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，卻不能很快逸出細胞。在光學顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展……第1節細胞膜的結構和功能第3章細胞的基本結構資料1：生命的起源（圖甲）生物進化論認為：原始生命起源于原始海洋，原始細胞膜的形成標志著原始細胞的誕生，從此，整個有機界的基礎便產生了。資料2：物質進出細胞的控制（圖乙）細胞需要的物質可以進入細胞，細胞不需要或對細胞有害的物質不能進入細胞，細胞產生抗體、激素或代謝廢物等可從細胞中釋放出來。甲乙一、細胞膜的功能資料3：花粉和柱頭之間的相互識別（圖丙）花粉粒落到柱頭時，花粉釋放花粉壁蛋白質到柱頭表面，與柱頭乳突細胞表面的蛋白質膜相互識別。若二者親和，花粉粒吸水萌發，最終實現受精。若二者不親和，可誘使柱頭乳突細胞產生物質，阻礙花粉的萌發和花粉管的生長，致使受精作用不能實現。丙一、細胞膜的功能一、細胞膜的功能1.將細胞與外界環境分隔開細胞膜的這種功能對細胞的生命活動有什么重要意義？相對獨立的系統相對穩定的內部環境2.控制物質進出細胞流感病毒對人體有害，但它也能進入細胞使人患病，這說明細胞膜的控制作用有何特點？細胞膜的控制作用具有相對性（1）用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的。這與細胞膜的功能有何關系？學以致用：說明細胞膜具有控制物質進出細胞的功能。（2）課本40頁“問題探討”中，用臺盼藍染液染色后的死細胞和活細胞呈現不同顏色，請解釋原因。活細胞的細胞膜具有控制物質進出細胞的功能，不能被染色劑臺盼藍染色；死細胞喪失了這種功能，能被染色劑臺盼藍染色。3.進行細胞間的信息交流（1）結合下圖，說出細胞間信息交流的方式。A.通過體液傳送進行信息交流B.通過細胞膜直接接觸進行信息交流C.通過形成通道進行信息交流ABC（2）植物細胞間的胞間連絲、人體內胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別與結合分別屬于上面的哪種方式？（3）受體的化學本質是什么？受體和信號分子的結合有沒有特異性？植物細胞間的胞間連絲屬于C方式（通過形成通道進行信息交流）人體內胰島素的作用過程屬于A方式（通過體液傳送進行信息交流）精子和卵細胞的識別與結合屬于B方式（通過細胞膜直接接觸進行信息交流）受體的化學本質是糖蛋白，受體和信號分子的結合具有特異性。整理：通過剛才的學習，你掌握了哪些知識？畫出知識概念圖。細胞膜的功能將細胞與外界環境分隔開控制物質進出細胞進行細胞間的信息交流通過體液傳送進行信息交流通過細胞膜直接接觸進行信息交流通過形成通道進行信息交流生命觀念之——結構功能觀生物體的結構與功能相適應二、對細胞膜成分的探索閱讀教材【思考·討論】，分組完成下列討論題。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與檢測？通過對細胞通透性的研究，推測分析膜的成分。1895年，歐文頓用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗，發現細胞膜對不同物質的通透性不一樣：溶于脂質的物質，容易穿過細胞膜；不溶于脂質的物質，不容易穿過細胞膜。據此推測：細胞膜是由脂質組成的。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？親水的頭疏水的尾磷脂分子的結構磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層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？人的成熟紅細胞只有細胞膜這一種膜結構，鋪展成單分子層的脂質全部來自于紅細胞膜。所以脂質在細胞膜中必然排列為連續的兩層磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層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？你能否就細胞膜是由磷脂雙分子層構成的原因做出分析？磷脂分子親水頭靠近水，疏水尾遠離水，所以磷脂分子在水中能自發地形成雙分子層。細胞生活在水環境中，其內外都有水，因此細胞膜必然是由磷脂雙分子層構成。在水中形成的磷脂雙分子層模式圖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？磷脂分子親水頭靠近水，疏水尾靠近苯，在水—苯混合溶劑鋪展成單分子層。5.經過研究，你認為細胞膜的成分有哪些物質？細胞膜中有脂質、蛋白質和糖類，脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。6.下圖表示不同細胞膜各組成成分的含量，從中得到的結論是什么？結論：功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類與含量就越多三、對細胞膜結構的探索閱讀教材，分組討論下列問題。1.羅伯特森在電鏡下觀察了細胞膜結構，提出的細胞膜結構模型的假說是什么？這種模型的不足之處在哪里？2.熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗證明了什么？3.目前大多數人都接受的細胞膜結構模型是哪種？1.羅伯特森的“單位膜”結構模型所有的細胞膜都由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成靜態統一結構，電鏡下看到的中間的亮層是脂質分子，兩邊的暗層是蛋白質分子。不足之處：細胞膜是靜態的統一結構，會使細胞膜的復雜功能難以實現。細胞膜結構的電鏡照片2.熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗綠色熒光染料標記的膜蛋白紅色熒光染料標記的膜蛋白小鼠細胞細胞融合40min37℃雜交細胞人細胞實驗結論：細胞膜具有流動性。四、流動鑲嵌模型小組內展示自己制作的流動鑲嵌模型，討論：1.流動鑲嵌模型的基本內容是什么？細胞膜在結構上有什么樣的特點？2.在細胞膜結構模型探索過程中，你受到哪些啟示？流動鑲嵌模型的基本內容磷脂雙分子層糖蛋白膜表面的糖被有什么功能呢？1.基本支架：磷脂雙分子層（親水性頭部朝向外側，疏水性尾部朝向內側）。2.蛋白質分子存在形態：有鑲在表面、嵌入、貫穿于磷脂雙分子層3.糖類（糖被）：糖蛋白（細胞膜的外表面）、糖脂蛋白質糖被在細胞生命活動中重要功能，如識別、信息傳遞等功能4.細胞膜的結構特點：具有流動性。模型建構的基本方法