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第1讲：细胞膜的结构与功能
问题探讨
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。
讨论
1．为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
2．据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
死细胞
活细胞
细胞膜的功能
一
没有受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作一个卵细胞，鸟类的卵细胞是自然界中较大的细胞。请同学们观察:
思考:
鸡蛋黄与蛋清之间被什么样的结构分隔开
卵细胞的细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用呢
一、细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
功能一
一、细胞膜的功能
取数量相等、大小相似的玉米粒两份，分为A、B .两组，将B组玉米粒煮熟，然后A. B两组分别加入红墨水，几分钟后用细水流冲洗两组玉米粒，观察现象。
实验展示:
功能二
细胞膜对进出细胞的物质具有控制作用。细胞需要的的营养物质可以从外界进入细胞，细胞不需要的物质不容易进入细胞。
营养物质
废物
分泌物
细菌、病毒、有害物
一、细胞膜的功能
鼻子接触香水分子，为什么大脑皮层能产生“香”的感觉
细胞膜能接受外界信息和释放信息，与体内其他细胞间进行信息交流。细胞膜还具有参与完成细胞间信息交流的功能。细胞不是孤立存在的，它们要保持功能协调。
思考:
1.上述例子说明细胞膜还要具备什么功能
2.对于多细胞生物，为什么要有上述的功能
功能三
分泌激素
01
内分泌细胞分泌的激素（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。
体
液
的
传
送
化学信号传导（如激素）
内分泌细胞
分泌的激素
与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞
靶细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
发出信号的细胞
靶细胞
细胞膜接触
02
相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞
形成通道
03
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。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。
胞间连丝
细胞壁
细胞膜成分的探索
二
欧文顿实验如何得出“细胞膜是由脂质组成的”这一推论的
如何进一 步研究构成细胞膜的脂质类型的
利用红细胞制备细胞膜并进行成分分析的结果是什么
问题1
●
●
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
细胞膜
相似相溶原理
　膜是由脂质组成的
科学家利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，得知
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
细胞内外均为水环境，磷脂分子应如何分布
如果将磷脂分子置于水—苯混合溶剂中，会如何分布
问题2
水环境
水环境
苯等疏水环境
水环境
1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的
问题3
提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层
面积S1
面积2S1
为什么选择红细胞作为实验材料
问题4
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和其它众多的具膜细胞器，可以避免其它膜的干扰,提取较纯正的细胞膜。
1935年，丹尼利和戴维森的实验结果是什么 推论是什么
问题5
细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
已知：油滴表面如果吸附有蛋白质，表面张力就会降低。
细胞膜可能还含有蛋白质
生物膜 蛋白质% 脂类% 糖类
人的CNS髓鞘 20 79 少
人的红细胞膜 49 43 8
大鼠的肝 细胞核膜 59 35 2.9
内质网膜 67 33 少
线粒体外模 52 48 少
线粒体内膜 76 24 少
脂质
蛋白质
糖类
细胞膜
（ 50％ ）
（ 40％ ）
（ 2％~10％ ）
主要是磷脂 , 还
含有少量胆固醇
请概述细胞膜的成分组成
推测
后来研究发现
细胞膜结构的探索
三
蛋白质一脂质一蛋白质的静态膜结构模型(三明治模型)能解释膜的哪些功能 不能解释哪些功能
根据电镜照片和膜厚度的证据，请对细胞膜结构提出你的猜测。
问题1
蛋白质－脂质－蛋白质三层结构的细胞膜
细胞膜结构的电镜照片
( 静态结构 )
补充资料: 1959年，罗伯特森利用电子显微镜拍摄到了细胞膜的图像为暗——亮——暗的三层结构，测定细胞膜的厚度为7~8 nm,恰好是单层磷脂膜厚度的两倍,而按照“三明治”模型，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20 nm。
①能解释蛋白质帮助物质运输，不能解释细胞的生长、膜的变形能力等。
②电镜证据支持了磷脂双分子层结构，否定了膜的“三明治”三层结构。猜测蛋白质镶嵌在膜的双分子层中，才能不过多增加膜的厚度。
1970年，科学家人鼠细胞融合实验，得出的结论是什么
问题1
红色荧光染料标记的膜蛋白
构成细胞膜的蛋白质具有流动性，进一步否定“三明治”模型对蛋白质是静态的描述。
红色荧光染料标记的膜蛋白
绿色荧光染料标记的膜蛋白
小鼠细胞
人细胞
37℃
40min
两种颜色的荧光均匀地分布
细胞膜具有流动性。
流动镶嵌模型的基本内容
四
基于以上材料，总结桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型的结构要点，并用“流动镶嵌模型”解释细胞膜的功能。（教材P45）
问题1
α螺旋蛋白质
通道蛋白
蛋白质
糖类
胆固醇
糖脂
糖蛋白
蛋白质
蛋白质
糖被
细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系
蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。
脂质
CHONP
磷脂
CHONP
胆固醇
CHO
蛋白质
CHON
越复杂
种类
数量
糖类
CHO
糖蛋白
识别、保护、润滑
糖脂
细胞膜的成分
谢
谢
观
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