细胞的基本结构-细胞膜的结构和功能
细胞膜的结构和功能ppt课件
（1）因为水分子极 小， 可以通过由于磷脂
分子运动而产生的间隙; （2）是因为膜上存在水 通道蛋白，水分子可以 通过通道蛋白通过膜。
水分子 水通道蛋白
二、对细胞膜的成分的探索
时间：1959年
人物：罗伯特森
发现：在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂 质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间
诱导融合
40分钟后
370C
鼠细胞
时间：1972年 人物：辛格和尼科尔森
提出：流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容P45 结构模型
1.细胞膜主要由 磷脂分子和 蛋白质分子 构成的。 2. 磷脂分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端， 水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。 3有分.子的蛋层白镶中质在，分磷有子脂的以双不分贯同子穿方层于式表镶整面嵌个，在磷有磷脂的脂双部双分分分子或子层全层。部中这嵌：些入蛋白磷质脂分双子 在物质运输等方面具有重要作用。 流动性 4成.膜细的胞磷膜脂不分是子静可止不以动侧的向，自而由是移具动有，膜中的，蛋主白要质表现大为多构 也能运动。
二、对细胞膜的成分的探索 学分组生活讨动论二并：完成阅相读关教的材P讨42论的题“思考与思讨考论与讨”论的:相关资料，
•最初认识到生物膜是
不溶于脂 溶于脂质的物质
由脂质组成的，是通过
质的物质
对实验现象的推理分析
还是通过膜成分的提取
细胞膜
和鉴定？
从实验现象能推测出什么结论呢？
欧文顿
1895年
膜是由脂质组成
实例：内分泌细胞与靶 细胞间、神经细胞间
受体
功能3：进行细胞间的信息交流
思考：你能据下图说说细胞膜是如何实现细胞间 的信息交流的吗？
3.1 细胞膜的结构和功能
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1.细胞的边界是细胞膜，也叫质膜。
（植物细胞的边界也是细胞膜）2.细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开。
（2）控制物质进出细胞——选择透过性（功能特点）。
（3）进行细胞间的信息交流。
3.细胞膜的控制作用是相对的，环境中对细胞有害的物质也有可能进入。
4.信息交流的3种方式：（重点）（1）内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
（2）相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
5.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
6.对细胞膜成分的探索（非重点）7.用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜的原因：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，故没有核膜和细胞器膜。
二、细胞膜的结构1.细胞膜的成分脂质（含量最多，且主要是磷脂）；蛋白质；糖类（少量）。
2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态的统一结构（假说错误）。
缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如细胞的生长，变形虫的变形运动。
4.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验及相关的其他实验证明：细胞膜具有流动性。
5.细胞膜的结构模型：辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型。
三、流动镶嵌模型的基本内容1.膜的基本支架：磷脂双分子层其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。
2.蛋白质分子的分布：（1）有的镶在磷脂双分子层表面。
（2）有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中。
（3）有的贯穿于整个磷脂双分子层。
3.细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
细胞膜具有流动性的结构基础：构成膜的磷脂分子可侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
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RNA
（核糖核酸）
细胞膜是细胞的边界 细胞壁
细胞膜
一、细胞膜的功能
1、将细胞和外界环境分隔开
细胞膜将生命物质与海 洋环境相互分隔开来
推测的原始海洋景观图
产生了原始的细胞
一、细胞膜的功能
2、控制物质进出
用凉水洗红苋菜，水不 变红；煮苋菜汤，汤却 是红色的，这个现象体 现了细胞膜的什么功能？
苋菜
细胞膜被破坏， 叶绿素等色素释 放出来
磷脂分子结构式 磷脂分子模型
磷脂分子示意图
资 料 1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从
人的红细胞中提取脂质，在空气中---水界面上铺展成单分
分 子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。通过 上述资料可推出？
析
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
有3种。神经髓鞘功能比较简单，主要起绝缘作用。红细胞、
分 肝细胞、大肠杆菌的细胞膜都承担着非常复杂繁多的生理功 能，它们的细胞膜中蛋白质的种类和数量均较多。上述事实
析 说明什么问题？
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
二、对细胞膜成分的探索
二、对细胞膜成分的探索
【自主阅读】请同学们自主阅读教材P42相关科学史，感悟科学探 究的基本思路和方法，沿时间线梳理并完善下列内容
二、对细胞膜成分的探索
三、细胞膜的结构
1959年 罗伯特森 电镜下 暗—亮—暗 暗的是蛋白质，亮的是脂质 结论：蛋白质--脂质--蛋白质 (蛋白质均匀分布在膜两侧）
静态的统一结构
用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。
细胞膜具有一定的流动性
四、流动镶嵌模型
小组交流，用语言描述细胞膜的流动镶嵌模型。
《细胞膜的结构和功能》细胞的基本结构PPT课件
2．判断下列叙述的正误
(1)不同细胞的形态相对固定，主要是由细胞膜决定的，因 为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的( × )
(2)不同细胞膜的磷脂分子是相同的，而蛋白质分子是不同
解析：罗伯特森提出的三层结构模型认为生物膜结构是蛋白 质—脂质—蛋白质，电镜下观察到的中间亮层是脂质分子，两边 的暗层是蛋白质分子，认为蛋白质的分布是均匀的、固定的。
答案：D
课堂互动探究案 【课程标准】 概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与其生活环境分 开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流
解析：细胞膜具有多种重要功能，细胞膜将细胞与外界环境 分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定；能控制物质进出细胞； 能够进行细胞间的信息交流。精卵之间的相互识别与结合，靠的 是细胞膜上对应的糖蛋白即信息分子，这是一种信息交流方式。
答案：D
3．(等级选考)水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着 色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的 PI 中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将 PI 注 射到活细胞中，则细胞核会着色。利用 PI 鉴别细胞死活的基本 原理是( )
(1)图中①②③④的物质或结构的名称分别是什么？ (2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精 子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？ (3)细胞间进行信息交流时往往需要受体，受体的化学本质 是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？
答案： (1)①信号分子；②受体；③与膜结合的信号分子；④胞间 连丝。 (2)分别属于图 C、图 A、图 B。 (3)受体的本质是糖蛋白，和信号分子的结合具有特异性。
3.1 细胞膜的结构和功能
流动镶嵌模型的基本内容 糖类分子 细胞膜的外表面
糖蛋白
糖脂
这些糖类分子叫作糖被：与细胞表面识别、细胞间的信息传递等有密切关系。
小结
1.细胞膜的基本支架： 磷脂双分子层 ； 2.蛋白质以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的 镶 在磷脂双分 子层表面，有的部分或全部 嵌入 磷脂双分子层中，有的 贯穿 于整个 磷脂双分子层中。这些蛋白质分子在 物质运输 等方面具有重要。 3.细胞膜的结构特点： 流动性 ； 4.细胞膜的功能特性： 选择透过性 ； 5.组成细胞膜的糖类分子存在于细胞膜的 外表面 ，包括与蛋白质组成 的 糖蛋白 和与脂质组成的 糖脂 ，这些糖类分子叫做 糖被 ，
与 细胞表面识别 、 细胞间的信息传递等有密切关系。
C 3.在组成细胞膜的脂质中，最丰富的是：
A.脂肪
B.固醇
C.磷脂
D.维生素D
C 4.细胞膜的成分中起支架作用和细胞识别作用的物质分别是：
A.淀粉和纤维素 B.纤维素和果胶
C.磷脂和糖蛋白 D.蛋白质和磷脂
3、如图是细胞膜的亚显微结构模式图，有关说法错误的是（ C ） A.①与细胞识别、信息传递有关
组成细胞膜的脂质有磷脂 和 胆固醇 ， 其中磷脂 含量最多
戈特、格伦德尔 ： 用丙酮从人的红细胞提取脂
细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 。
质，铺展实验
丹尼利、戴维森： 细胞膜的张力研究
细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有 蛋白质 。
观察在水中的分布情况：
细胞膜的两侧都有水环境存在。请大胆的推测和想象一下在这样的环境 中，细胞膜中的磷脂分子可能怎么排布？
（3）进行细胞间的信息交流 接触传递 （精子与卵细胞识别与结合）
通道传递 （胞间连丝）
细胞膜的基本结构及生理作用
细胞膜的基本结构及生理作用
细胞膜是细胞内外环境的分界层，它由脂质双层、蛋白质和少量的碳水化合物组成。
其基本结构和生理作用如下：
1. 脂质双层：细胞膜的主要成分是由磷脂分子组成的双层结构。
这种双层结构使得细胞膜具有双层脂质的流动性和半透性，维持细胞内外的分隔和物质的选择性通透性。
2. 蛋白质：细胞膜上有多种类型的蛋白质，包括通道蛋白、受体蛋白、酶等。
这些蛋白质通过不同的功能，调节物质的传输和信号转导。
3. 碳水化合物：细胞膜上的碳水化合物主要以糖蛋白和糖脂的形式存在，它们参与细胞间的识别和粘附过程。
细胞膜的生理作用如下：
1. 维持细胞的形态稳定：细胞膜可包裹和支持细胞内的细胞质，使细胞能够保持特定的形态和结构。
2. 控制物质的进出：细胞膜是细胞内外物质交换的关键位置。
它通过磷脂双层的流动性和蛋白质的通道机制，对物质的进出进行选择性调节，维持细胞内外的离子和分子浓度差异。
3. 传递信号：细胞膜上的受体蛋白可以与特定的信号分子结合，触发一系列的信号转导反应，从而调控细胞的生理功能。
4. 组织细胞间的黏附和识别：细胞膜表面的碳水化合物参与细胞间的识别和黏附过程，维持细胞的正常组织和器官的功能。
总之，细胞膜的基本结构和生理作用是维持细胞的稳定性、控制物质的进出、传递信号和维持组织的功能。
它是细胞内外环境交互作用的关键界面。
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【思考】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
活细胞
死细胞
SzLwh
2 控制物质进出细胞
①细胞膜有_选__择_透__过__性， 控制作用是_相__对__的
需要的 营养物质
可以进
为什么活细胞不能被台盼蓝染色，
而死细胞能被染色？
代谢废物可以出
活细胞的细胞膜具有选择透过性， 抗体、
染料台盼蓝是细胞不需要的物质， 激素等
不易通过细胞膜，因此活细胞
分泌物
不被染色。死细胞的细胞膜失去
不容易进
不易出 有用的 成分
控制物质进出细胞的功能，台盼蓝
能通过细胞膜进入细胞，死细胞能
不需要的物质、
被染成蓝色。
病毒、病菌及有害物
SzLwh
②验证细胞膜具有控制物质进出的功能
利用有颜色的植物组织，将其放入无色 溶液中，然后再用高温、强酸或强碱等 处理，观察处理前后溶液颜色是否变化 用凉水洗苋菜水不变色，而炒或者煮汤汁都会变红
巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细 胞的
过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于（ ）
A.血液运输，突触传递
B.淋巴运输，突触传递
√ C.淋巴运输，胞间连丝传递 D.血液运输，细胞间直接接触
2. (2017·全国卷Ⅰ，2改编)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是 A. 细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
1.细胞之间通过信息交流,保证细胞间功能的协调。关于细 胞间信息交流的说法错误的是 ( )
A. B细胞与乙细胞上受体化学本质是糖蛋白 B. 图2可以表示精子与卵细胞的识别
√C. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流必不可少的结构
D. 图2中的1为信号分子
第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能
第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、教材分析本节内容选自新人教版高中生物必修一第三章第一节《细胞膜的结构与功能》，主要包含了细胞膜的获取、成分和功能，对细胞中的化合物具有具体化和结构化的作用，又对物质的输入输出做出了铺垫，具有承上启下的作用，内在联系是“功能-结构-功能”，而且有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。
所以将细胞膜的成分、功能与生物膜的流动镶嵌模型相结合更有利于学生从整体上系统掌握细胞膜的功能及与功能相适应的结构。
二、学情分析学生在知识储备上对细胞与细胞之间的关系已经有了感性认识，了解了细胞的结构，并且对组成细胞的化合物有了一定的掌握。
教师在讲解内容时可借助多媒体技术，帮助学生识记和理解。
三、教学目标1.简述细胞膜的结构和功能。
2.说出流动镶嵌模型的基本内容。
3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
四、教学重难点1.教学重点(1)细胞膜的功能(2)流动镶嵌模型的主要内容2.教学难点(1)细胞膜的结构与其组成成分的内在联系(2)对细胞膜结构的探索五、教学方法讲授法、直观教学法、自主学习法六、教学过程（一）明确学习目标师：课件展示本节重点：1.结合实例理解细胞膜的结构和功能的适应性（生命观念）2.借助模型识记细胞膜的结构特点（科学思维）一细胞膜有哪些主要功能？一流动镶嵌模型的基本内容是什么？一通过对细胞膜结构的探索过程的分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟？（二）课堂导入：问题探讨师：展示课本P40的问题探讨有关台盼蓝实验能使死细胞染色的资料，展示相关图片。
引导学生思考相关问题，并讲解。
讨论1：L为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？提示：染料台盼蓝是细胞不需要的物质，活细胞的细胞膜可以阻止台盼蓝进入细胞，死细胞的细胞膜不能，台盼蓝能通过细胞膜进人细胞，死细胞能被染成蓝色。
生：思考回答。
（活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的能力）讨论2：据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？提示：细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。
细胞膜的结构和功能- (解析版)
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、【学习目标】1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。
2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。
3分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
自主学习一、细胞膜的功能1.将细胞与分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞。
(1)一般来说,细胞需要的可以从外界进入细胞;细胞，不容易进入细胞。
(2) 等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的__也要排到细胞外;但是，细胞内却不会轻易流失到细胞外。
(3)细胞膜的控制作用是_，环境中一些有可能进入;有些进行细胞间的。
3.进行细胞间的信息交流（1）通过化学物质传递信息。
（2）通过直接接触传递信息。
（3）通过细胞通道传递信息。
4.对细胞膜成分的探索（1）1895年欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜是由组成的。
（2）科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中含量最多。
（3）1925年，荷兰科学家发现，细胞膜中的磷脂分子排列为连续的。
（4）1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞表面张力明显低于油－水界面的表面张力，据此推测细胞膜中除含有脂质分子外，可能还含有。
二、对细胞膜结构的探索1.细胞膜的成分（1）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的。
在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。
（2）蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越。
2.对细胞膜结构的探索历程三、流动镶嵌模型的基本内容1.基本内容：（1）基本骨架：。
（2）蛋白质的分布：以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。
2.结构特点：具有一定的。
细胞膜的基本结构和功能
细胞是构成人体最基本的结构和功能单位。
人体各器官和系统的功能活动都与组成该器官和系统的细胞群体密不可分。
人体内大约有1014个细胞，按其功能可分为两百余种。
人的细胞一般都很小，必须通过显微镜放大才能看到。
人卵细胞最大，直径约120 μm。
而小淋巴细胞直径只有6 μm左右。
细胞虽然大小和形态不同，但在结构上它们都是由细胞膜(cell membrane)、细胞质(cytoplasm)和细胞核(nuclear)三部分构成的。
一、细胞膜的分子结构模型细胞膜将细胞内容物与细胞周围的微环境分隔，构成细胞的屏障。
细胞膜的形成是生命物质由非细胞形态向细胞形态进化的重要转折，为生命活动提供了相对恒定的环境。
细胞膜与物质转运、信息传递、能量转移、兴奋传导和免疫功能等有密切关系，在细胞的代谢、生长和繁殖中有重要作用。
细胞膜结构和功能的异常可导致多种疾病发生。
细胞膜是包在细胞质表面的一层薄膜，也称质膜(plasma membrane)。
在电镜下观察可见细胞膜由三层结构组成：内、外两层较深，电子密度高；中间层电子密度低，为透明层。
这三层膜结构不仅普遍存在于细胞表面，而且细胞内的膜管系统一般也是由类似的三层膜结构构成的，故它是一般生物膜所具有的共同特征，又称单位膜(unit membrane)。
关于细胞膜的分子结构，目前被多数人认可的是“液态镶嵌模型”学说。
这一学说认为，细胞膜主要由液态脂质双分子层为基架，蛋白质镶嵌在其中构成。
一般来说，从重量上看蛋白质为脂质的4倍，从分子数看，脂质分子为蛋白质分子的10～100倍。
（一）液态脂质双分子层为基本骨架细胞膜脂质分子中，主要是磷脂（占脂质分子70％以上），其次为胆固醇（一般低于30％）。
根据脂质分子的理化特性，其头端是亲水极性基团，尾端是疏水的非极性基团。
将其放在水溶液中时，由于水分子是极性分子，亲水的极性头与水分子相互吸引，而疏水的非极性尾端则受到排斥。
因而在构成细胞膜时，亲水的头端在膜的内外两侧，而疏水的尾端在膜中间，即一些磷脂分子的头朝向细胞外液，另一些的头朝向细胞质，它们的尾部在膜中间，形成脂质双分子层(lipid bilayer)。
第三章细胞膜的结构及细胞基本功能
二、主动转运：指细胞通过本身的某种耗能过程，
将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓 度一侧的过程。（ K+、Na+、Ca2+ H+、I-、Cl-等 离子和小肠和肾小管中葡萄糖、氨基酸 1 特点：（1）逆浓度差或电位差； （2）耗能（能量来自细胞的代谢活动）。 2 意义：是人体最重要的一种物质转运形式
作用特点:
速度快，反应位点局限，并非最多。
二、G蛋白耦联受体介导的信号转导 （一）参与G蛋白耦联受体跨膜信号转导的信号分子 1、 G蛋白耦联受体： 细胞上与第一信使（激素）结合 的特殊蛋白质。 2、G-蛋白（鸟苷酸结合蛋白） 1）是受体与效应器间具有信息传导功能的蛋白 2）分激活型G-蛋白（Gs）、抑制型G-蛋白（Gi）
B：通道中介易化扩散(channel mediated)。
A，载体运输(载体中介易化扩散)： 转运物质：葡萄糖、氨基酸； 转运动力：浓度差； 特点：A.高度的结构特异性； B.饱和现象； C.竞争
性抑制；D.转运速度快； E.因蛋白质的结构和功能常
受膜内外各种因素的影响,因此与蛋白质分子有关的物
质的通透性是可变化的。
C膜内外、消化道对物质的吸收、肾小管的重吸收等结构。
●物质进出细胞膜的形式：
被动转运：单纯扩散、易化扩散、 主动转运： 原发主动转运、继发主动转运、 出胞 与入胞 一、被动转运
1、单纯扩散：细胞内液和细胞外液的各种溶质分子，只要是 脂溶性的，就可能按扩散原理作跨膜运动或转运，称之为单纯 扩散。（O2、CO2、乙醇和脂肪酸） ●特点：不耗能
3、糖类：含少量的寡糖和多糖链，与膜中的脂质 或蛋白质结合形成糖脂和糖蛋白 •功能：以其单糖排列顺序上的特异性，可以作为 它们所结合的蛋白质的特异性的“标志”。（抗 原决定簇、膜受体的“可识别性”部分）
细胞的基本结构与功能
细胞的基本结构与功能细胞是生命的基本单位，它们构成了我们身体的组织和器官。
了解细胞的基本结构和功能对于理解生命的运作至关重要。
本文将介绍细胞的基本结构和功能，从细胞膜、细胞器到细胞内的重要分子。
一、细胞膜细胞膜是细胞的外部边界，它负责细胞内外物质的交换和细胞内环境的稳定。
细胞膜由脂质双层构成，其中嵌入了多种蛋白质和其他分子。
脂质双层具有选择性渗透性，能够控制物质的进出。
细胞膜还参与细胞间的相互作用和信号传导。
二、细胞核细胞核是细胞的控制中心，其中包含了细胞的遗传信息。
细胞核由核膜包围，核膜上有许多核孔，使得物质能够在细胞核与细胞质之间进行交换。
细胞核内含有染色体，染色体上携带了遗传信息的DNA，通过转录和翻译过程可以产生蛋白质。
三、细胞质细胞质是细胞核与细胞膜之间的区域，其中悬浮着各种细胞器。
细胞质是细胞内大部分代谢反应和信号传递的场所。
它含有许多溶质，如蛋白质、有机物和离子，这些溶质能够与细胞器相互作用并参与各种生化反应。
四、细胞器细胞器是细胞内的各种功能区域，负责细胞内的特定任务。
常见的细胞器包括内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体和叶绿体等。
它们之间相互协作，完成细胞内物质合成、储存、降解和能量转换等功能。
五、细胞骨架细胞骨架是一种由蛋白质纤维组成的网络结构，它提供了细胞的形状和稳定性。
细胞骨架还参与细胞的运动和分裂过程。
主要的细胞骨架包括微丝、微管和中间丝。
六、细胞分裂细胞分裂是细胞繁殖和生长的过程，也是多细胞生物体发育和修复组织的基础。
细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂两种方式。
有丝分裂是指细胞的染色体复制、分离和分配，从而产生两个完全相同的细胞。
减数分裂则是生殖细胞的分裂方式，产生具有一半遗传物质的细胞。
七、细胞信号传导细胞信号传导是细胞间相互作用和信息传递的过程。
细胞可以通过表面受体感知外界刺激，并将这些信息传递到细胞内部，引发特定的反应和调节细胞的功能。
常见的信号传导机制包括激活蛋白酶、细胞间的细胞黏附和细胞外基质的信号转导等。
《细胞膜的结构和功能》细胞的基本结构PPT精品课件
3.进行细胞间的信息交流
（2）通过相邻两个细胞的细胞膜接触
膜上的信息分子→膜上的受体
相邻两个细胞的细 胞膜接触，信息从一 个细胞传递到另一个 细胞。例如，精子和 卵细胞之间的识别和 结合
3.进行细胞间的信息交流
（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过 通道进入另一个细胞。
胞间连丝
例如：高等植物细 胞之间通过胞间连丝 相互连接，也有信息 交流的作用
验证实验
细胞吸水涨破，内容物流出
离心之后进 行提取获得细胞 膜，对细胞膜进 行化学成分分析
选材： 哺乳动物成熟的红细胞 ①无细胞壁，②无细胞核 和众多的细胞器。
结论： 细胞膜中的脂质有磷脂
和胆固醇，其中磷脂含量 最多
头部: 亲水性
尾部: 疏水性
膜外（水溶液）
膜内 （水溶液）
假说： 细胞膜中的磷脂分子呈双层排列
04 流动镶嵌模型
①细胞膜主要是由磷脂分子 和蛋白质分子构成
②磷脂双分子层是膜的基本支 架，其内部是磷脂分子的疏水 端，水溶性分子或离子不能自 由通过，因此具有屏障作用。
③蛋白质分子以不同方式镶 嵌在磷脂双分子层中：有的 镶在磷脂双分子层表面，有 的部分或全部嵌入磷脂双分 子层中，有的贯穿于整个磷 脂双分子层。这些蛋白质分 子在物质运输等方面具有重 要作用。
2.控制物质进出细胞
营养物质
代谢 废物
分泌物
鉴别动物细胞是否死亡 常用台盼蓝染液。
病毒病菌
活细胞的细胞膜具有选择透过 性，这种控制既具有普遍性，又 具有相对性。
3.进行细胞间的信息交流
（1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流
信号分子→血液→靶细 胞的受体
内分泌细胞的激素 （如胰岛素），随血 液到达全身各处，与 靶细胞的细胞膜表面 的受体结合，将信息 传递给靶细胞。
第1节 细胞膜的结构和功能(21张PPT)精选优质 课件
1959年 罗伯特森（J.D.Robertsen） 在电镜下观察细胞膜。
细胞膜由“暗-亮-暗”的三层结构构成。
两层暗层
一层亮层
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”，构成的 三层静态统一结构。
思考 罗伯特森的结构模型有什么不足？
把细胞膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜 功能的多样性相矛盾。
能不能举一些例子来说明细胞膜不是静态的？
用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋 菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜的 功能有何关系？
活细胞的细胞膜能够控制物质的进出， 但如果细胞膜失活（如沸水加热后）， 则细胞膜不再具有控制能力。
3.进行细胞间的 信息交流
No Image
内分泌细胞通过分泌激 素间接传递信息
细胞膜直接接触传递信息 细胞间形成通道进行信息交流
蒜头很快地腌成糖醋蒜，其原因是( C )
A．醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中 B．醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞的表面 C. 醋酸能固定和杀死活细胞，细胞膜失去了选择性 D．因腌的时间过久，两种物质均慢慢地进入活细胞
细胞膜的功能是由它的成分和结 构决定的，
那么细胞膜的成分和结构是怎样 的呢？
结构特点：具有一定的流动性(磷脂分子具有流 动性大多数蛋白质分子也随着运动) 功能特点：选择透过性
随堂练习
1.下列关于细胞膜的叙述，正确的是（ C ）
A.细胞膜的主要成分只有脂质 B.不同细胞膜中含有的脂质多样，决定了其功能 的多样性 C.糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等 功能密切相关 D.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮暗三层结构，提出所有的细胞膜都是由脂质-蛋白 质-脂质三层结构构成
在细胞内外都是液体环境，双层磷脂分子是
细胞的基本结构和功能
细胞的基本结构和功能细胞是构成生物体的最基本单位，它是所有生命活动的基本场所。
细胞具有复杂的结构和多种功能，使其能够完成各种生物过程。
在本文中，我们将讨论细胞的基本结构和主要功能。
一、细胞的基本结构1.细胞膜：细胞膜是细胞最外层的结构，由脂质双层组成。
它起到了维持细胞内外环境稳定和选择性通透性的作用，控制物质的进出。
2.细胞质：细胞膜内的胞质称之为细胞质。
它是细胞内部的液体基质，其中包含了多种溶质和细胞器。
3.细胞核：细胞核是细胞的控制中心，承担着遗传信息的储存和传递功能。
它包含了DNA，以及与DNA相关的RNA和蛋白质分子。
4.有细胞壁的细胞：一些细胞（植物细胞、真菌细胞、细菌细胞等）具有细胞壁，它是细胞的外部支持结构，起到了保护细胞和调节细胞内外物质交换的作用。
5.细胞器：细胞器是细胞内具有特定功能的亚细胞结构。
常见的细胞器有内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体、核糖体等。
二、细胞的主要功能1.细胞代谢：细胞是生物体进行新陈代谢的基本单位。
通过细胞内各种酶的参与，细胞可以进行蛋白质的合成、物质的降解和合成、能量的产生等各种代谢过程。
2.细胞分裂：细胞分裂是细胞生命活动的重要过程，主要包括有丝分裂和减数分裂。
细胞分裂能够使细胞数量增加，维持生物体的生长和繁殖。
3.遗传信息的储存和传递：细胞核中的DNA分子储存了生物体的遗传信息。
遗传信息通过DNA的复制和基因的表达，被传递给细胞的后代细胞。
4.细胞的运动和形态维持：细胞具有自己的形态，细胞内的骨架蛋白以及细胞膜的变形使细胞能够发生运动和维持形态。
5.能量转换和储存：线粒体是细胞内产生能量的场所，通过细胞呼吸过程，细胞将养分转化为能量，并存储在细胞内的分子中，如ATP分子。
6.物质的吸收和排泄：细胞膜的选择性通透性使得细胞能够吸收和排泄物质。
细胞通过膜内各种通道和转运体，调节细胞内外物质的浓度。
7.细胞的感知和响应：细胞能够感知外界环境的变化，并作出相应的反应。
细胞膜的结构和功能ppt课件
资料二 确定脂质类型
思考： 1、为什么在卵细胞、红细胞、神经细胞 等多种研究材料中中选择了哺乳动物成熟 红细胞？
没有细胞核膜和各种的细胞器膜干扰。
2、如何获取较为纯净的细胞膜？
放入清水中吸水胀破，进一步离心过滤。
3、科学家利用红细胞制备细胞膜并进行 成分分析的结果是什么？
组成细胞的脂质有磷脂和胆固醇，其中 磷脂含量最多。
实战训练
将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气-水界面 上铺展成单分子层，结果测得单分子层的面积相当于原来细胞表 面积的两倍。用下列细胞进行试验与此结果最相符的是（ ） A.人肝细胞 B.蛙的红细胞 C. 洋葱鳞片叶外表皮细胞 D. 细菌细胞
小结
细胞是一个基本的生命系统，细胞膜是这个微 观生命系统的边界。
靶细胞：接受信号的细胞 受体：靶细胞膜上与接受信号的糖蛋白
胰岛素受 体受损
（2）通过 直接接触 传递信息
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的 信号分子
春天青蛙和鱼都在池塘里产下了卵细胞和精子，不同生物的精 子和卵细胞能不能完成受精？它们通过什么方式传递信息？
（3） 通过通道传递信息
例如 动物细胞间具有间隙连接 高等植物细胞间具有胞间连丝
第三章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能 (第一课时)
概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能 控制物质进出，并参与细胞间的信息交流
1.结合实例记忆并理解细胞膜的功能。（生命观念） 2.分析膜成分和结构的探索历程，认同科学理论是不断修正与完 善的结果，尝试构建磷脂双分子层模型。（科学探究） 3.分析胰岛素和脂质体情境，增强解决生活中生物学问题的担当 与责任。（社会责任）
1 最初认识膜成分是通过对现象推理还是膜成分检测？
细胞膜的结构与功能解析
细胞膜的结构与功能解析细胞膜是细胞的重要组成部分，广泛存在于所有的生物体中。
它不仅为细胞提供了保护，还在物质的运输、能量的转换和细胞间的通讯中扮演着重要角色。
本文将详细解析细胞膜的结构与功能。
一、细胞膜的基本结构细胞膜结构由磷脂双层组成，每层磷脂分子中的疏水脂酸基团朝内与其它疏水脂酸基团相互靠近，而亲水头基团朝外与水接触。
这种特殊的排列方式使得细胞膜呈现出疏水性和亲水性的特性，起到了高度选择性的作用。
二、细胞膜的功能1. 细胞膜的保护功能：细胞膜作为细胞的外层界限，能够有效地保护细胞免受外界有害物质的侵害。
同时，细胞膜还能阻止细胞内物质的非控制性扩散，维持细胞内外环境的稳定性。
2. 细胞膜的物质运输功能：细胞膜通过多种方式控制物质的进出。
其中，有选择性通道蛋白质能够选择性地允许某些物质通过，而将其他物质排除在外。
此外，还有一种被称为载体蛋白质的机制，能够将某些物质运输到细胞内或离开细胞。
3. 细胞膜的信号传递功能：细胞膜上分布着众多的受体蛋白质，它们能够识别外界的化学信号，并将信号转导到细胞内。
这一过程在细胞间的通讯以及细胞对外界刺激的响应中扮演着重要角色。
4. 细胞膜的能量转换功能：细胞膜上存在着许多与能量转换相关的蛋白质。
例如，线粒体内膜上的电子传递链和氧化磷酸化过程，通过细胞膜上的酶催化产生的质子梯度，储存了能量。
三、细胞膜与细胞器的关系细胞膜也扮演着细胞器间的连接与交流的桥梁。
许多细胞器如内质网、高尔基体、线粒体等都有自己的膜结构，而这些膜与细胞膜相连。
这种连接能够实现物质的传递与交换，使得细胞器间能够协同工作。
细胞膜的结构与功能对于细胞的正常运作至关重要。
通过探索细胞膜的特性，我们能够更好地理解细胞的生命活动，为人们进一步探索细胞、治疗疾病等提供重要的理论基础。
细胞膜的调控机制也是当前生物学研究的热点之一。
研究者们希望通过深入研究细胞膜的结构和功能，揭示其中的奥秘，为人们治疗疾病、开发药物等方面提供更多的思路与途径，造福人类。
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时间：1972年 人物：辛格和尼科尔森 提出：流动镶嵌模型
科学方法——提出假说
细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用 。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种 假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一 种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和 试验结果相吻合
脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此 外还有少量的胆固醇
蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因 此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数 量越多
糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或 糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有 保护、润滑和细胞识别的作用
二、对细胞膜结构的探索
时间：1959年
人物：罗伯特森
对细胞膜成分的探索
讨论
4.如果将磷脂分子置于水——苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如
何分布？
如果将磷脂分子置于 水——苯的混合溶剂 中，磷脂的“头部” 将与水接触，“尾部 ”与苯接触，磷脂分 子分布成单层。
细胞膜的化学成分
成分 所占比例
在细胞膜构成中的作用
脂质 蛋白质
糖类
约50% 约40% 2~10%
外，可能还附有
蛋白质
对细胞膜成分的探索
讨论
1.最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通
过对膜成分的提取与检测？是通过对现象的推理分析得出的
2.根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气——水界面上铺
展成单分子层？科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列 为因连为续磷的脂两分层子”的这头一部结亲论水的，？尾部疏水，所以在水——空气的界 面上磷脂分子是头部向下与水面接触，尾部则朝上向空气的一 面，科学家因测得从哺乳细胞成熟的红细胞中提取的脂质，铺 成单分子层的面积恰为红细胞的两倍，才得出结论。
模拟细胞的生长
时间：1970年 实验：人——鼠细胞荧光标记融合实验
红色荧光 染料标记
膜蛋白
人细胞
细胞
融合
绿色荧光 染料标记
膜蛋白
小鼠细胞
正在融合 的细胞
荧光标记法是利用荧光蛋 白或荧光蛋白基因作为标 志物对研究对象进行分析 的方法，常用的银光蛋白 有绿色和红色两种颜色
37℃ 40min
融合细胞
证据表明：细胞膜具有流动性
3.进行细胞间的信息交流
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
（2）通过相邻两 个细胞的细胞膜接 受体 触
信息从一个细胞传递给另一个细胞（例如精子和卵细胞 之间的识别和结合）细胞识别得以实现的基础是细胞膜 表面某些生物大分子（如糖蛋白、糖脂）提供的识别信 息，使细胞可以识别同种与异种、同源与异源细胞
白细胞吞噬细菌，变形虫捕食草履虫
第二章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
本节目标
01 细胞膜的功能 02 对细胞膜结构的探索 03 流动镶嵌模型的基本内容
用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋 菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜 的功能有何关系？
1
鉴别动物细胞是否死亡常用 台盼蓝染液。用它染色时， 死细胞会被染成蓝色，而活 细胞不会着色。
③
物质
①②③表明细胞膜的控制
细 胞
④ 病毒病菌
作用具有普遍性；④有些 病毒、病菌也能侵入细胞 使生物体患病，表明细胞
控制的相对性
膜的控制作用具有相对性
3.进行细胞间的信息交流
激素
内分泌细胞的激素（如胰岛素），随 血液到达全身各处，与靶细胞的细胞 膜表面的受体结合，将信息传递给靶 细胞。
（1）通过细胞分泌化 学物质完成间接交流
2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能
注意：植物细胞的边界是也细胞膜，不是细胞壁，因为细胞壁是
全透性的，
2
一、细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
细胞膜的功能 控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
1.将细胞与外界环境分隔开
膜的出现是生命起源过程中至关
讨论
1.为什么活细胞不能被染色， 而死细胞能被染色？ 2.据此推测，细胞膜作为细胞 的边界，应该具有什么功能？
1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质， 不易通过细胞膜。因此活细胞不被染色，死细胞的细胞膜失去控 制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞 能被染成蓝色。
“三明治”结构模型有什么不足？
无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动
把生物膜描述为静态的刚性结构， 这显然与膜功能的多样性相矛盾。
时间：20世纪60年代以后 质疑：科学家对细胞膜是静态的观点提出质疑：如果是这样，细 胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的运动这 样的现象都难以解释。
变形虫的运动
重要的阶段。细胞膜保障了细
胞内部环境的相对稳定。
细胞作为一个基本的生命系统，
它的边界就是细胞膜（cell
推测的原始海洋景观图
membrane），也叫质膜（plasma membrane）。
水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等。
2 .
营养物质 ②
控
制 物
CO2、尿素、
质 多余的无机盐
进 出
等。
①
废物
分泌物 抗体、激素等
发现：得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，一其中磷脂含 量最多。
磷脂
亲水头部 （磷脂）
亲水尾部 （脂肪酸）
对细胞膜成分的探索
化学分析表明：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
亲水头部 疏水尾部
磷脂的一端为亲水 的头，两个脂肪酸 一端为疏水的尾， 多个磷脂分子在水 中总是自发地形成 双分子层。
对细胞膜成分的探索
讨论
3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象
？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因做出分析
？ 由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”在水 溶液中，朝向水的是“头部”“尾部”受水的排斥，当 磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部 ”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境 ，形成磷脂双分子层细胞的内外都是水溶液，所以细胞 膜磷脂分子的“头部”向着膜的内外两侧，而“尾部” 相对排在内侧，形成磷脂双分子层
怎样判断膜 内膜外？
细胞膜的流动性与选择透过性
区别
结构特点：具有流动性 功能特点：选择透过性
联系
膜只有具有流动性，才能表现其选择透过性，如果细胞膜 中部分蛋白质充当了载体，运输物质进出细胞，只有它是 运动的，才能运输物质。
课堂总结
课堂精练
1、细胞膜是系统的边界,下列有关其结构和功能的叙述,错误的是( B )
一
对细胞膜成分的探索
时间：1859年
人物：欧文顿
实验：选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次
的研究。
发现：凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶
于脂质的物质，也不容易穿过膜。
溶于脂质的 物质
不溶于脂质 的物质
据此推测：细胞膜 是由脂质组成的
细胞膜
二
对细胞膜成分的探索
目的：确定细胞膜中脂质成分的类型 实验：科学家利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯 净的细胞膜，进行化学分析，
三、流动镶嵌模型的基本内容
流动镶嵌模型的基本内容
1.细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成的。 2.磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，
水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。
3.蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双 分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿 于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要
A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B.物质的跨膜运输都是顺相对含量梯度的
C.功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多
D.细胞产生的激素可与靶细胞膜上相应受体结合
2、提出生物膜流动镶嵌模型的科学家是( C )
A.欧克森
D.施莱登和施旺
课堂精练
3、下列哪项不属于生物膜流动镶嵌模型的基本内容( D )
3、丙酮 对细胞膜成分的探索 把脂质提 取出来铺 在水面
是怎样排列 的两层？
水
水水
水水
水
A
B
C
四
对细胞膜成分的探索
时间：1935年
人物：丹尼利和戴维森
实验：研究膜的张力
发现：细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
（人们已经发现了油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会
降低）
据此推测：细胞
膜除含脂质分子
在水中形成的磷脂双分子层模式图
细胞膜中磷 脂是否为这 样的排列方 式，怎样证
明？
三
对细胞膜成分的探索
时间：1925年
人物：戈特和格伦德尔
实验：用丙酮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，检测其面积。
发现：测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
据此推测：细胞膜中 的磷脂分子必然排列 为连续的两层。
3.进行细胞间的信息交流
（3）相邻两个细 胞之间形成通道， 携带信息的物质通 过通道进入另一个 细胞。
例如：高等植物细胞 之间通过胞间连丝相 互连接，也有信息交 流的作用
胞间连丝
胞间连丝
细胞的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开；（2）控制物
质进出细胞；（3）进行细胞间的信息交流。除了以上的三种 功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、 分泌等功能。
磷脂分子结构式 磷脂分子模型