資源簡介

(共29張PPT)
第1節 細胞膜的結構和功能
鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，而活細胞不會著色。
討論
1．為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？
2．據此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應該具有什么功能？
一、細胞膜的功能
1.將細胞與外界環境分隔開。
推測的原始海洋景觀圖
2.控制物質進出細胞。
3.進行細胞間的信息交流。
海洋中的生物進行繁殖時，將精子和卵細胞排到水中，海水中有很多生物的精子和卵細胞，為什么只有同種生物的精子和卵細胞結合呢？
蜜蜂為植物傳粉時，是不分植物的種類的，雌蕊的柱頭上有多種不同植物的花粉，但只有同種物的花粉能萌發出花粉管，為什么？
胞間連絲
通道傳遞——胞間連絲
向高等植物的一個細胞中注入熒光染料(能發出熒光的染料)，則染料迅速擴散到相鄰的細胞內。
1895年，英國科學家歐文頓（E.Overton）實驗。
●
●
不溶于脂質的物質
溶于脂質的物質
細胞膜
通過上述實驗，你會做出什么樣的推測？
細胞膜中含有脂質。
二、對細胞膜成分的探索
科學家利用哺乳動物的紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞膜，進行化學分析，得知組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，一其中磷脂含量最多。
為什么用哺乳動物的紅細胞能制備出純凈的細胞膜呢？
因為哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器。
親水
疏水
細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續的兩層。
他們由此推斷：
1925年，兩位荷蘭科學家戈特（E.Goner）和格倫德爾（F.Grendel)
用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞的表面積的2倍。
多個磷脂分子在水中總是自發地形成雙分子層。
1935年，英國學者丹尼利(J.F.Danielli)和戴維森(H.Davson)研究了細胞膜的張力。他們發現細胞的表面張力明顯低于油一水界面的表面張力。
由于人們已發現了油脂滴表面如果吸附有蛋白質成分則表面張力會降低，因此丹尼利和戴維森推測細胞膜除含脂質分子外，可能還附有蛋白質。
脂質
蛋白質
糖類
細胞膜的化學成分
大約占50%
大約占40%
大約2%—10%
細胞膜的化學成分
蛋白質在細胞膜行使功能時起重要作用，因此功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。
三、對細胞膜結構的探索
20世紀40年代，曾經有學者推測脂質兩邊各覆蓋著蛋白質。
1959年，羅伯特森（J. D. Robertson）在電鏡下看到膜清晰的暗—亮—暗的三層結構，他結合學家的工作，大膽地提出了細胞膜模型的假說：所有的細胞膜都由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質分子，兩邊的暗層是蛋白質分子。他把細胞膜描述為靜態的統一結構。
對羅伯特森模型的質疑：
不少科學家對于細胞膜是靜態的觀點提出質疑：如果是這樣，細胞膜的復雜功能將難以實現，就連細胞的生長、變形蟲的變形運動這樣的現象都難以解釋。
20世紀60年代以后，人們對這一模型的異議增加了。
1970年，細胞融合實驗：
融合細胞
細胞
融合
37℃
40min
正在融合的細胞
紅色熒光染料標記膜蛋白
綠色熒光染料標記膜蛋白
人細胞
小鼠細胞
這一實驗以及相關的其他實驗證據表明，細胞膜具有流動性。
在新的觀察和實驗證據的基礎上，又有學者提出了一些關于細胞膜的分子結構模型。其中，1972年，辛格（S.J.Singer)和尼科爾森（G.Nicolson)提出的流動鑲嵌模型為大多數人所接受。
四、流動鑲嵌模型的基本內容
1、細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質分子構成的。
2、 是膜的基本支架，其內部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。
3、蛋白質分子以不同發方式鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的 在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部 磷脂雙分子層中，有的 整個磷脂雙分子層。這些蛋白質分子在物質運輸等方面具有重要作用。
磷脂雙分子層
鑲
嵌入
貫穿于
4、細胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現為構成膜的磷脂分子可以側向自由移動，膜中的蛋白質大多也能運動。細胞膜的流動性對于細胞完成物質運輸、生長、分裂、運動等功能都是非常重要的。
細胞膜的流動性
對細胞膜的深入研究發現，細胞膜的外表面還有糖類分子，它和蛋白質分子結合形成的糖蛋白，或與脂質結合形成的糖脂，這些糖類分子叫作糖被。
糖被在細胞生命活動中具有重要的功能。例如，糖被與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關系。
五、糖被
1.任何一種細胞都有細胞膜，組成細胞膜的成分是
A.脂質
B.蛋白質
C.脂質和糖類
D.脂質、蛋白質和少量糖類
D
練一練
2.多細胞生物體內實現各個細胞間的功能協調依賴于
A.細胞間的物質和能量交換
B.細胞間的信息交流
C.細胞間的物質交換
D.細胞間物質和能量的交換以及信息的交流
D
3.據研究發現，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較容易優先通過細胞膜，這是因為
A.細胞膜具有一定流動性
B.細胞膜是選擇透過性
C.細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架
D.細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子
C
4.變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的
A.保護作用 B.流動性
C.主動運輸 D.選擇透過性
B

展開更多......

收起↑