第1節(jié)

細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能目標010203制備細胞膜的方法及細胞膜成分的鑒定。（科學(xué)探究）通過學(xué)習(xí)細胞膜結(jié)構(gòu)的探索，體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難，為科學(xué)奉獻精神。（社會責(zé)任）通過細胞膜功能，及流動鑲嵌模型的學(xué)習(xí)建立結(jié)構(gòu)與功能觀。（生命觀念）教學(xué)目標

科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能逸出細胞。伊紅為什么不會逸出細胞？此實驗說明了什么？

細胞做為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是_________，也叫_________。細胞膜質(zhì)膜國家的邊界：邊防線等人體的邊界：皮膚和黏膜細胞的邊界：細胞膜（質(zhì)膜）細胞膜的功能一1.將細胞與外界環(huán)境分隔開在原始海洋這盆“熱湯”中，膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。需要的營養(yǎng)物質(zhì)（氨基酸、無機鹽，葡萄糖等）、氣體（O2）等不需要的物質(zhì)抗體、激素等物質(zhì)代謝廢物細胞可以進入不容易進入排出分泌出去有用的成分不會輕易流失到細胞外病菌、病毒等可能侵入2.控制物質(zhì)進出細胞細胞膜的控制作用是相對的。死細胞“染色排除法”利用了活細胞的細胞膜能夠控制物質(zhì)進出細胞的原理。資料：科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍染色，死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。我們是怎么聞到氣味的？受體神經(jīng)大腦皮層信息交流信息分子信息分子3.進行細胞間的信息交流（1）通過細胞分泌化學(xué)物質(zhì)傳遞信息——間接交流（信號分子）受體受體靶細胞：接受信號分子的細胞受體：靶細胞膜上與信號分子特異性結(jié)合的位點，一般為糖蛋白。（2）通過相鄰細胞的細胞膜接觸傳遞信息3.進行細胞間的信息交流發(fā)出信號的細胞如:精子與卵細胞的結(jié)合靶細胞信號分子受體（本質(zhì)：蛋白質(zhì)）——直接接觸例如，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。（3）相鄰兩細胞之間形成通道，來傳遞信息3.進行細胞間的信息交流胞間連絲說出下列各實例分別體現(xiàn)了細胞膜的哪項功能：1.新鮮的莧菜葉泡進涼水中，水一般不會變紅，但高溫炒熟的莧菜中卻有紅紅的湯汁；2.蓮“出淤泥而不染”；3.沒有受精的雞蛋中，雞蛋黃可看作一個卵細胞，雞蛋黃與蛋清之間被什么樣的結(jié)構(gòu)分隔開?說明了其有什么功能？4.鼻子接觸香水分子，為什么大腦皮層能產(chǎn)生“香”的感覺？手碰到火，為什么手臂的肌肉會收縮？

控制物質(zhì)進出細胞控制物質(zhì)進出細胞將細胞與外界環(huán)境分隔開進行細胞間的信息交流1.細胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細胞分泌的雌激素作用于乳腺細胞的過程中，以及精子進入卵細胞的過程中，細胞間信息交流的實現(xiàn)分別依賴于（）A.直接接觸，突觸傳遞

B.淋巴運輸，直接接觸C.胞間連絲，間接交流

D.血液運輸，細胞間直接接觸D練習(xí)2．細胞之間通過信息交流，保證細胞間功能的協(xié)調(diào)。關(guān)于細胞間信息交流的說法錯誤的是（）A．B細胞與乙細胞上的受體化學(xué)本質(zhì)都是糖蛋白B．圖2可以表示精子與卵細胞的識別C．細胞間信息交流的方式多種多樣，可以是細胞接觸傳遞信息，也可以通過物質(zhì)傳遞或通道傳遞信息D．細胞膜上的受體是細胞間信息交流必需的結(jié)構(gòu)D3、科研上鑒別死細胞活細胞，常用“染色排除法”，如用臺盼藍染色。死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。這體現(xiàn)了細胞膜的什么功能（）A.

實現(xiàn)細胞與外界環(huán)境的能量轉(zhuǎn)換B.

實現(xiàn)細胞間的信息交流C.

控制物質(zhì)進出細胞D.

保障細胞內(nèi)部環(huán)境相對穩(wěn)定的功能C植物細胞的細胞壁主要功能：支持和保護知識拓展植物的細胞壁起支持和保護的作用，具有全透性，并不能控制物質(zhì)進出細胞，所以不是真正的邊界。注：細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌是幾丁質(zhì)。特性：全透性主要組成成分：果膠和纖維素（1）物質(zhì)傳遞（2）接觸傳遞（3）通道傳遞細胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的一、細胞膜的功能1.將細胞與外界環(huán)境分隔開2.控制物質(zhì)進出細胞3.細胞間的信息交流細胞膜成分的探索二細胞膜非脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)相似相溶原理據(jù)此推測：細胞膜是由__________組成的。脂質(zhì)1895年，英國科學(xué)家歐文頓（E.Overton）實驗。二、對細胞膜成分的探索哺乳動物成熟的紅細胞

為了進一步確定細胞膜中脂質(zhì)成分的類型，科學(xué)家利用動物的卵細胞、紅細胞、神經(jīng)細胞等作為研究材料，并利用哺乳動物的紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞膜，進行化學(xué)分析。①無細胞壁，細胞容易吸水漲破；②無細胞核和眾多的細胞器，易制得純凈的細胞膜。組成細胞膜的脂質(zhì)有__________和__________，其中________含量最多。磷脂膽固醇磷脂多個磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成________________。

雙分子層磷脂分子模型親水的“頭”疏水的“尾”磷脂分子結(jié)構(gòu)式磷脂分子示意圖二、對細胞膜成分的探索細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。他們由此推斷：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特（E.Goner）和格倫德爾（F.Grendel)用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞的表面積的2倍。細胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？水水A水水B水水C親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠離水√1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細胞膜的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。人們發(fā)現(xiàn)油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低。據(jù)此推測：細胞膜除脂質(zhì)分子外，可能還附有_____________蛋白質(zhì)成分含量說明約50%約40%2%-10%脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類主要是磷脂，動物細胞膜有少量的膽固醇細胞膜功能越復(fù)雜，種類和數(shù)量越多與信息交流有關(guān)

主要由______和_______組成，此外，還有少量的________。細胞膜的組成成分脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類1、組成細胞膜的成分是（）Ａ、磷脂、糖蛋白Ｂ、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)Ｃ、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類Ｄ、磷脂、蛋白質(zhì)、核酸C練習(xí)【資料1】皮特·阿格雷研究小組證實了細胞膜水通道蛋白的存在。麥金農(nóng)研究小組揭示了細胞膜鉀離子通道蛋白的構(gòu)造及其運輸機理。他們因而分享了2003年諾貝爾化學(xué)獎。【資料2】布魯斯·博伊特勒、朱爾斯·霍夫曼，因發(fā)現(xiàn)細胞膜上參與免疫的關(guān)鍵“受體蛋白”獲得2011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。功能越復(fù)雜的細胞膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。細胞膜結(jié)構(gòu)的探索三時間：1959年人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）實驗：在電鏡下看到細胞膜由“暗—亮—暗”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)提出假說：1.對生物膜結(jié)構(gòu)的探索過程細胞膜是靜止不動嗎？你能舉出實例嗎？細胞生長、變形蟲運動、質(zhì)壁分離與復(fù)原、胞吞和胞吐、白細胞吞噬細菌等。思考討論：不是時間：1970年實驗：將人和鼠的細胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標記后融合。結(jié)論：蛋白質(zhì)分子是可以運動的，說明細胞膜具有一定的流動性融合細胞細胞融合37℃40min正在融合的細胞紅色熒光染料標記膜蛋白綠色熒光染料標記膜蛋白人細胞小鼠細胞科學(xué)方法——提出假說1972年辛格和尼克森提出了新的生物膜模型——流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型磷脂雙分子層磷脂分子蛋白質(zhì)分子糖蛋白流動鑲嵌模型糖脂1、細胞膜的組成：2、膜的基本骨架：主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成磷脂雙分子層流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：3、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：4、結(jié)構(gòu)特點：蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、貫穿磷脂雙分子層。蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成糖蛋白。（糖蛋白在細胞外側(cè)，具有識別作用）一定的流動性（磷脂可移動，蛋白質(zhì)大多也能運動）5、功能特點：選擇透過性體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)的不對稱性細胞膜的流動鑲嵌模型（動物細胞膜）11234⑤6糖脂5C1.下列最能表示細胞膜結(jié)構(gòu)的是（）2.如圖為細胞膜結(jié)構(gòu)模型示意圖，①～③表示構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)，下列敘述錯誤的是（）A．①是糖蛋白B．③是磷脂雙分子層C．細胞膜結(jié)構(gòu)中只有③具有流動性D．細胞膜的功能主要與①②的種類和數(shù)量有關(guān)C3.據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為(

)A．細胞膜具有一定的流動性 B．細胞膜是選擇透過性膜C．細胞膜的結(jié)構(gòu)以磷脂雙分子層為基本支架D．細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子C4.如圖是細胞膜亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答：(1)圖中[B]____________的基本組成單位是___________。構(gòu)成細胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是[

]_______________。(2)與細胞膜的識別功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)是____________________。蛋白質(zhì)氨基酸D磷脂雙分子層糖被（糖蛋白）(3)吞噬細胞吞噬細菌的過程體現(xiàn)了細胞膜具有_____