1、第1節 細胞膜的結構和功能第3章 細胞的基本結構2022/10/2第1節 細胞膜的結構和功能第3章 細胞的基本結構2022/9 鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。？問題探討討論：1為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？ 活細胞的細胞膜具有選擇透過性，染料臺盼藍是細胞不需要的物質，不易通過細胞膜，因此活細胞不被染色。死細胞的細胞膜失去控制物質進出細胞的功能，臺盼藍能通過細胞膜進入細胞，死細胞能被染成藍色。2據此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應該具有什么功能？ 細胞膜作為細胞的邊界，具有控制物質進出細胞的功能。2022/10/2 鑒別動物細胞是

2、否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細一、細胞膜的功能1、將細胞與外界環境分隔開推測的原始海洋景觀想象圖將生命物質與 分隔開，保障了細胞內部環境的 。外界環境相對穩定2022/10/2一、細胞膜的功能1、將細胞與外界環境分隔開推測的原始海洋景觀2、控制物質進出細胞(1)細胞需要的 可以從外界進入細胞。(2)細胞產生的 、 和 排到細胞外。(3)細胞膜的控制作用是 的。營養物質抗體激素廢物相對2022/10/22、控制物質進出細胞營養物質抗體激素廢物相對2022/9/23、進行細胞間的信息交流細胞間信息交流的方式：（1）通過細胞分泌的_間接傳遞信息；激素靶細胞內分泌細胞分泌激素進入體液體液運輸靶

3、細胞受體信息內分泌細胞靶細胞激素血管靶細胞2022/10/23、進行細胞間的信息交流激素靶細胞內分泌細胞分泌激素進入體液（2）通過相鄰兩細胞的 直接接觸傳遞信息；（3）通過相鄰兩細胞之間形成 進行信息交流。細胞膜細胞 細胞例如：精子和卵細胞之間的識別和結合；細胞 細胞通道 例如：高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。通道胞間連絲2022/10/2（2）通過相鄰兩細胞的 直接接觸傳遞信息；（對細胞膜成分的探索Year1895年歐文頓（E.Overton）實驗細胞膜E.Overton的假說： 膜是由脂質組成的。非脂溶性物質脂溶性物質小資料相似相溶原理：通俗的講，即分子結構越相似

4、的物質，越是容易 相互溶解。 探究歷程2022/10/2對細胞膜成分的探索Year1895年歐文頓（E.Overto 科學家第一次將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來。紅細胞的細胞膜化學分析表明：組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。 探究歷程Year20世紀初對細胞膜成分的探索2022/10/2 科學家第一次將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來。紅細胞 探究歷程Year 磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH

5、2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2N+（CH ）33OOO=PO甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸對細胞膜成分的探索2022/10/2 探究歷程Year 磷脂分子的頭部是親水的，尾 探究歷程Year對細胞膜成分的探索多個磷脂分子在水中總是自發地形成雙分子層。2022/10/2 探究歷程Year對細胞膜成分的探索多個磷脂分子在水中總是自 自主探究Year對細胞膜分子排布的探索活動一：請根據磷脂分子的特點，建構磷脂分子在空氣水界面的分布模型。水空氣2022/10/2 自主探究Year對細胞膜分子排布的探索活動一：請根據磷脂分 自主探究Year對細胞膜分子

6、排布的探索活動二：請根據組織細胞生活的環境，構建磷脂分子在細胞膜中的排布模型。膜外（水溶液）膜內（水溶液）2022/10/2 自主探究Year對細胞膜分子排布的探索活動二：請根據組織細 探究歷程Year對細胞膜分子排布的探索荷蘭科學家E.Gorter和F.Grendel用丙酮從紅細胞中提取脂質，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍結論：細胞膜中的脂質分子必然排列為連續的兩層！1925年2022/10/2 探究歷程Year對細胞膜分子排布的探索荷蘭科學家E.GorYear對細胞膜成分的探索1935年 探究歷程 英國學者丹尼利(J.F.Danielli)和戴維森(

7、H.Davson)研究了細胞膜的張力。他們發現細胞的表面張力明顯低于油一水界面的表面張力。 由于人們已發現了油脂滴表面如果吸附有蛋白質成分則表面張力會降低，因此丹尼利和戴維森推測細胞膜除含脂質分子外，可能還附有蛋白質。2022/10/2Year對細胞膜成分的探索1935年 探究歷程 英國學1、最初對細胞膜成分的認識，是通過對現象的推理分析，還是通過對膜成分的提取和檢測？2、根據磷脂分子的特點解釋，為什么磷脂在空氣水界面上鋪展成單分子層？科學家是如何推導出“脂質在細胞膜中必然排列為連續的兩層”這一結論的？討 論最初對細胞膜成分的認識，是通過對現象的推理分析得出的。因為磷脂分子的“頭部”親水，“尾

8、部”疏水，所以在水空氣的界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣的一面。科學家因測得從哺乳動物成熟的紅細胞中提取的脂質，鋪成單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質必然排列為連續的兩層這一結論。2022/10/21、最初對細胞膜成分的認識，是通過對現象的推理分析，還是通過3、磷脂分子在水中能自發地形成雙分子層，你如何解釋這一現象？由此，你能否就細胞膜是由磷脂雙分子層構成的原因作出分析？4、如果將磷脂分子置于水苯的混合溶劑中，磷脂分子將會如何分布？討 論 由于磷脂分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“頭部”，“尾部”受水的排斥。當磷脂分子的

9、內外兩側均是水環境時，磷脂分子的“尾部”相對排列在內側，“頭部”則分別朝向兩側水的環境，形成磷脂雙分子層。細胞的內外環境都是水溶液，所以細胞膜磷脂分子的“頭部”向著膜的內外兩側，而“尾部”相對排列在內側，形成磷脂雙分子層。 如果將磷脂分子置于水苯的混合溶劑中，磷脂的“頭部”將與水接觸，“尾部”與苯接觸，磷脂分子分布成單層。2022/10/23、磷脂分子在水中能自發地形成雙分子層，你如何解釋這一現象？Year對細胞膜成分的探索1935年 探究歷程細胞膜的化學成分脂質蛋白質 糖類大約占50%大約占40%大約2%10% 蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用，因此功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越

10、多。2022/10/2Year對細胞膜成分的探索1935年 探究歷程細胞膜的化學成Year1959年對細胞膜結構的探索小資料(關于電鏡成像)在電子束照射下，蛋白質電子密度高顯黑色發暗，磷脂分子的電子密度低發亮。 探究歷程 羅伯特森（J.D.Robertsen）在電鏡下看到細胞膜清晰的暗亮暗的三層結構。2022/10/2Year1959年對細胞膜結構的探索小資料 探究歷程 Year1959年 羅伯特森（J.D.Robertsen）在電鏡下看到細胞膜清晰的暗亮暗的三層結構。 結論：生物膜是由“蛋白質脂質蛋白質”構成的三層靜態統一結構（單位膜模型）。 “ 蛋白質-脂質-蛋白質”三層的統一結構模式圖

11、探究歷程對細胞膜結構的探索2022/10/2Year1959年 羅伯特森（J.D.Robertse 自主探究Year對生物膜結構特點的探究20世紀60年代2022/10/2 自主探究Year對生物膜結構特點的探究20世紀2022/9 探究歷程Year1970年對生物膜結構特點的探究誘導融合40分鐘后370C熒光標記 膜蛋白鼠細胞人細胞結論:細胞膜上的蛋白質是可以運動的。人鼠細胞融合實驗細胞膜具有流動性2022/10/2 探究歷程Year1970年對生物膜結構特點的探究誘導40分 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的誕生辛格和尼科爾森在繼承創新中提出了流動鑲嵌模型 S. J. SingerG

12、. Nicolson2022/10/2 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的誕生辛格和尼科爾森 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的誕生2022/10/2 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的誕生2022/9/ 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的基本內容 細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質分子構成的。 是膜的基本支架，其內部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。蛋白質分子以不同發方式鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的 在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 于整個磷脂雙分子層。這些蛋白質分子在物質運輸等方面具有重要作用。磷脂雙分子層鑲嵌入貫穿2022/10/2 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的基本內容 細 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的基本內容細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞2022/10/2 探究歷程Year1972年流動鑲嵌模型的基本內容細胞表面的 既然膜內部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運輸呢？ 一是因為水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動所產生的間隙；二是因為膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜。2022/10/2 既然膜內