

S单层磷脂=2S红

3.结论：

细胞膜中的磷脂分子必然排列

为连续的两层

单分子层。

2.现象：

1935年英国科学家丹尼利戴维森

1.实验：

研究细胞膜的表面张力

2.现象：

细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力

已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分，表面张力会降低

3.假说：

细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。

脂质(大约占50%)

磷脂

胆固醇(动物细胞膜)

蛋白质(大约占40%)

功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多

糖类(大约占2%—10%)

验证

方法：化学分析。

糖类

2-10%

蛋白质

40%

脂质

50%

03对细胞膜结构的探索

光学显微镜下的几种细胞

1959年罗伯特森

1.现象：

在电镜下观察到细胞膜有“暗-亮-暗”三层结构。

蛋白质三层结构构成的静态的

统一结构。

细胞膜结构的电镜照片

细胞外

蛋白质

2.假说：

细胞膜是由蛋白质—脂质—

脂双层

蛋白质

脂双层

蛋白质

3.缺陷：

膜静态模型无法解释客观事实，如：细胞的生长、变形

虫的变形运动、白细胞吞噬细菌、受精时细胞融合等

1959年罗伯特森

蛋白质一

细胞外

冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构

新发现：

磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架；蛋白质分子镶嵌部分或全部嵌入、贯穿于脂双层。

对模型的修正

细胞膜

蛋白质外层磷脂内侧

内层磷脂内侧

内层磷脂

小鼠细胞

细胞融合37℃

40min

人细胞正在融合的细胞

生物膜的流动性主要

受温度影响。在适宜的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强；但温度超出一定范围，会导致膜被破坏。

1970年人鼠细胞融合实验

绿色荧光标记的膜蛋白

红色荧光标记的膜蛋白

结论：细胞膜具有流动性

融合细胞

1972年辛格尼科尔森

糖蛋白

磷脂分子

磷脂双分子层

蛋白质分子

细胞膜的结构示意图

总结前人经验，在新的观察和实验的基础上，提出细胞膜的流动镶嵌模型。

流动镶嵌