3.1 細(xì)胞膜課件-高一上學(xué)期生物滬科版第一冊

1、生物的基本特征1.生物具有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，病毒除外2.生物都有新陳代謝3.生物具有應(yīng)激性4.生物都有生長、發(fā)育、和生殖的現(xiàn)象5.生物都有遺傳和變異的特征6.生物都能適應(yīng)環(huán)境，也能影響環(huán)境。進(jìn)化回顧：生命的物質(zhì)基礎(chǔ)有哪些？化合物無機(jī)化合物有機(jī)化合物水無機(jī)鹽糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸維生素第三章 生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖比較動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的異同點(diǎn)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞壁液泡葉綠體第1節(jié) 細(xì)胞膜 如果時(shí)光機(jī)把你送回19世紀(jì)，讓你去研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，你會(huì)從哪方面進(jìn)行研究呢？細(xì)胞膜的組成成分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的組成成分有哪些呢？推測：細(xì)胞膜由脂質(zhì)組

2、成的。 19世紀(jì)末，歐文頓（E.Overton ）曾用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易透過細(xì)胞膜。這一發(fā)現(xiàn)說明了什么？材料一 后來，科學(xué)家將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來，然后用蛋白酶處理。細(xì)胞膜被破壞了。注：蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解。酶，它具有專一性，即只能水解蛋白質(zhì)，不能水解糖類、脂質(zhì)、核酸等物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)說明了什么？材料二磷脂、膽固醇推測：細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)組成的。材料三結(jié)論：細(xì)胞膜除了脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，另外膜外側(cè)還有少量的多糖，與蛋白質(zhì)形成糖蛋白，與磷脂形成糖脂，可識(shí)別外界信息。磷脂糖蛋白外內(nèi)多糖膽固醇糖脂蛋白質(zhì)你還記得

3、磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)嗎？它們在水中是怎樣排列的？思考：下面哪幅圖中磷脂分子在空氣水界面的排列方式是對的？ 1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單層分子層，測得單分子層的面積為紅細(xì)胞表面積的2倍。為什么單分子層的面積會(huì)是紅細(xì)胞面積的2倍？材料四推測：細(xì)胞膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成。親水性頭部疏水性尾部水水蛋白質(zhì)分子在細(xì)胞膜上是怎樣排列的呢？磷脂糖蛋白外內(nèi)多糖膽固醇糖脂蛋白質(zhì)結(jié)論：細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)附著表面，鑲嵌深處，或貫穿細(xì)胞膜。材料五 1970年，科學(xué)家Frye和Edidin將人細(xì)胞和鼠細(xì)胞的細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分別用紅色熒光和綠色熒光

4、標(biāo)記，然后經(jīng)過誘導(dǎo)融合，把人細(xì)胞和鼠細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，我們可以看到剛開始的時(shí)候細(xì)胞一半呈紅色，一半呈綠色，但是40分鐘后，我們可以看到融合的細(xì)胞表面的熒光顏色，呈均勻分布了。這個(gè)現(xiàn)象說明了什么？鼠的細(xì)胞綠色熒光素標(biāo)記膜蛋白紅色熒光素標(biāo)記膜蛋白細(xì)胞融合人的細(xì)胞人鼠雜交細(xì)胞細(xì)胞融合初期37、40min細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。材料六 1972年桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型的主要特點(diǎn)： 1.強(qiáng)調(diào)膜結(jié)構(gòu)的不對稱性和不均勻性。如蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層的分布。 2.強(qiáng)調(diào)膜結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性。膜上的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都可以

5、發(fā)生側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞膜的流動(dòng)性對細(xì)胞完成各種生理功能具有重要作用。 3.具有選擇透過性第1節(jié) 細(xì)胞膜1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的組成成分：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量多糖。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)：磷脂：雙分子層，膜的骨架蛋白質(zhì)：附著、鑲嵌、貫穿多糖：位于膜外側(cè)，識(shí)別外界信息的“信號(hào)天線”。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性（半流動(dòng)性）。細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過性保護(hù)作用：為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。控制物質(zhì)交換：包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出。信息交流：提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)（受體），與外界進(jìn)行信息交流。2.細(xì)胞膜的功能3.細(xì)胞膜對信息的接受保護(hù)作用：為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境?？刂莆镔|(zhì)交

6、換：包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出。信息交流：提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)（受體），與外界進(jìn)行信息交流。2.細(xì)胞膜的功能心肌細(xì)胞腎上腺素受體糖蛋白2.細(xì)胞膜的功能保護(hù)作用：為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境?？刂莆镔|(zhì)交換：包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出。信息傳遞：提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)（受體），并完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳遞。代謝廢物營養(yǎng)物質(zhì)1.物質(zhì)是怎樣進(jìn)出細(xì)胞的？2.不同物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是否相同？思考4.物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式演示實(shí)驗(yàn)這是什么現(xiàn)象？擴(kuò)散：物質(zhì)從高濃度的區(qū)域向低濃度區(qū)域運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。a.自由擴(kuò)散：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)順濃度梯度，不需要載體蛋白輔助，不需要能量。高濃度低濃度如：O2，CO2等小分子物

7、質(zhì)和一些脂溶性物質(zhì)細(xì)胞膜b.協(xié)助擴(kuò)散：蛋白質(zhì)順濃度梯度，需要載體蛋白輔助，不需要能量。如：溶于水的Na+、Cl-、葡萄糖、氨基酸和核苷酸等小分子物質(zhì)。高濃度低濃度（1）被動(dòng)運(yùn)輸：細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)存在濃度差，物質(zhì)從高濃度的區(qū)域向低濃度區(qū)域擴(kuò)散。即順濃度梯度擴(kuò)散，不消耗能量。高濃度低濃度不需要能量Energy蛋白質(zhì)消耗能量逆濃度梯度，需要載體蛋白輔助，需要能量。低濃度高濃度（2）主動(dòng)運(yùn)輸：（2）主動(dòng)運(yùn)輸：細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)存在濃度差，物質(zhì)從低濃度的區(qū)域向高濃度區(qū)域運(yùn)輸，即逆濃度梯度運(yùn)輸，且需要借助載體蛋白輔助，并消耗能量。如：神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞的Na+、K+； 海藻細(xì)胞的碘 I； 進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的葡萄糖和

8、氨基酸等。主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x：能夠保證細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)地選擇性吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出對細(xì)胞有害的物質(zhì)。哪種方式是物質(zhì)進(jìn)出活細(xì)胞的主要方式呢？思考主動(dòng)運(yùn)輸K+多K+少Na+多Na+少思考：以下分別是什么運(yùn)輸方式？自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸 跨膜運(yùn)輸方式濃度梯度是否消耗能量是否需要蛋白質(zhì)載體實(shí)例被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度不需要不需要需要不需要需要需要O2、CO2，小分子脂溶性物質(zhì)離子、葡萄糖、氨基酸、核苷酸進(jìn)入紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞Na+、K+；小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖小分子物質(zhì)大分子物質(zhì)？（3）胞吞和胞吐：如：白細(xì)胞吞噬病菌。如：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸。

9、囊泡胞吞和胞吐需不需要能量呢？需要能量思考：胞吞和胞吐體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么特性？細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式小分子物質(zhì)大分子物質(zhì)被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胞吞胞吐自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散4.細(xì)胞的失水與吸水演示實(shí)驗(yàn)水蔗糖溶液水蔗糖溶液前后滲透作用：水分子通過半透膜從相對含量多的地方向相對含量少的地方（低濃度溶液向高濃度溶液）擴(kuò)散。思考：1.將“腸衣”（半透膜）換成塑料袋，會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象嗎？ 2.將燒杯中換成同樣濃度的蔗糖溶液，會(huì)怎樣？滲透作用發(fā)生的條件： 1.中間有半透膜 2.內(nèi)外有濃度差探究實(shí)驗(yàn)探究紅細(xì)胞在不同濃度溶液中的失水和吸水現(xiàn)象。提出問題： 紅細(xì)胞在不同濃度溶液中是失水還是吸水呢？作出假設(shè)：濃度低濃度高水濃度高濃度低水紅細(xì)胞失水紅細(xì)胞吸水 紅細(xì)胞外溶液濃度細(xì)胞內(nèi)溶液濃度，細(xì)胞會(huì)失水； 紅細(xì)胞外溶液濃度細(xì)胞內(nèi)溶液濃度，細(xì)胞會(huì)失水； 紅細(xì)胞外溶液濃度細(xì)胞內(nèi)溶液濃度，細(xì)胞會(huì)吸水； = ，不變分析數(shù)據(jù)：正常紅細(xì)胞當(dāng)外界溶液濃度細(xì)胞內(nèi)的濃度時(shí)，細(xì)胞失水皺縮；當(dāng)外界溶液濃度=細(xì)胞內(nèi)的濃度時(shí)，水分子進(jìn)出細(xì)胞處于平衡，細(xì)胞形態(tài)不變。得出結(jié)論：植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)壁分離的洋蔥細(xì)胞植物細(xì)胞是否也是滲透裝置？正常洋蔥細(xì)胞質(zhì)壁分離植物細(xì)胞由于液泡失水而使原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象。為什么會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象呢？植物細(xì)胞內(nèi)外液體指的是？植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)