细胞膜结构和功能-2009版

实验结果
活的种子
死的种子
细胞的吸水和失水
想一想 对严重脱水的病人，必须输入0.9%的生理 对严重脱水的病人，必须输入0.9%的生理 盐水来维持细胞水分代谢的平衡， 盐水来维持细胞水分代谢的平衡，为什么 不能使用蒸馏水呢？ 不能使用蒸馏水呢？
渗透作用吸收水分的原理： 渗透作用吸收水分的原理： 渗透作用产生 的两个条件： 的两个条件： ）、具有半透膜 （1）、具有半透膜 ）、 ）、半透膜两侧溶液有浓度差 （2）、半透膜两侧溶液有浓度差 ）、
细胞膜的功能
活细胞的细胞膜具有选择透过性功能 请你设计实验证明
材料用具：玉米种子，烧杯，培养皿， 材料用具：玉米种子，烧杯，培养皿，试 试管夹，刀片，镊子，酒精灯， 管，试管夹，刀片，镊子，酒精灯，石棉 稀释的红墨水等。 网，稀释的红墨水等。 提示：玉米胚（乳白色） 提示：玉米胚（乳白色）为活细胞
细胞膜的膜骨架
1925 年，科学家用有机溶剂提取了人类红 细胞质膜的脂类成分，将其铺展在水面， 细胞质膜的脂类成分，将其铺展在水面，测 出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。 出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。 因而推测细胞膜由双层脂分子组成。 因而推测细胞膜由双层脂分子组成。 双层脂分子组成
细胞膜化学成分的补充
细胞与外界的物质交换
实例 O2进入 红细胞 载体 消耗 运输方向 跨膜方式 蛋白 能量
高 低 — —
水 分 子 ？
被 动 运 输
自由扩散
葡萄糖进入 高 红细胞 K+进入 红细胞
低
+
—
Βιβλιοθήκη Baidu
协助扩散
低
高
+
+
主动运输
结论：不同的物质进出细胞的方式不相同： 结论：不同的物质进出细胞的方式不相同： 1。被动运输：物质从高浓度区域向低浓度区域的扩散； 。被动运输：物质从高浓度区域向低浓度区域的扩散； 脂溶性物质、 、 脂溶性物质、O2、CO2等小分子自由穿越细胞膜 等小分子自由穿越细胞膜 ——自由扩散 自由扩散 无机离子、小分子有机物， 无机离子、小分子有机物，需载体蛋白协助穿越细胞膜 ——协助扩散 协助扩散 2。主动运输：需载体蛋白协助，消耗能量，物质逆浓度梯度 。主动运输：需载体蛋白协助，消耗能量， 穿越细胞膜， 穿越细胞膜， 3。胞吞和胞吐：较大颗粒、大分子物质通过细胞膜的变形 。胞吞和胞吐：较大颗粒、 进出细胞，（物质实际上没有穿越细胞膜）。 ，（物质实际上没有穿越细胞膜 进出细胞，（物质实际上没有穿越细胞膜）。
1935 年，科学家发现细胞膜的表面张力比 水界面的张力低得多， 油－水界面的张力低得多，已知脂滴表面 如吸附有蛋白质成分时，表面张力则降低。 如吸附有蛋白质成分时，表面张力则降低。 推测膜中含有蛋白质 推测膜中含有蛋白质 。
三明治模型
1959 年，科学家用超薄切片技术获得了清 晰的细胞膜照片，显示暗晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构 (如图)，厚约7.5nm。这就是所谓的“单 如图) 厚约7.5nm。这就是所谓的“ 位膜”模型。它由厚约3.5nm的双层脂分 3.5nm 位膜”模型。它由厚约3.5nm的双层脂分 子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成 的蛋白质构成。 子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。
全透性） 细胞壁 （全透性） 1） 1） 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 类似于半透膜） （类似于半透膜）
2）原生质层两侧具有浓度差 ）
想一想
将新鲜的大蒜放在蔗糖与食醋配制成的糖 醋汁中，开始时大蒜出现萎缩，糖醋汁液 面上升。两天后，糖醋汁液面下降，蒜瓣 出现膨胀。品尝蒜瓣有酸甜的味道，说明 腌制的糖醋蒜细胞内既有蔗糖分子又有醋 酸分子。请你应用所学的知识来分析产生 这一现象的原因。
细胞膜的分子结构 ——镶嵌模型 ——镶嵌模型
细胞膜结构的模式图
变形虫任何部位可以伸出伪足， 说明细胞膜具有怎样的特点？
1970年，人-鼠细胞融合实验示意图
人细胞
诱导 荧光标记 蛋白质 融合
40分钟后
370C
鼠细胞
结论：细胞膜具有一定的流动性！ 结论：细胞膜具有一定的流动性！
主要成分：双层磷脂分子、蛋白质 主要成分：双层磷脂分子、 此外多糖、 此外多糖、胆固醇等也是重要组成成分 结构特点： 结构特点：具有一定的流动性
细胞膜的结构和功能
细胞
关键问题：物质是怎样进出细胞的？ 关键问题：物质是怎样进出细胞的？
细胞的基本结构
细胞膜与物质出入细胞直接有关
关于细胞膜的化学成分 结构的探究 关于细胞膜的化学成分和结构的探究 化学成分和
1895 年，科学家发现凡是溶于脂肪的物 质很容易透过植物的细胞膜， 质很容易透过植物的细胞膜，而不溶于脂 肪的物质不易透过细胞膜。 肪的物质不易透过细胞膜。 因此推测细胞膜由连续的脂类物质组成。 因此推测细胞膜由连续的脂类物质组成。 脂类物质组成
细胞膜功能的探究
用透析袋模拟细胞膜
分析讨论透析袋中 淀粉在实验前后的颜色变化
分析讨论此实验结果产生的原因
结论：不同的物质进出细胞的方式不相同： 结论：不同的物质进出细胞的方式不相同： 1。被动运输：物质从高浓度区域向低浓度区域的扩散； 。被动运输：物质从高浓度区域向低浓度区域的扩散； 脂溶性物质、 、 脂溶性物质、O2、CO2等小分子自由穿越细胞膜 等小分子自由穿越细胞膜
细胞膜对信息的接受
当我们害怕时会有什么感觉? 当我们害怕时会有什么感觉? 产生的原因是什么? 产生的原因是什么?
细胞膜上的受体与激素一一对应
结束
不同物质进出细胞的方式相同吗？ 不同物质进出细胞的方式相同吗？
亲脂性分子、不带电荷的无机小分子（如： 甘油、O 甘油、O2 、 CO2 ） 容易跨膜（细胞膜含大量脂质） 无机离子和极性分子、不带电荷的有机小 分子（如：K 分子（如：K+、Na+、Cl-葡萄糖、氨基酸） 不能直接穿过膜区域（需借助载体蛋白） 如果转运的动力来自膜内外物质的浓度差， 则不需要细胞提供能量。否则需要细胞提 则不需要细胞提供能量。否则需要细胞提 供能量。
——自由扩散 自由扩散
无机离子、小分子有机物， 无机离子、小分子有机物，需载体蛋白协助穿越细胞膜
——协助扩散 协助扩散
2。主动运输：需载体蛋白协助，消耗能量，物质逆浓度梯度穿 。主动运输：需载体蛋白协助，消耗能量， 越细胞膜
——主动运输 主动运输
功能特点：活细胞的细胞膜具有选择透过性功能。 功能特点：活细胞的细胞膜具有选择透过性功能。
胞吞和胞吐作用
大分子和颗粒性物质
物质通过细胞膜出入细胞的 各种方式中，你认为哪种方式对于 活细胞完成各项生命活动最重要？
研究膜的重要意义
海水净化装置：模拟膜选择性透过性原理， 海水净化装置：模拟膜选择性透过性原理， 对海水、污水进行净化获得纯净淡水。 对海水、污水进行净化获得纯净淡水。
医学上根据膜的结 功能原理， 构、功能原理，可 以研制出许多种代 用的人体组织与器 官。 如，现已广泛使用 的透析型人工肾. 的透析型人工肾