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1、第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞是最基本的生命系统，它可以独立完成很复杂的生命活动。组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才能成为一个基本的生命系统。生命系统的边界是细胞膜，也叫质膜。一、细胞膜的功能功能1.将细胞与外界环境分隔开原始海洋电闪雷鸣、宇宙射线等众多有机物,包括氨基酸、核苷酸细胞膜将生命物质与外界环境分隔开产生了原始细胞资料一:鸟类的卵细胞是自然界中较大的细胞，未受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可以看作是一个卵细胞。一、细胞膜的功能卵黄膜,相当于细胞膜蛋清则相当于外界环境问题探讨：鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，死细胞会被染成蓝色，而活细
2、胞不会着色。1.台盼蓝染液是细胞需要的物质吗？为什么活细胞没有被染色？台盼蓝染液是细胞不需要的物质，被活细胞的细胞膜阻隔在外，但是当细胞死亡，这种功能也就随之消失。一、细胞膜的功能功能2：控制物质进出细胞细胞膜的功能控制物质进出细胞病菌、病毒病菌、病毒代谢废物代谢废物分泌物分泌物营养物质营养物质细胞膜控制物质进出的作用是相对的小组讨论：1、细胞膜允许营养物质进入，那么是否允许某些物质运出呢？举例说明。2、细胞不需要、甚至有害的物质是否完全不能进入细胞？情景：在篮球场上，当发现篮球快速向你头部飞奔过来，你会迅速躲避或用胳膊阻挡。思考:1.哪些细胞参与完成了上述活动?它们发挥的具体作用是什么?功能
3、3.进行细胞间的信息交流眼部组织细胞、神经元细胞和肌肉细胞一、细胞膜的功能细胞间的信息交流方式 通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息 通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息例子：高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流例子：内分泌细胞分泌的激素经血液运输作用于靶细胞。例子：精子和卵细胞之间的识别 1895年，欧文顿：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验。二细胞膜的成分-对细胞膜成分的探索细胞膜细胞膜溶于脂质的物质溶于脂质的物质不溶于脂质的物质不溶于脂质的物质提出假说：膜是由脂质组成的思考：思考：1.1.欧文顿提出细胞膜是由脂质构成的，
4、是直接对膜成分进欧文顿提出细胞膜是由脂质构成的，是直接对膜成分进行提取、鉴定，还是一种行提取、鉴定，还是一种推理推理？2.2.如何进一步研究构成细胞膜的脂质类型？如何进一步研究构成细胞膜的脂质类型？依据“相似相溶”的原理你认为细胞膜中含有什么物质？资料2：20世纪初，科学家第一次利用哺乳动物红细胞，制备出纯净的细胞膜，并进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。二对细胞膜成分的探索思考：为什么选择哺乳动物的红细胞提取细胞膜？哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核以及各种具膜的细胞器；没有细胞壁。磷脂分子由什么构成？磷脂分子由什么构成？磷脂分子结构 CHCHCHCH2 2CHC
5、H2 2OOC=OC=OCH-CH2CH-CH2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2C=OC=OCHCH2 2OOCHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2=CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2NN+（CH CH）3 33 3OOOOO=PO=POO甘油脂肪
6、酸尾部头部(亲水)(疏水)磷酸合作探究：（1）根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂分子在空气水界面上的排布方式水水空气空气（2）预测细胞膜中磷脂在水中的排列方式水水水水A水水 水水B水水水水 C如何证实呢？如何证实呢？思考：细胞内外均为水环境，磷脂分子如何分布？资料3：1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙醇从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。二对细胞膜成分的探索细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层磷脂双分子层细胞膜的成分除了脂质外，还有其他吗？细胞膜的成分除了脂质外，还有其他吗？1935年
7、，（研究背景：油脂滴吸附了蛋白质后，表面张力会降低），英国丹尼利和戴维森：发现细胞的表面张力明显低于油滴的表面张力。细胞膜中除含脂质外，还可能还含有蛋白质材料四：脂质（磷脂最丰富）大约占50%蛋白质 大约占40%蛋白质在细胞膜行使功能时起着重要作用。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。动物细胞膜还有胆固醇细胞膜的成分主要成分糖类大约占2%10%脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？“蛋白质脂质蛋白质”“三层结构模型”认为膜是静止的.材料一：1959年，罗伯特森电镜下：暗亮暗二对细胞膜结构的探索“三层结构模型”可以解释下面的现象吗？白细胞吞噬病菌提
8、出假说：细胞膜是动态的变形虫的运动细胞分裂人细胞鼠细胞诱导融合40分钟后370C思考：当人和鼠细胞融合后，最初两种颜色以中间为届各居一边，在370C下经过40min两种颜色的荧光均匀分布。这说明了什么？膜的流动性受温度影响荧光标记法材料二：1970年，人鼠细胞融合实验证实：细胞膜上的蛋白质具有流动性二对细胞膜结构的探索荧光标记 膜蛋白荧光标记 膜蛋白1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型看课本P44-45，完成下列问题：1.细胞膜的主要成分是？构成膜的基本支架是什么？2.蛋白质分子如何分布？3.糖类可以和哪些物质结合？糖类叫做？分布？作用？4.细胞膜的流动性主要表现在？蛋白质分子胆固醇磷脂分
9、子磷脂双分子层糖蛋白糖脂1.细胞膜的主要成分是？构成膜的基本支架是什么？2.糖类可以和哪些物质结合？糖类分子叫做？分布在？作用？蛋白质，脂质糖被细胞外识别镶镶嵌入嵌入贯穿贯穿蛋白质分子如何分布？具有流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子可运动）细胞膜的结构特点：课堂小结1、生物膜的化学组成成分：2、生物膜的基本骨架：3、蛋白质分子的分布：4、糖类分子的分布：主要由蛋白质和脂质组成，还有少量的糖类磷脂双分子层镶在表面、嵌入、和贯穿具有一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子可运动）6、生物膜的功能特点：具有选择透过性（主要由蛋白质的种类和数量决定的）5、生物膜的结构特点：糖被，在膜的外侧，与细胞识别、信息交流等功能有关【物质穿膜问题】生物膜、磷脂双分子层、磷脂分子层数的关系1层生物膜=1个磷脂双分子层=2层磷脂分子思考：植物细胞在细胞膜外还有一层细胞壁，请问植物细胞的系统的边界是细胞壁吗？为什么？不是，细胞壁具有全透性，细胞膜才是系统的边界。起支持和保护作用（1）基于观察和实验，大胆想象、严谨推理提出（2）需通过观察和进一步实验来验证、完善。科学方法：提出假说