1、2.2 細胞膜控制細胞與周圍環境的聯系想一想雞蛋打碎了，為何沒有全部散開呢？如何確定細胞膜的存在呢？雞蛋液的外面有一層邊界膜，即細胞膜。 想一想？伊紅為什么不會逸出細胞？此實驗說明了什么？細胞作為一個完整的系統，它有邊界，其邊界就是細胞膜。科學家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能逸出細胞。1.概述“流動鑲嵌模型”主要觀點。2.說出組成細胞膜的分子排布特點,闡明膜組成成分的生理作用。3.構建探究膜的透過性的模擬實驗,體驗“建立模型”法在生物學實驗中的應用。4.說出植物細胞壁的組成和生理作用。一、細胞膜的位置與功能1位置細胞膜也稱，是圍繞在細胞外層，將細

2、胞與周圍環境區分開的結構。質膜電子顯微鏡下的細胞膜（放大了400 000倍）（1）將細胞與外界環境分隔開推測的原始海洋景觀圖膜的出現是生命起源過程中至關重要的階段。它將生命物質與外界環境分隔開，產生了原始的細胞，并成為相對獨立的系統。細胞膜保障了細胞內部環境的相對穩定。2功能控制作用是相對的細胞營養物質代謝廢物抗體、激素等分泌物病菌、病毒（2）控制物質進出細胞功能特性：選擇透過性2功能（3）進行細胞間信息交流。1、通過體液運輸間接交流2、通過細胞膜直接接觸3、相鄰細胞間形成通道(高等植物的胞間連絲）2功能 半透膜：具有一定大小的孔徑，水等小分子和離子可以自由通過，而蛋白質、淀粉等大分子則無法通

3、過，這種膜稱為半透膜。透析膜就是一種半透膜。二、通過模擬實驗探究膜的透過性B葡萄糖活動：通過模擬實驗探究膜的透過性A淀粉碘-碘化鉀本尼迪特1.A組加入碘-碘化鉀后，燒杯內蒸餾水呈現什么顏色？靜置12h后顏色又如何？原因是什么？透析袋內淀粉溶液顏色有何變化？2.A組實驗說明了什么？3.本尼迪特試劑檢測的現象是什么？B組實驗說明了什么？淡棕色蒸餾水恢復澄清，碘離子擴散進入透析袋內由無色變藍色碘離子可以進入透析袋，而淀粉無法通過透析袋出來。出現紅黃色沉淀說明葡萄糖能透過透析袋進入蒸餾水結果分析葡萄糖分子和碘可以通過透析膜，而淀粉分子無法通過。所以，透析膜對分子的進出具有 。對細胞膜的推測細胞膜是細胞

4、的邊界，將細胞內與外界環境分隔開，是外界物質進入細胞的屏障。所以，可以推測細胞膜對物質的進出具有 。選擇透過性半透性三、細胞膜的功能特性與結構組成1細胞膜具有選擇透過性細胞膜可以控制物質進出，選擇性地吸收營養物質和排出代謝產物，保持細胞內生化反應有序進行。這一特性稱為細胞膜的。2細胞膜的分子組成與參與的功能細胞膜主要由 組成，除此之外，還含有少量 。動物細胞膜中還含一定量的。選擇透過性糖類磷脂和蛋白質膽固醇(1)磷脂：由C、H、O、N、P 五種元素構成的兩性分子脂肪酸分子具有疏水性；磷酸分子具有親水性。親水性頭部疏水性尾部在水中，不同磷脂分子疏水性的尾部相對排列，內部形成一個疏水的環境，而親水

5、性的頭部則朝向外側，與水接觸。所以，磷脂分子在水中可形成雙層結構，稱為磷脂雙分子層，構成細胞膜的基本骨架。磷脂分子在水中如何排布？(2)膜蛋白概念與特性：細胞膜上的蛋白質統稱為。膜蛋白也和磷脂分子一樣，有 部分和部分。膜蛋白水溶性脂溶性膜蛋白轉運蛋白 有些膜蛋白選擇性地吸收或排出特定物質,控制其進出細胞,例如細胞吸收離子、葡萄糖、氨基酸等營養物質都需要通過特定的轉運蛋白來完成。 催化作用 有些膜蛋白催化持定化學反應 例如,小腸上皮細胞的某些膜蛋白可促進食物中營養物質的消化分解。 連接作用 同一組織的相鄰細胞間通過某些膜蛋白緊密連接在一起。信息交流和細胞識別 某些膜蛋白接收外界信息或刺激,激活細

6、胞內相應生理生化反應,在細胞與外界的信息交流和細胞識別中發揮重要作用如胰島素受體。（3）膽固醇膽固醇存在于動物細胞膜中,占細胞膜所有脂質的10%30%。植物細胞膜一般不含膽固醇。在動物細胞中,膽固醇能保持細胞膜的穩定性。（雙重調節作用）膽固醇分子主要位于磷脂雙分子層的疏水環境中,具有一個很小的親水基團,與磷脂頭部連接(圖2-12)。3生物膜(1)生物膜的概念： 除細胞膜外，細胞內還存在其他的膜結構，它們構成了細胞核等多種結構的邊界。細胞內所有的膜稱為。(2)生物膜的特點： 雖然細胞內不同部位的膜功能有所不同，但它們都具有相似的 和。生物膜物質組成空間結構膜是由脂質組成的實驗：歐文頓用500多種

7、化學物質對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，發現細胞膜對不同物質的通透性是不一樣的：可以溶于脂質的物質比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜。資料一： 歐文頓的實驗實驗：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后分別用脂肪酶和蛋白酶處理。實驗現象：兩種情況下細胞膜均被破壞。資料二：其他科學家實驗得出結論： 蛋白質參與組成細胞膜提出假說： 四、細胞膜的結構對細胞膜結構的探索歷程 實驗：兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞膜中提取脂質，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的2倍。 資料三：荷蘭科學家的實驗 細胞膜中的磷脂分子排列為連續的兩層.活動：嘗試細胞畫出細胞膜中的磷脂

8、分子的排布模型頭朝外側，與水接觸尾對尾，內部形成疏水環境脂雙層得出結論：依據細胞的內外環境，磷脂分子在細胞膜中怎樣分布？蛋白質位于細胞膜的什么位置？是怎樣分布的？隨后,丹尼利和戴維森發現細胞膜的表面張力比油-水界面的張力低得多,推測出膜中含有蛋白質,從而提出了“蛋白質一脂質一蛋白質”的“三明治”模型(圖2-15)，認為細胞膜是由雙層脂質分子及其內外表面附著的蛋白質共同構成.蛋白質位于細胞膜的什么位置？是怎樣分布的？1959年,羅伯遜根據電鏡超薄切片中細胞膜展現的暗-亮-暗三條帶(圖2-16),推測兩邊暗的條帶是蛋白質,中間亮的部分是脂雙層分子。羅伯遜在“三明治”模型的基礎上提出了單位膜模型,推

9、斷所有的生物膜都由蛋白質-脂質一蛋白質構成。蛋白質位于細胞膜的什么位置？是怎樣分布的？“三明治”模型和單位膜模型的不足之處是把脂質看成靜態的剛性結構。許多實驗如細胞融合,證明生物膜中的蛋白質是可流動的。1970年熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗電鏡冰凍蝕刻（冰凍斷裂）將標本冰凍，然后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質在膜中的分布是不對稱的蛋白質鑲嵌、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。蛋白質位于細胞膜的什么位置？是怎樣分布的？1972年，辛格和尼克爾森在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了生物膜的流動鑲嵌模型。奠定了生物膜結構和功能的基礎。五、生物膜的結構特點與流動鑲嵌模型1生物膜的結構特點：生物膜

10、具有。下圖為人鼠細胞融合實驗：流動性細胞融合熒光染料標記膜蛋白37下培養40min膜蛋白小鼠細胞人細胞雜交細胞綠色熒光標記物紅色熒光標記物說明膜蛋白呈流動狀態膜蛋白2.生物膜的流動鑲嵌模型（4）少量糖類12識別252.生物膜的流動鑲嵌模型2.生物膜的流動鑲嵌模型1、膜的化學成分：主要是磷脂和蛋白質，還有少量糖類2、膜的基本支架：磷脂雙分子層3、膜蛋白：鑲、嵌、貫穿4、膜結構特點：控制細胞物質出入：載體蛋白生物催化劑：酶細胞識別：糖蛋白與病原體做斗爭：抗體一定的流動性5、膜功能特點：選擇透過性五、細胞壁是植物、真菌和大多數原核細胞的外層結構1、位置：細胞膜外面2、成分：植物：纖維素和果膠細菌：肽聚糖真菌；幾丁質3、功能：支持和保護細胞全透性生物膜結構特點功能特點結構組成決定流動性選擇透過性磷脂雙分子層蛋白質分子結構探究歷程1下列哪項不屬于細胞膜的功能()A控制物質進出細胞B將細胞與外界環境分隔開C進行細胞間的信息交流D提高細胞內化學反應的速率D2.將大量磷脂分子放入清水中，攪拌后，不可能出現的現象是() ABACD3.在處理污水時，人們設計出一種膜結構，它可以將有毒的重金屬離子阻擋在膜的一側，用這種膜對水進行過濾，這是模擬生物膜的功能特性，該特性是()A全透性 B選擇透過性C流動性 D高效性BA 、保