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(共32張PPT)
你了解細胞膜嗎？
細胞膜 = 質膜
　　細胞膜是細胞對外界環境的屏障，控制著物質的進出，保證了胞內環境的相對穩定，使細胞內的生命活動有序進行。
第二章 細胞的結構
新浙科版必修1
第二節 細胞膜控制物質進出細胞
1.說明細胞膜具有選擇透過性。
2．說出細胞膜各組成成分。
3．概述生物膜結構模型的基本內容。
4．說出細胞壁的組成成分和生理作用。
1.生命觀念：從結構與功能觀的角度分析生物膜的結構與功能相適應的特點。
2．科學思維：分析生物膜的流動鑲嵌模型，體驗模型與建模在生物學中的應用。
3．科學探究：體驗和學習探究膜的透過性。
素養要求
學習目標
半透膜：一些膜具有一定大小的孔徑，水等小分子和離子可以自由通過，而蛋白質、淀粉等大分子則無法通過，這種膜稱為半透膜。
能否通過人工透析膜模擬細胞膜來驗證其選擇透過性？
如果我們將淀粉溶液和葡萄糖溶液分別裝入透析袋里(圖2-9)，透析膜對兩者的通透情況是否相同？
如何檢測淀粉分子和葡萄糖分子是否通過透析膜？？
一、活動 ：通過模擬實驗探究膜的透過性
3.向燒杯內注入等量蒸餾水，直至淹沒透析袋。向A組透析袋外面的蒸餾水中加入適量碘-碘化鉀溶液。
1.取A、B兩個透析袋，將等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分別裝入A、B透析袋中。透析袋兩端用細線系緊。
2.將透析袋一端的細線綁在玻璃棒中央，透析袋置于燒杯內，玻璃棒橫置于燒杯上方。
4.靜置12h。觀察A組實驗現象;取B組透析袋外面的蒸餾水2mL，加入2mL本尼迪特試劑，熱水浴2~3min，觀察顏色變化。
實驗現象如下：
A組加入碘-碘化鉀溶液后，燒杯內蒸餾水變為淡棕色，靜置12h后，恢復澄清，透析袋內淀粉溶液顏色由無色變為藍色。
說明淀粉不能從透析袋中進入燒杯中，而碘可以從燒杯中進入透析袋。
A組實驗中碘可以通過透析膜，而淀粉分子無法通過。
B組加本尼迪特試劑熱水浴后出現紅黃色沉淀
說明了葡萄糖分子可以穿過半透膜。
透析膜對分子的進出具有半透性。
例2、人的紅細胞中的K+的濃度比血漿高，而Na+的濃度比血漿低。
例1、小腸絨毛上皮細胞能夠吸收葡萄糖，卻很難吸收相對分子質量比葡萄糖小的木糖;　
選擇透過性 ：細胞膜可以控制物質進出，選擇性地吸收營養物質和排出代謝產物，保持細胞內生化反應有序進行。這一特性稱為細胞膜的選擇透過性( selective permeability)。
細胞膜為什么具有這樣的功能？
二、細胞膜具有選擇透過性
細胞膜的結構示意圖
三、細胞膜主要由磷脂和蛋白質構成
科學家的足跡
——閱讀P34課外讀：生物膜的研究歷程
1895年歐文頓（E.Overton）用500多種化學物質對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發現脂質更容易通過細胞膜，于是他提出了
細胞膜的組成成分是什么呢？
●
▲
溶于脂質的物質
不溶于脂質的物質
膜由脂質組成。
應用化學手段分析表明：質膜的主要成分是脂質和蛋白質，其中脂質中磷脂含量最多，還有少量的糖類。動物細胞中還有一定量的膽固醇。
實驗：科學家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后用蛋白酶處理（已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質的分解），發現膜的結構被破壞了，證明
組成細胞膜的成分中有蛋白質。
1925年，戈特(E. Gorter)和格蘭德爾(F. Grendel)用有機溶劑抽提了人紅細胞細胞膜的脂質成分后，在空氣——水 界面上鋪成單層分子，測出其面積約為所有紅細胞表面積的2倍，并推測
脂質和蛋白質是怎樣有機結合構成膜的呢？
細胞膜由雙層脂質分子構成。
親水頭部
疏水尾部
空氣—水界面
細胞膜中的磷脂分子是怎樣排列呢？
思考：
細胞內外均是水環境！
提示：
磷脂分子
從細胞膜中提取脂質，在空氣—水界面上鋪
成單層分子，發現面積是細胞膜的2倍。
蛋白質位于細胞膜的什么位置？是怎樣分布的？
一層亮帶（脂質）
兩層暗帶（蛋白質）
1、磷脂
脂肪酸
甘油
磷酸
磷酸分子具有親水性；脂肪酸分子具有疏水性（親脂性）
磷脂的頭部具有親水性，也稱極性，尾部具有疏水性，也稱非極性
結構
三、細胞膜主要由磷脂和蛋白質構成
閱讀P30小資料：肥皂中的兩性分子
2、膜蛋白
受體蛋白：接收外界信息或刺激，激活細胞內相應生理生化反應，在細胞與外界的信息交流和細胞識別中發揮重要作用，如胰島素受體。
細胞膜上的蛋白質統稱為膜蛋白。
轉運蛋白：選擇性地吸收或排出特定物質，控制其進出細胞，例如，細胞吸收離子、葡萄糖、氨基酸等營養物質都需要通過特定的轉運蛋白來完成。
酶蛋白：催化特定化學反應，例如，小腸上皮細胞的某些膜蛋白可促進食物中營養物質的消化分解。
閱讀P31小資料：細胞外被
3、膽固醇
膽固醇存在于動物細胞膜中，占細胞膜所有脂質的10%~30%。
膽固醇對細胞膜中磷脂分子的活動具有雙重調節作用。
這種雙重的調節作用取決于環境和膽固醇的數量。
“三明治”模型和單位膜模型的不足之處是把脂質看成靜態的剛性結構，無法解釋細胞生長、變形、載體在物質運輸等現象。
1970年熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗
這個實驗說明了什么？
細胞膜的蛋白質分子是呈流動狀態的。
蛋白質在膜中的分布是不對稱的，蛋白質鑲嵌、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。
電鏡冰凍蝕刻（冰凍斷裂）將標本冰凍，然后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。
1972年，辛格和尼克森在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了細胞膜的流動鑲嵌模型。奠定了生物膜結構和功能的基礎。
3.磷脂和蛋白質位置不是固定的，生物膜具有一定流動性。
流動鑲嵌模型理論主要包括：
1.磷脂雙分子層構成了生物膜的基本骨架。
2.蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，體現了膜內外結構的不對稱性。
四、生物膜具有流動性
磷脂最豐富
在細胞膜行使功能時起重要作用
功能越復雜的細胞膜，
蛋白質的種類和數量越多。
細胞膜的成分及比例
1.將細胞與外界環境分隔開
原始地球環境
膜的出現是生命起源過程中至關重要的階段。
細胞膜的功能
2.控制物質進出細胞
（功能特性：選擇透過性）
選
擇
性
相
對
性
發出信號的細胞
靶細胞
與膜結合的信號分子
細菌：
纖維素和果膠
水、離子和其他分子都極易通過纖維之間的空隙，所以細胞壁與細胞的選擇透性無關。
作用：保護細胞、維持細胞形態，加強細胞的機械強度。
殼多糖（幾丁質）
肽聚糖
五、細胞壁是植物、真菌和大多數原核細胞的外層結構
植物：
真菌：
原因：青霉素抑制細菌合成肽聚糖。因為不能合成細胞壁物質，細菌就不能生長和繁殖，所以青霉素能殺菌。
事例1、青霉素為什么能殺菌？
事例2、參天大樹之所以能挺立？
原因：靠死細胞的細胞壁支撐、支持作用。
細胞膜
結構特點
功能特點
結構組成
結構探究歷程
決定
一定的流
動性
選擇透過性
磷脂雙分子層
蛋白質
是誰，隔開了原始海洋的動蕩
是誰，奏鳴了生命的交響
是誰，為我日夜守邊防
是誰，為我傳信報安康。
啊，偉大的細胞膜呀！
沒有你，我會是何等模樣！
與外界環境隔開
——控制物質進出
——進行細胞間信息交流

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