细胞膜获取、成分与功能与结构

一、请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明 理由
哺乳动物成 熟的红细胞
细菌
高等动物细胞
高等植物细胞
哺乳动物的红细胞在发育成熟 过程中，核逐渐退化，并从细 胞中排出，同时没有线粒体膜 等膜结构的细胞器
等渗状态
正常形态的红细胞
吸水后胀破的红细胞
时间：19世纪末 1895年 人物：欧文顿（E.Overton） 实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透 性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。 推测：膜是由脂质组成的
糖蛋白
脂双层
膜蛋白
一、对生物膜结构的探索历程
时间
19世纪 末
科学家
科学实验
假说
欧文顿
用500多种物质对植物细胞进行 膜是由脂质组 上万次的通透性实验，发现脂 成的 质更容易通过细胞膜
1925年
两位荷兰 从细胞膜中提取脂质，铺成单 细胞膜中脂质 科学家 层分子，面积是细胞膜的2倍 为连续的两层
1959年
1925年，两位荷兰科学家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，测得单分 子层的面积恰为红细胞膜面积的 2 倍。
细胞膜是由双层磷脂分子组成的。
蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？
1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜，电子显微 镜是用电子束照射被检样品，由于电子及不同物质 发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高， 故显暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带。 推测质膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层 静态统一结构。
观察：显微镜（低倍到高倍镜）
如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后还 需要用什么方法获得较纯净的细胞膜？
提取红细胞
使红细胞吸水破裂
离心分离
不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质
材料
科学家对细胞膜化学成分深层分析 发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示： 蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白 质分解起催化作用的物质）。
你从以上实验中能得出什么结论？
细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
二、细胞膜的成分
50 45 40 35 30 25 20 15 10
5 0
超薄切片技术获得的细胞膜照片
“三明治”结构模型的不足
科学家将质膜冰冻，然后将其撕裂，用电 子显微镜观察，发现撕裂面上有许多颗粒。
蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
请你根据以上的分析，画出 细胞膜的模式图。
磷脂分子的运动
①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动
流动镶嵌模型的基本内容
1、膜结构的基础 ——脂双层（磷脂分子可以运动） 2、膜蛋白三种方式镶嵌在脂双层 （蛋白质分子可以移动） 上3、膜在结构特性上具有一定的流动性
实验原理
将细胞放在清水中，细胞吸水涨破，内 容物流出，即可获得细胞膜，如何将已 破碎的红细胞的细胞膜提取出来？
细胞膜功能： 1.将细胞及外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流
实验步骤 选材：猪（牛、羊、人）新鲜红细胞
稀释液（血液加适量生理盐水）
制作装片Zx.xk ：滴一小滴稀释液在载玻片 上，加盖玻片
生物膜
结构特点
功能特点
③ 流动性
④选择透过性
① 磷脂双分子层 ②蛋白质分子 决定
结构组成
结构探究历程
四、植物的细胞壁：
成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护
细菌细胞壁成分也 是纤维素和果胶吗?
不是, 成分为肽聚糖
这些组成成分是怎样排列的？又 构成怎样的结构并及功能先适应
呢？请听下节课讲解
如何确定细胞膜的存在呢？
脂质
蛋白质
糖类
脂质（约50%） 蛋白质（约40%） 糖类（约2%-10%）
百分含量%
将细胞及外界环境分隔开，保障了细胞内部 环境的相对稳定。
细胞产生的分 泌物、废物
控制物质进出
营养物质
无用的、有 害的物质
靶细胞：接受信号的细胞 受体：靶细胞膜上及信号特异性结合的位点
激素
靶细胞
通道
细胞
细胞
通道
在电镜下看到细胞膜由“蛋白 罗伯特森 质—脂质—蛋白质”的三层结
生物膜为三层 静态统一结构
构构成
1970年
弗雷和埃 分别用绿色和红色荧光染料标
迪登
记两种细胞的蛋白质，并将两
细胞膜具有流 动性
细胞融合，发现荧光均匀
1972年
桑格和尼 在新的观察和实验证据基础上 克森
提出流动镶嵌 模型
课堂小结
概念图
结构及结构 特点？
磷脂分子的结构
磷酸 甘油
磷脂分子 脂肪酸
极性头部（亲水） （磷酸基团）
非极性尾部（亲脂、 疏水）（脂肪酸）
磷脂分子是一端亲脂而另一端亲水的两性分子。
根据磷脂分子的结构特点，展开你 的想像力，尝试画出磷脂分子在 水—空气界面中的排布方式？
讨论：细胞膜上的磷脂分子 可能怎样排布呢？在细胞膜 内外都是水环境条件下，形 成什么样的结构呢？
例如，高等植物细 胞之间通过胞间连 丝相互连接。
图二 胞间连丝切片（黑枣） 信息交流
--------纵切
胚 胚乳
实验处理
泡涨的玉米种 子中胚
泡涨并煮熟的玉米种 子中胚
实验现象 没有被染色
染成红色
活细胞的细胞膜允许某些物质透过的特性 ---细胞膜的选择透性
细胞膜为什么会有选择透性？ 细胞膜的功能特点
节细胞膜——系统的边界
1.你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？
2.光学显微镜下能看见细胞膜吗？ 科学家是怎样确定细胞膜的存在的？
材料
科学家用显微注射器将一种叫做伊 红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散 到整个细胞，却不能逸出细胞。
动wenku.baidu.com 伊红为什么不会逸出细胞？
脑筋
此实验说明了什么？
细胞作为一个完整的系统，它有 边界。其边界就是细胞膜。