高中生物必修1细胞膜的结构和功能(上课)

资料6:
取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各 一块。分别打散并充分混合。静置培养 一段时间。结果：细胞重新聚集，形成 黄海绵和红海绵。没有混合色海绵 。科 学家对其进行化学分析发现：这两种海 绵细胞表面的糖蛋白的氨基酸成分相同， 而糖类的成分不同。 ★你对细胞膜的结构还有什么补充？
（二）细胞膜的分子结构 1、磷脂双分子层： 细胞膜大约8nm厚，膜的中间是磷脂双分子层， 包括两层磷脂分子，构成膜的基本骨架。 2、蛋白质： 一类蛋白质分子排布在磷脂分子层的外侧，即镶 在膜的表层；另一类蛋白质分子，有的部分嵌在磷脂 双分子层中，有的贯穿在整个磷脂双分子层中。 3、糖被： 在细胞膜的外表，一层由细胞膜上的蛋白质和多 糖结合形成的糖蛋白。它在细胞生命活动中具有重要 功能。例如：保护、润滑及细胞识别等。
★讨论分析：
依据科学家经过大 量的艰辛实验所观察到 的实验现象，你能得出 什么结论？
资料4：生物学家通过对动 物细胞、红细胞和神经髓 质细胞等细胞膜的研究， 发现细胞膜中磷脂约占总 量的55-57%，蛋白质约占 40%，糖类约占2-10%。
一、细胞膜的结构和功能 （一）细胞膜的化学成分
细胞膜主要化学成分的含量
化学成分 磷 脂 蛋白质
质量分数/% 55-57 约40
糖
来自百度文库
类
2-10
二、探究细胞膜的结构特点
资料1. 1917年Langmuirwa将磷脂溶于 苯和水中，磷脂分子分布散乱，当苯挥发 完以后，经过推挤，磷脂分子排列成单层， 而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中。 (下图)
磷脂分子的结构特点：
疏水端 非极性尾部
（三）细胞膜的结构特点 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子 大多数不是静止的而是可以流动的。
细胞膜结构的流动性，保证了细胞膜能够 选择性的吸收所需要的物质。
思考:
1、细胞膜有哪些主要功能? 2、自由扩散与主动运输有什么异同？ 3、内吞作用和外排作用是怎样进行的？ 4、细胞膜的功能特点是什么?
细胞膜的主要功能
★试从资料2、3、4中推测细胞膜 的结构，画出草图：
细胞膜的分子结构
细胞膜厚约8nm，膜的中间是磷脂双分 子层，这是细胞膜的基本支架。 蛋白质
镶在膜的表面 或嵌插、贯穿
资料5: （人--鼠细胞融合实验）1970 年，Frye和Edidin用红色荧光染料标 记人细胞膜上的蛋白质，用蓝色荧光 染料标记鼠细胞膜上的蛋白质。把人 的细胞和鼠的细胞融合，融合后一半 细胞（人的细胞）发红色荧光，另一 半细胞（鼠的细胞）发绿色荧光。细 胞在370C下培养40分钟后，两种颜色均 匀分布在融合细胞的表面。
维持相对稳定的细胞内部环境，有保护细胞 的作用。 与细胞识别、分泌、排泄、免疫等有密切关 系。 控制细胞内外物质交换 自由扩散 离子和小分子 主动运输 （内吞作用和外排作用） 大分子和颗粒性物质
自由扩散
外 细胞膜 载体 内
O2、CO2、甘油、乙醇、苯
特点： 从浓度高的一侧转运到浓 度低的一侧。 不需要消耗细胞内的能量 和载体。
小结：
.人细胞
1970年，Frye和Edidin 人-鼠细胞融合实验
40分钟后
荧光标记 蛋白质
诱导 融合
370C
细胞膜的 结构特点 鼠细胞 ★想一想：
组成细胞膜的蛋白 质和磷脂分子具有 一定的流动性
两种颜色均匀分布的原因是什么？ 这一实验证明细胞膜具有什么特性？
白细胞能够吞噬病菌，此过程的 完成与细胞膜的结构有何关系？
第一节 细胞的结构和功能
细胞一般很微小，绝大多数只能在显微镜下 才能观察到。显微结构是指在光学显微镜下 观察到的微小结构。亚显微结构是指在电子 显微镜下观察到的微小结构。
一.细胞膜的结构和功能
学习目标 1、了解细胞膜的化学成分 2、掌握细胞膜的分子结构 3、理解细胞膜的主要功能
一、探究细胞膜的化学成分
资料1： 1895年，E. Overton用植物细胞 研究细胞膜的通透性。他选用500多种化学 物质对植物细胞的透性进行上万次的研究， 发现：凡是溶于脂肪的物质，也很容易穿 过膜；反之，不容易溶于脂肪的物质，也 不容易穿过膜。
资料2：1897年， Crijns和Hedin用红 细胞做实验，同样也证明分子的通透性 与其在脂类中的溶解度有关。 资料3：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对蛋白质 分解起催化作用的物质）
亲水端 极性头部
资料2. 1925年，Gorter 和Grendel把红细 胞放在蒸馏水中使其吸水涨破，反复冲洗后 只留细胞膜（血影），把这些破碎的膜铺在 水面上，测定出红细胞的表面积为a。再将 细胞膜中的脂类物质抽提出来，在水面铺成 单分子层，聚拢后测得总面积为b。两者之 间的数量关系为：b=2a
资料3：20世纪40年代，曾有学者推测在 细胞膜脂质两边各覆盖一层蛋白质。直 到50年代，电子显微镜诞生，1959年罗 伯特森在电镜下观察到了细胞膜清晰的 暗—亮—暗的三层结构结构。亮层是脂 质分子，两边的暗层是蛋白质分子。
电镜下的细胞膜
资料4：随着技术手段不断用于 膜的研究。科学家发现：膜蛋白 不是全铺在脂质的表面，有的是 镶嵌或贯穿在脂质双分子层中的。
被动运输
主动运输
外 细胞膜
能量
正常时细胞内K+浓度约为细 胞外液中的30倍左右，细胞外液 中Na+浓度为胞质中的10倍左右。
内
Na泵
特点： •从浓度低的一侧转运到浓度高的一侧。 •需要载体蛋白质和消耗细胞内的能量。
物质通过细胞膜常见的两种方式比较
项目
浓度
载体
能量
实例
O2、CO2
方式
自 由 扩 散 主 动 运 输 高 低 不需 不需
甘油、 乙醇等
低
高
需要
耗能
无机盐离子 氨基酸等
内吞作用和外排作用
大分子和颗粒性物质
细胞膜是一种选择透过性膜
细胞膜可以让 水分子 自由通过，细胞要 选择吸收的 离子 和 小分子 也可以通过，而其 他的 离子 、小分子 和 大分子 则不能通过。
不同生物的细胞吸收离子的种类和数目不 同体现了细胞膜的功能特点是：____________， 选择透过性 该选择性取决于细胞膜上 __________________。 载体的种类和数量
一、细胞膜的结构和功能 由磷脂双分子层和镶嵌其中的蛋白质 1、细胞膜的结构是_______________________________ 构成。 具有一定的流动性 。 2、细胞膜的结构特点是_________________ 具有选择透过性 。 3、细胞膜的功能特点是_________________ 顺 浓度梯度进行，不需要 4、自由扩散的特点是只能___ ______载 不需要 消耗代谢能。 体协助，_______ 逆 浓度梯度进行，需要 5、主动运输的特点是可___ _____载体 协助 ，需要 _____消耗代谢能。