细胞的结构和功能、细胞的生物膜系统PPT优选课件

二、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
3.进行细胞间的信息交流 三、植物细胞壁
1.主要成分: 纤维素、果胶
2.功能: 支持 保护
•
1.志愿精神可以表述为一种具体化或 日常化 的人文 精神。 作为促 进社区 发展、 社会进 步和社 会成员 个人身 心完善 的一种 价值观 念和社 会心理 ，志愿 精神在 日常生 活层面 的实际 体现形 式就是 志愿行 动。志 愿精神 的兴起 ，作为 一种独 特的社 会文化 形式， 体现了 在不同 层面上 的功能 。
第3章 细胞的基本结构
第1节
细胞膜的结构和功能
学习目标
1.掌握细胞膜的提取方法 2.简述细胞膜的成分 3.理解细胞膜的功能
1、进入活细胞的物质要通过一道选择性的 屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；
2、用显微注射器将伊红的物质注入变形虫体 内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快 逸出细胞；
伊红为什么不会溢出细胞？这 个实验说明了什么？
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7.信仰是灵魂的支撑，对一个刚直的 文人来 说，它 比生命 重要得 多。当 肉体的 保存与 精神的 救赎发 生避无 可避的 冲突时 ，他们 毅然选 择了后 者，让 肉体下 沉，让 精神在 碧波中 飞升。
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8．南北朝乐府民歌虽有某种意义上的 差别， 可在语 言节奏 、质朴 纯真风 格、心 灵绽放 的美丽 上等方 面的“ 内在的 美”是 相同的 。
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5．对比是本文主要的表现手法，以媳 妇迫于 生活压 力让丈 夫监守 自盗与 丈夫的 断然拒 绝为对 比．突 出了丈 夫的品 质。
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6.一个真性情的人活在一个最冷酷的 现实中 ，一个 最洁净 的人落 在一个 最肮脏 的泥塘 里，一 个最遵 循内心 真实的 人面对 的是种 种的虚 伪和狡 诈。你 无法对 他们宽 容，哪 怕是丁 点儿的 虚与委 蛇，你 谨持自 己理想 的绝对 纯洁。

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。

【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

的排列方式是哪一种？( A )
A.
B.
C.
D.
4. 认真阅读教材P43，回答下列问题： （1） 1959年，罗伯特森提出“暗—亮—暗”三层结构模型，其中“暗”“ 亮”分别代表什么物质？该模型的不足是什么？该模型与流动镶嵌模型的相 同点体现在什么方面？ [答案] “暗”代表蛋白质，“亮”代表脂质分子。该模型是静态的结构， 无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象。两种模型都认为组成生物 膜的主要物质是蛋白质和脂质。
细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分 子构成的
三、细胞膜的流动镶嵌模型
1.细胞膜的流动镶嵌模型
名称：⑱______磷____脂___双____分____子___层__ （1）图中 a 地位：细胞膜的⑲____基___本____支____架___
特点：可以移动
名称：⑳ 蛋白质分子
_____________________
解细胞膜的结构 和功能2.通过对 细胞膜组成和功
读 控制物质进出, 4.探讨生物膜结构模型的建立过程如何 能的实验探究,
并参与细胞间
体现结构与功能相适应的观点并了解科 学方法的应用(生命观念)
掌握提出假设的
的信息交流 5.了解科学研究是一个不断探索、不断 科学方法和荧光
完善的漫长过程(科学思维)
标记技术
一、细胞膜的功能
1.细胞膜：也称①_质__膜____,是细胞的②__边__界___。 2.细胞膜的功能 （1）将细胞与③_外__界__环__境____分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。 （2）控制物质④_进__出____细胞 。 （3）进行细胞间的信息交流：通过⑤_化__学__物__质____传递信息;通过⑥ 细胞膜 直接接触传递信息;通过⑦ 细胞通道传递信息。

主要是磷脂分子和蛋白质分子，还有少量的糖类
2.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；
3.蛋白质分子的分布：
蛋白质分子在细胞膜两侧呈不均匀分布： a.有的镶在磷脂双分子层表面 b.有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中 c.有的贯穿于整个磷脂双分子层
物质传递
接触传递
通道传递
是谁，隔开了原始海洋的动荡
与外界环境
是谁，奏鸣了生命的交响
分隔开
是谁，为我日夜守边疆 ——控制物质进出
细胞
是谁，为我传信报安康。——进行细胞间的信
息交流
啊，伟大的细胞膜呀！
没有你，我会是何等模样！
二、对细胞膜成分的探索
资料1：
1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行 了上万次的研究。发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜，反之， 不容易溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。 结论或假说：细胞膜由脂质组成
四、流动镶嵌模型的基本内容
4.细胞膜外表面有少量糖类：
①与细胞膜上的蛋白质、脂质结合形成糖蛋白和糖脂， 这些糖类叫做糖被； ②糖被与细胞识别、细胞间信息交流等有密切联系。
5.细胞膜的结构特点 ——具有一定的流动性
构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质 大多也能运动。
6.细胞膜的功能特点 ——选择透过性
资料4：
1935年英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，推测细胞膜的成分。 结论或假说：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
三、对细胞膜结构的探索 1.细胞膜的成分
（1）脂质：约50%
其中磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇
（2）蛋白质：约40%

（控制是相对的）
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
信号传递
一. 细胞膜的功能
接触传递 通道传递
3.进行细胞间的信息交流
胞间连丝
精子和卵细胞
想一想
在质量分数为5%的葡萄糖溶液中滴入少量红墨水，然后用它培养癌细胞，一段时间后，观察到癌细胞内并未变红，但测得培养液中葡萄糖的浓度下降了。 该过程说明细胞膜能运输哪种物质？ 它体现了细胞膜的哪种功能？ 细胞膜行使该功能时有何特点？
生物膜是由磷脂、蛋白质还有少量糖类组成的，所以组成生物膜的元素有C、H、O、N、P等。
生物膜是由磷脂、蛋白质还有少量糖类组成的，所以组成生物膜的元素有C、H、O、N、P等。
③是磷脂分子的头部，④是磷脂分子的尾部， 生物膜的基本骨架是由磷脂双分子层组成的。
图中的①和②表示蛋白质，膜功能的复杂程度主要是由膜上的蛋白质决定的， 一般来说，膜的功能越复杂膜上的蛋白质种类和数量就越多。
运输葡萄糖
控制物质进出细胞的功能
具有选择性
下图表示三种细胞间信息交流方式。 ①图(1)所示的信息交流方式中，A细胞主要是________，产生的信息分子主要是___________，需要通过________的运输才能运至B细胞，信息分子要与B细胞膜上的________结合才能完成信息的传递。 ②图(2)中的1是________，2是________，请举一个以图(2)中的信息交流方式的例子：________。 ③图(3)中所示的是________细胞间的信息交流方式，该通道是________。
细胞膜作为系统的边界，它在细胞的生命活动中起什么作用呢？
一、细胞膜的功能
膜出现在生命起源过程中至关重要的阶段 作用：保障细胞内部环境的相对稳定。

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。

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？

相对性: ①对细胞有害的物质有可能进入细胞 ②有些病毒，病菌等可以侵入细胞使 生物体患病
一、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流
多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，必须保持 功能的协调，除了依赖物质和能量的交换，还依赖信息的 交流
间接交流：内分泌细胞通过分泌的
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
假说或结论
提出假说：所有的细胞膜都为蛋白质—脂质—蛋白质三层 静态的统一结构，暗层为蛋白质分子，亮层为脂质分子
细胞膜具有流动性 提出了流动镶嵌模型
拓展 提升科学思维
1.用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层， 测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因。 提示 胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜 中都含有磷脂分子。 2.在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要 的时间明显延长，请分析原因。 提示 温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性。
2.判断关于细胞膜结构探索的叙述
(1)欧文顿提取了细胞膜并证明了细胞膜由脂质组成( × ) (2)常需要利用进一步的观察和实验对已建立的假设进行修正和补充( √ ) (3)罗伯特森提出生物膜由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成的假说( × )
(4)利用放射性同位素标记法进行人—鼠细胞融合实验，证明细胞膜具有
二、对膜结构和成分的探索
1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜的暗-亮-暗的三层结构
提出假说： 细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成 认为细胞膜为静态的统一结构
二、对膜结构和成分的探索
20世纪60年代后，人们提出质疑： 如果细胞膜是静态的，无法实现细胞膜的功能，也无法解释细胞 的生长、变形虫的变形运动等现象

④细胞多样性的表现： 细胞核和许多细胞器也有膜，这些膜若与细胞膜混在一起就无法得到较纯净的细胞膜，而成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器。
思考下面这些小生物是属于真核生物还是属于原核生物？
动物细胞亚显微结构模式图
包遗括传C物1质酶都、a是C)xD酶NA和，真葡共萄核用糖一苷细套酶遗。胞传密与码；原核细胞的结构存在差异；
果胶: 植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖
醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。
果胶酶:包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶脂酶等。
二、细胞膜的结构和功能
1、制备细胞膜的方法（实验）：
(1)原理： 渗透作用
（即：将细胞放在清水(蒸馏水)中，细胞由于吸水而涨
破，除去细胞内的其他物质，得到细胞膜）
第2单元
细胞的结构
1—2 细胞的结构
（1）细胞学说的建立过程
Ⅰ
（2）多种多样的细胞
Ⅱ
（3）细胞膜系统的结构和功能
Ⅱ
（4）主要细胞器的结构和功能
Ⅱ
（5）细胞核的结构和功能
Ⅱ
一、细胞学说与细胞多样性
1、从生物圈到细胞： （1）生命活动离不开细胞：
①除病毒等少数生物外，其他生物都是由细胞组成的；
②没有细胞结构的病毒只有寄生在活细胞内才能生存；
思考2：制备细胞膜的时候用鸡的新鲜的红细胞稀释液可以吗?为什么?
不行，只有哺乳动物成熟的红细胞才没有细胞核， 鸡属于鸟类，其红细胞含有细胞核等。
思考3：假如第3步中不用蒸馏水而改用质量分数为20%的盐水会怎样？ 请你试分析结果。
红细胞会失水皱缩，细胞体积变小。
思考4：如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需要用什么方法才