3.1.2細胞膜的結構和功能第3章細胞的基本結構1.細胞膜的功能2.細胞膜的成分和結構(流動鑲嵌模型的基本內容)3.對細胞膜成分和結構的探索(科學史)課本42對細胞膜成分的探索歐文頓脂質脂質磷脂膽固醇磷脂2兩蛋白質磷脂頭部親水，尾部疏水課本42對細胞膜成分的探索無細胞壁、細胞核和眾多的細胞器哺乳動物成熟的紅細胞排除其他生物膜（如核膜、細胞器膜）的干擾有利于得到純凈的細胞膜課本42對細胞膜成分的探索細胞膜的兩側都有水環境存在，推測和想象一下在這樣的內外側都是水的環境中，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“尾部”遠離水在水中形成的磷脂雙分子層模式圖水水疏水的“尾部”相對排列在內側，親水的“頭部”朝向兩側的水環境，形成磷脂雙分子層結合磷脂分子的結構特點推測：(1)磷脂分子在水—空氣界面的正確排布方式是

。(2)根據磷脂分子的特點，解釋這一現象。提示：因為磷脂分子的“頭部”親水，“尾部”疏水，所以在空氣—水的界面上，磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣的一面。A(3)磷脂分子在水環境中的正確排布方式是

(填“A”或“B”)。B“頭部”親水“尾部”疏水課本43對細胞膜成分的探索研究發現：細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，還有少量的糖類判斷細胞膜內外的主要依據，有則在細胞膜外側細胞膜的主要成分

（約50%）

（約40%）:

（約2%—10%）與膜的_____有關，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的_______和________越多種類數量糖類脂質蛋白質磷脂膽固醇主要在細胞膜______，分別與蛋白質、脂質結合形成糖蛋白、糖脂。外側（主要）（分布在動物細胞膜）功能課本43對細胞膜結構的探索所有的細胞膜都由_____________________三層結構構成，是一種靜態的統一結構。在__________下觀察細胞膜。細胞膜呈現清晰的___________的三層結構。1.1959年，羅伯特森——靜態的統一結構(1)方法(2)現象(3)結論電子顯微鏡暗—亮—暗蛋白質—脂質—蛋白質膜上的蛋白質對稱地平鋪在磷脂的兩側細胞膜是一種靜態的統一結構課本43對細胞膜結構的探索如果細胞膜是靜態的，細胞膜的復雜功能將難以實現，就連細胞的生長、運動等現象都難以解釋。2.

20世紀60年代，質疑羅伯特森的靜態模型(1)理由變形蟲攝取草履蟲酵母菌出芽生殖受精卵卵裂(2)推測質疑細胞膜是靜態的觀點，細胞膜應該能夠流動。正在融合的細胞課本43對細胞膜結構的探索熒光標記技術3.

1970年人鼠細胞融合實驗(1)方法開始一半發綠色熒光，另一半發紅色熒光。在37℃下經過40min后兩種顏色的熒光均勻分布。(2)現象(3)結論細胞膜具有流動性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【思考】若適當降低溫度，膜蛋白最終均勻分布的時間會______(填“縮短”或“延長”)。延長課本44對細胞膜結構的探索4.1972年，辛格和尼科爾森提出為大多數人所接受的____________流動鑲嵌模型課本43-44對細胞膜成分和結構的探索1970年熒光標記人鼠細胞融合顯示細胞膜具有流動性19世紀末歐文頓推測膜由脂質組成20世紀初化學分析得知膜主要成分是脂質和蛋白質1925年證明細胞膜中的磷脂分子是雙層的1959年羅伯特森電鏡觀察推測細胞膜為三層靜態統一結構探究成分探究結構探究結構特點60年代對于細胞膜是靜態的觀點提出質疑1972年辛格、尼科爾森提出流動鑲嵌模型科學方法——提出假說細胞膜結構模型的探索過程，反映了提出假說這一科學方法的作用。科學家首先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。

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。課本44選擇題4.(2024·黑龍江哈爾濱三中段考)關于細胞膜的探索歷程，下列敘述正確的是(

) A.歐文頓通過對膜成分的提取和化學分析提出膜是由脂質和蛋白質組成的 B.暗—亮—暗三層結構的靜態模型無法解釋細胞的生長、變形蟲的變形運動等現象 C.人細胞和小鼠細胞的融合實驗說明細胞膜中的脂質分子具有流動性 D.細胞膜功能的不同是由膜上磷脂的不同決定的B課本44-45①有的____在磷脂雙分子層____；②有的____或_________磷脂雙分子層中；③有的____于____磷脂雙分子層1層生物膜＝__層磷脂雙分子層＝__層磷脂分子磷脂雙分子層

蛋白質分子（蛋白質以不同的方式鑲嵌在磷脂雙分子層中）流動鑲嵌模型的基本內容（基本支架）12鑲表面部分全部嵌入貫穿整個糖蛋白糖脂糖被+脂質→糖脂糖被+蛋白質→糖蛋白細胞膜外細胞膜內【思考】細胞膜兩側是否對稱？不對稱磷脂分子：頭部親水，尾部疏水②細胞膜的流動性在________、____、____、____等方面具有重要作用。①細胞膜不是靜止不動的，而是具有_______，主要表現為構成膜的________可以側向自由移動，膜中的______大多也能運動。流動性磷脂分子蛋白質物質運輸生長分裂運動課本44-45流動鑲嵌模型的基本內容糖蛋白磷脂雙分子層蛋白質細胞膜外側細胞膜內側大本41選擇題D3.(2024·廣東廣州期末)如圖是某高等植物葉肉細胞細胞膜的亞顯微結構模式圖，①～③表示物質。下列有關敘述正確的是(

)A.②③在細胞膜上是靜止的B.細胞識別與①無關C.②均勻分布在細胞膜上D.③是磷脂雙分子層，是細胞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，具有屏障作用。磷脂分子：頭部親水，尾部疏水拓展①水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙(快)；②膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜(慢)。1.水進出磷脂雙分子層速率較慢，結合細胞膜的結構分析原因。

提示：磷脂雙分子層中間形成疏水區，阻礙水分子的進出。2.實際上，水分子可快速進出細胞，分析其原因。

提示：細胞膜上的蛋白質(水通道蛋白)參與了水分子的運輸。(課本P68)大本40拓展課本40-41細胞膜的結構特點和功能特點區別結構特點：功能特點：聯系具有一定的流動性選擇透過性結構決定功能→膜只有具有流動性，才能表現其選擇透過性，如果細胞膜中部分蛋白質充當了運輸的載體，運輸物質進出細胞，只有它是運動的，才能運輸物質。生物膜的流動性是表現其選擇透過性的結構基礎課本43-45細胞膜的結構特點和功能特點具有一定的流動性構成膜的

可以側向自由移動，大多數

也是可以運動的。磷脂分子蛋白質分子變形蟲運動、胞吞和胞吐、細胞融合、白細胞的吞噬作用等溫度：一定范圍內，溫度升高，膜流動性

。加快結構特點內容原因實例影響因素課本40-41細胞膜的結構特點和功能特點選擇透過性控制物質進出細胞用臺盼藍染液判斷細胞的死活功能特點內容表現應用課本46課后習題2.右下圖是由磷脂分子構成的脂質體，它可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞發揮作用。在脂質體中，能在水中結晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。(2)請推測：脂質體到達細胞后，藥物將如何進入細胞內發揮作用？由雙層磷脂分子構成的脂質體，兩層磷脂分子之間的部分是疏水的，脂溶性的藥物能被穩定地包裹在其中；脂質體的內部是水溶液的環境，水溶性的藥物可穩定地包裹其中。由于脂質體是磷脂雙分子層構成的，到達細胞后可能會與細胞的細胞膜發生融合，也可能會被細胞以胞吞的方式進入細胞，從而使藥物在細胞內發揮作用。(1)為什么兩類藥物的包裹位置各不相同?大本41C5.脂質體是由磷脂分子構成的人工膜(如圖所示)，下列敘述錯誤的是(

)A.脂質體的形成是由于磷脂分子具有親水端和疏水端B.脂質體含有C、H、O、N、P五種元素C.藥物甲為脂溶性藥物，藥物乙為水溶性藥物D.脂質體能與細胞膜融合，這依賴于細胞膜的流動性解析:藥物甲在脂質體內部親水環境中，為水溶性藥物，藥物乙包裹在兩層磷脂分子之間的疏水環境中，為脂溶性藥物，C錯誤。課本46課后習題1.基于對細胞膜結構和功能的理解，判斷下列相關表述是否正確。(1)構成細胞膜的磷脂分子具有流動性，而蛋白質是固定不動的。（）(2)細胞膜是細胞的一道屏障，只有細胞需要的物質才能進入，而對細胞有害的物質則不能進入。（）