第1節細胞膜的結構和功能用臺盼藍染液染色

后放大的的細胞問題探討

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。討論：1、為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？2、據此推測：細胞膜做為細胞的邊界，應該具有什么功能？??1、活細胞的細胞膜具有選擇透過性，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、細胞膜做為細胞的邊界，具有控制物質進出細胞的功能。用臺盼藍染液染色

后放大的的細胞問題探討

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。討論：1、為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？2、據此推測：細胞膜做為細胞的邊界，應該具有什么功能？細胞作為一個基本的生命系統，它的邊界就是細胞膜，也叫質膜。一、細胞膜的功能①將細胞與外界環境分隔開原始地球環境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。一、細胞膜的功能植物細胞的邊界是什么呢？為什么？拓展提升

細胞壁對要進出細胞的物質沒有選擇性（即全透性），它不能保證細胞內部的穩定。植物細胞的邊界是細胞膜。?主要功能：支持和保護?特性：全透性一、細胞膜的功能②控制物質進出細胞細胞膜細胞外細胞內水、無機鹽、氨基酸、葡萄糖等營養物質細胞內核酸對細胞有害物質病毒、病菌抗體、激素、代謝廢物（CO2、尿素等）注意：細胞膜的控制作用是相對的。環境中一些對細胞有害的物質有可能進入：有些病毒、病菌也能侵入細胞，使生物體患病。功能特點：具有選擇透過性一、細胞膜的功能③進行細胞間的信息交流a.通過細胞分泌化學物質間接傳遞信息。（信號分子）?細胞分泌的化學物質（如激素），隨著血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結合，將信息傳遞給靶細胞。靶細胞：接受信號的細胞受體：靶細胞膜上與信號特

異性結合的位點舉例：胰島素是由胰島B細胞分泌的，分泌后通過血液循環作用于靶細胞（如肝細胞的受體），可以促進葡萄糖進入肝細胞合成肝糖原，從而降低血糖。物質傳遞一、細胞膜的功能③進行細胞間的信息交流b.通過相鄰細胞的細胞膜直接接觸傳遞信息。舉例：精子和卵細胞之間的識別和結合；效應T細胞與靶細胞密切接觸，使靶細胞裂解死亡。接觸傳遞?精子表面的信號分子只能與同種生物卵細胞的細胞膜表面的受體特異性結合一、細胞膜的功能③進行細胞間的信息交流c.相鄰兩細胞之間形成通道，來傳遞信息。舉例：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。通道傳遞?相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。胞間連絲細胞細胞通道通道一、細胞膜的功能細胞膜功能①將細胞與外界環境分隔開②將控制物質進出細胞③進行細胞間的信息交流

a.通過細胞分泌化學物質間接傳遞信息。

b.通過相鄰細胞的細胞膜直接接觸傳遞信息。

c.相鄰兩細胞之間形成通道，來傳遞信息。還有細胞識別、保護細胞、參與細胞的運動、分泌等功能。(1)細胞膜難以杜絕所有對細胞有害物質的進入，說明其控制物質進出的能力是有限的。(

)(2)植物細胞之間的胞間連絲具有物質運輸的作用。(

)(3)細胞間的信息交流都依賴于信息分子和受體的識別。(

)提示

高等植物細胞之間通過胞間連絲所進行的信息交流就不一定依賴于信息分子，也不要受體的識別。隨堂檢測√√×二、細胞膜成分的探索細胞膜的功能是由它的成分和結構決定的，但細胞膜非常薄，即使在高倍顯微鏡下依然難以看清它的真面目，人們對細胞膜化學成分的認識經歷了很長的過程。回到19世紀重溫科學發現之旅……科學家對細胞膜成分的探索歷程二、細胞膜成分的探索探究一：1895年，歐文頓選用500多種化學物質對植物細胞膜的通透性進行上萬次的實驗。發現：溶于脂質的物質，比不溶于脂質的物質更容易穿過細胞膜。

不溶于脂質的物質溶于脂質的物質●●●●細胞膜●●●●●●推測：細胞膜是由脂質組成的。●●●二、細胞膜成分的探索?目的：為了進一步確定細胞膜中脂質成分的類型。?實驗：利用哺乳動物成熟的紅細胞，通過一定方法制備出純凈的細胞膜，并對細胞膜進行化學成分分析。探究二：思考：為什么哺乳動物成熟的紅細胞能制備出純凈的細胞膜？？?因為哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器。.將紅細胞置于蒸餾水中，使其吸水漲破，然后離心、過濾?發現：組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。二、細胞膜成分的探索想一想

如果有一個水槽，把磷脂分子鋪在水面上，磷脂分子將如何在水—空氣界面上排布？親水頭部（磷酸）疏水尾部（脂肪酸）二、細胞膜成分的探索想一想正常情況下細胞膜一般處于什么環境？磷脂分子形成兩層分子。親水頭部分別在兩側朝向外部的水溶液。疏水尾部相對排列在內部。二、細胞膜成分的探索探究三：推測：細胞膜中的脂質分子排列為連續的兩層。

1925年，兩位荷蘭科學家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，將提出的脂質在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得其單分子層所占的面積相當于所用的紅細胞表面積的2倍。發現：脂質的面積近似于細胞表面積的2倍。二、細胞膜成分的探索探究四：

有些科學家對細胞膜化學成分深層分析發現，細胞膜會被蛋白酶分解。細胞膜中含有蛋白質

1935年，英國學者丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力，他們發現細胞表面的張力明顯低于油-水界面的表面張力。

由于人們已發現了油脂滴表面如果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。二、細胞膜成分的探索細胞膜的成分:脂質（約50%）蛋白質（約40%）糖類（約2%-10%）磷脂（主要）膽固醇（動物細胞膜）（1）細胞膜主要由脂質和蛋白質組成（2）在組成細胞膜的脂質中，______最豐富（3）功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。磷脂隨堂檢測[典例]

下列關于細胞膜功能的敘述，不正確的是(

)A.功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多B.細胞間的信息交流使生物體作為一個整體完成生命活動C.相鄰兩個細胞的信息交流全靠細胞膜的直接接觸D.細胞膜能控制物質進出細胞，這種功能是相對的C[典例]

下列物質中，易通過細胞膜的是（）A、淀粉

B、性激素C、蛋白質

D、糖類B三、細胞膜結構的探索探究I：1959年，羅伯特森在電鏡下觀察到細胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結構。于是提出細胞膜模型的假說：所有細胞膜都是由蛋白質-脂質-蛋白質組成，他把細胞膜描述為靜態的統一結構。“蛋白質－脂質－蛋白質”的靜態模型是否有缺陷？應如何修正？三、細胞膜結構的探索細胞膜是靜態的？細胞的生長過程變形蟲的運動三、細胞膜結構的探索探究II：熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗誘導融合人細胞鼠細胞熒光標記蛋白質40分鐘后370C實驗結果表明：細胞膜具有一定流動性（結構特點）.溫度會影響膜的流動性三、細胞膜結構的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了流動鑲嵌模型。1.磷脂雙分子層是膜的基本支架，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。三、細胞膜結構的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了流動鑲嵌模型。2.蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入其中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，與物質運輸有關。三、細胞膜結構的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了流動鑲嵌模型。3.細胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現為磷脂和蛋白質大多都可以運動。流動性對于細胞生命活動非常重要。三、細胞膜結構的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了流動鑲嵌模型。4.細胞膜外表面還有糖類分子，和蛋白質或脂質分子結合形成糖蛋白或糖脂，與細胞表面識別、細胞間信息傳遞有關系。.判斷細胞膜內外的方式三、細胞膜結構的探索流動鑲嵌模型基本內容：細胞膜的結構特點：具有流動性1.細胞膜主要有磷脂分子和蛋白質分子構成。2.磷脂雙分子層是膜的基本支架。3.蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入其中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，與物質運輸有關。4.細胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現為磷脂分子可以側向自由移動，膜中的蛋白質大多也能運動。細胞膜的功能特點：具有選擇透過性實驗、推理和想象提出假說實驗驗證提出假說實驗驗證建構模型修正模型

最初依據實驗現象和已有的知識和信息，提出解釋某一生物學問題的一種假說，再用進一步的觀察與實驗對已建立的假說進行修正和補充。一種假說最終被接收或被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結果相吻合。

科學方法提出假說

細胞膜的功能1、將細胞與外界環境分隔開2、控制物質進出細胞3、進行細胞間的信息交流——結構特點一定的流動性——功能特點選擇透過性細胞膜的特點課堂總結

課堂總結19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由______組成的；20世紀初，化學分析結果指出膜主要由_______和_