動物細胞植物細胞細胞膜細胞質細胞核細胞質基質細胞器細胞壁（動物細胞無）第三章細胞的基本結構從外到內：第3章

細胞的基本結構

第1節

細胞膜的結構和功能一、細胞膜的功能邊界一個國家有陸地、海域、領空的邊界；使人體內部與外界分隔的皮膚和黏膜，是人體的邊界。系統的邊界對系統的穩定至關重要。細胞作為一個基本的生命系統，細胞膜是其邊界起什么作用呢？推測的原始海洋景觀圖將細胞與外界環境分隔開1一、細胞膜的功能將生命物質與外界環境分隔開，使細胞成為一個相對獨立的系統，細胞膜保障了細胞內部環境的相對穩定。營養物質（氨基酸、無機鹽、葡萄糖等）不需要、有害的物質（如細菌、病毒等）抗體、激素等細胞合成并分泌廢物（CO2、尿素等）細胞代謝產生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?？刂莆镔|進出細胞2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。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，細胞膜作為細胞的邊界，應該具有什么功能？問題探討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。應具有控制物質進出細胞的功能延伸思考：植物細胞最外層是細胞壁，對于植物細胞而言，細胞壁是它的邊界嗎？細胞膜能夠控制物質進出細胞→細胞膜是系統的邊界細胞壁分布及成分：植物：纖維素和果膠真菌：幾丁質原核細胞（除支原體）：肽聚糖功能：支持、保護作用特性：全透性細胞壁是全透的，它不能保證細胞內部的穩定，不能作為系統的邊界植物細胞的邊界仍是細胞膜細胞膜的功能（3）進行細胞間的信息交流在多細胞生物體內，各個細胞不是

存在的，它們之間必需保持功能的協調。這種協調性的出現不僅依賴于物質和能量的交換，也依賴于______的傳遞。（教材P41）信息孤立

細胞間的信息交流的方式多種多樣，主要有以下三種：（1）通過細胞分泌的化學物質（如激素）間接傳遞信息（2）相鄰兩個細胞的細胞膜接觸直接傳遞信息（3）相鄰兩細胞之間形成通道，來傳遞信息細胞間信息交流的方式方式一：通過細胞分泌的化學物質（如激素）間接傳遞信息內分泌細胞激素血管靶細胞靶細胞信號（息）分子血液（體液）運輸：接受信號的細胞受體靶細胞上與信號特異性結合的結構其化學本質為糖蛋白胰島B細胞胰島素肝細胞細胞間信息交流的方式方式二：相鄰兩個細胞的細胞膜接觸直接傳遞信息發出信號的細胞靶細胞與膜結合的信號分子

接受信號分子的受體精子和卵細胞之間的識別和結合細胞間信息交流的方式方式三：相鄰兩細胞之間形成通道，來傳遞信息胞間連絲例如高等植物細胞間具有胞間連絲注意：2.通道既有物質運輸的作用

又有信息交流的作用1.通道交流不需要細胞膜上的受體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化學物質間接傳遞信息通過細胞間通道傳遞信息通過細胞膜直接接觸傳遞信息小結注意：三種信息交流了的方式均發生于細胞與細胞之間，而不是細胞內部細胞膜功能【思考】細胞膜的功能是由什么決定的？結構→功能二、對細胞膜成分的探索二、對細胞膜結構的探索1895年歐文頓：膜是由脂質組成的。資料1：1895年，歐文頓（E.Overton）用500多種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不一樣：溶于脂質的物質，容易穿過細胞膜；不易溶于脂質的物質，不容易穿過細胞膜。假如你是科學家，如何分析細胞膜的成分呢？你認為細胞膜中含有什么物質能夠允許脂溶性物質透過？這樣的判斷是推理還是結論？如何獲得結論？1895年歐文頓：膜是由脂質組成的。對多種細胞膜進行分離和化學分析資料2：20世紀初，科學家第一次利用哺乳動物紅細胞，制備出純凈的細胞膜，并進行化學分析，得知組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。二、對細胞膜結構的探索細胞膜中的磷脂分子如何排列？在空氣—水界面如何排列？1895年歐文頓：膜是由脂質組成的。對多種細胞膜進行提純和化學分析1925年戈特和格倫德爾：膜中的磷脂分子必然排列為連續的兩層。資料3：1925年，兩位荷蘭科學家戈特（E.Gorter）和格倫德爾（F.Grendel）用丙醇從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍。由此推斷出：細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續的兩層。磷脂分子結構式親水頭部疏水尾部二、對細胞膜結構的探索磷脂分子結構磷酸甘油脂肪酸其他衍生物觀察磷脂分子的結構并分析其特點親水的頭疏水的尾親水的頭疏水的尾2.細胞膜的兩側都有水存在，兩層磷脂分子在細胞膜中可能是怎樣排布的呢？1.單層磷脂分子在水面如何排列？親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠離水空氣二、對細胞膜結構的探索1895年歐文頓：膜是由脂質組成的。對多種細胞膜進行提純和化學分析1925年戈特和格倫德爾：膜中的磷脂分子必然排列為連續的兩層。1935年丹尼利和戴維森：除含脂質分子外，可能還附著蛋白質。蛋白質二、對細胞膜結構的探索小結：細胞膜的成分脂質50%蛋白質40%糖類2%-10%脂質主要是磷脂和膽固醇，其中磷脂的含量最為豐富，大多為卵磷脂和腦磷脂。>蛋白質功能主要由蛋白質來承擔。功能越復雜，蛋白質的種類和數量越多。>糖類糖蛋白，具有保護、潤滑和識別的作用；糖脂>脂質和蛋白質等成分是如何組成細胞膜的呢？無法解釋細胞的生長、變形蟲的變形運動時間：1959年人物：羅伯特森實驗：在

下看到細胞膜的

三層結構“三明治”靜態結構模型有什么不足？這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。生物膜是由

的三層結構構成的

統一結構推論：三、對生物膜結構的探索電鏡“暗—亮—暗”“蛋白質—脂質—蛋白質”靜態三、

對細胞膜結構的探索2、用熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗。結論：

。細胞膜具有一定的流動性科學方法——根據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。提出假說一種假說最終被接受被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和試驗結果相吻合.P44時間：1972年人物：辛格和尼科爾森提出生物膜模型——流動鑲嵌模型，為多數人所接受。二、對細胞膜結構的探索三、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。01磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內部是疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，具有屏障作用。02細胞膜具有流動性，主要表現在構成膜的磷脂分子可以側向運動，膜中的蛋白質分子大多也能運動。細胞膜的流動性有利于完成物質運輸、生長、分裂、運動等生命活動04蛋白質分子以覆蓋、鑲嵌、貫穿三種方式和磷脂雙分子層聯系，這些蛋白質在物質運輸等方面具有重要作用03糖蛋白磷脂雙分子層（膜的基本支架）糖脂只存在于細胞膜外側細胞膜還有哪些結構？作用？識別、保護、潤滑、黏著糖蛋白糖被糖脂位置？細胞膜分子、結構和功能的關系磷脂+蛋白質+糖類流動性磷脂雙分子層糖蛋白結構功能信息交流與外界環境分隔開控制物質進出細胞跨膜運輸正常進行選擇透過性物質基礎外側部分種類和數量具有組成決定保證體現組成鑲嵌貫穿課堂反饋2．細胞之間通過信息交流，保證細胞間功能的協調。關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本質都是蛋白質B．圖2可以表示精子與卵細胞的識別C．