【課件】3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能【本節(jié)聚焦】1.細(xì)胞膜有哪些主要功能？2.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容是什么？3.通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過(guò)程的分析，你對(duì)科學(xué)的過(guò)程和方法有哪些領(lǐng)悟？一個(gè)系統(tǒng)總有它的邊界國(guó)家的邊界：國(guó)界人體的邊界：皮膚和黏膜細(xì)胞的邊界：細(xì)胞膜【思考】植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，其邊界是什么？細(xì)胞膜（質(zhì)膜）細(xì)胞壁具有全透性，無(wú)法創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境一、細(xì)胞膜的功能【材料1】用手輕觸或針扎雞蛋黃，感受卵黃膜的柔軟度、顏色等，感受細(xì)胞膜的存在。通過(guò)“卵黃膜”的體驗(yàn)活動(dòng)，思考細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動(dòng)中起什么作用呢？（一）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)《必修1》P40保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定產(chǎn)生了原始的細(xì)胞膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要階段【材料2】取等量的新鮮菠菜葉片，分別放在等量的冷水和沸水中，幾分鐘后觀察現(xiàn)象。為何沸水呈現(xiàn)綠色，而冷水依舊無(wú)色？這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么功能？

沸水中菠菜呈現(xiàn)綠色是因?yàn)闊崴茐牧瞬げ思?xì)胞膜，細(xì)胞中的色素進(jìn)入水中；而冷水對(duì)細(xì)胞膜沒(méi)有破壞作用，色素不會(huì)滲透出來(lái)。（二）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞需要的_________細(xì)胞產(chǎn)生的_____抗體、激素等分泌物一些對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)、病菌、病毒等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)廢物水、無(wú)機(jī)鹽、氨基酸、葡萄糖等CO2、尿素、多余的無(wú)機(jī)鹽等細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的

細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以進(jìn)入，有害物質(zhì)不容易進(jìn)入；細(xì)胞產(chǎn)生廢物要排出細(xì)胞外，有用成分不會(huì)輕易流失；有害物質(zhì)也可能進(jìn)入細(xì)胞膜控制物質(zhì)具有普遍性和相對(duì)性細(xì)胞膜的功能特性：選擇透過(guò)性【材料3】鼻子接觸精油分子，而在大腦皮層產(chǎn)生“香”的感覺(jué)，說(shuō)明細(xì)胞膜還要具備什么功能？（三）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流1.交流方式一：體液的傳送內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞靶細(xì)胞靶細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)完成（如激素）（間接傳遞）《必修1》P41（三）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流2.交流方式二：通過(guò)相鄰細(xì)胞膜接觸（直接傳遞）如：精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合3.交流方式三：形成通道胞間連絲

高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用【小結(jié)】細(xì)胞膜的功能（一）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)（二）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（三）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流①通過(guò)細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)完成信息傳遞②通過(guò)細(xì)胞膜直接接觸完成信息傳遞③通過(guò)形成通道（如胞間連絲）完成信息傳遞練一練《金版》P37【例1】【例1】下列不屬于細(xì)胞膜功能的是()A.控制某些分子和離子出入細(xì)胞B.細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞與環(huán)境之間的物質(zhì)交換C.使細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境D.控制合成細(xì)胞內(nèi)所需要的各種物質(zhì)D練一練《金版》P37【例2】【例2】觀察下圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.精子與卵細(xì)胞的識(shí)別方式如圖丙所示B.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流是細(xì)胞膜的功能之一C.高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接的方式如圖乙所示D.圖中靶細(xì)胞都是通過(guò)細(xì)胞膜上的受體接收信號(hào)分子的B

信息交流使生物體能作為一個(gè)整體完成生命活動(dòng)。細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)。細(xì)胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的。二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探究

細(xì)胞膜非常薄，即使在高倍顯微鏡下依然難以看清它的面目。人們對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)間?！侗匦?》P42【思考.討論】

分析、討論教材第42頁(yè)“思考·討論”內(nèi)容，概述科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜成分的探索歷程，說(shuō)出細(xì)胞膜的主要成分感悟科學(xué)探究的基本思路和方法。【實(shí)驗(yàn)一】科學(xué)家：___________實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過(guò)細(xì)胞膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易穿過(guò)細(xì)胞膜。推測(cè)結(jié)論：細(xì)胞膜是由__________組成的。歐文頓脂質(zhì)最初對(duì)細(xì)胞膜成分的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析【實(shí)驗(yàn)二】科學(xué)家制備細(xì)胞膜、進(jìn)行化學(xué)分析：組成細(xì)胞的脂質(zhì)有________和________，其中________含量最多。磷脂膽固醇磷脂【實(shí)驗(yàn)三】科學(xué)家：________________實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。推測(cè)結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的______層戈特、格倫德?tīng)杻深^部親水尾部疏水[思考1]請(qǐng)構(gòu)建出細(xì)胞膜中磷脂分子排列為連續(xù)兩層的模型?！痢獭羀思考2]如果將磷脂分子置于水—苯的混合溶劑中，磷脂分子將會(huì)如何排布？

磷脂的“頭部”將與水接觸，“尾部”與苯接觸，磷脂分子分布成單層。[思考3]戈特、格倫德?tīng)柸舨皇沁x擇人的紅細(xì)胞而是選擇雞的紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得單分子的面積依舊為紅細(xì)胞表面積的2倍嗎？大于2倍。哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核以及眾多的細(xì)胞器?！緦?shí)驗(yàn)四】科學(xué)家：________________實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：研究了細(xì)胞膜的張力實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的張力明顯低于油-水界面的表面張力。且當(dāng)時(shí)人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會(huì)降低。推測(cè)結(jié)論：細(xì)胞膜除了脂質(zhì)外還可能有_________丹尼利、戴維森蛋白質(zhì)【科學(xué)思維—推理】

推理是由一個(gè)或幾個(gè)已知的判斷推出一個(gè)新的判斷的思維形式。推理在科學(xué)研究中具有極其重要的作用。

如果不能考察某類(lèi)事物的全部對(duì)象，而只根據(jù)部分對(duì)象作出的推理，不一定完全可靠。對(duì)細(xì)胞膜成分的探究脂質(zhì)【歸納】細(xì)胞膜的成分成分_____（約50%）：磷脂最豐富的，還有少量的___________（約40%）：與細(xì)胞膜的功能密切相關(guān)糖類(lèi)（2-10%）膽固醇蛋白質(zhì)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量就越多《必修1》P43練一練《金版》P37【例3】【例3】下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述，錯(cuò)誤的是 ()A.細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成B.功能不同的細(xì)胞，細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量相同C.組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富D.蛋白質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量多的細(xì)胞膜功能復(fù)雜D三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探究▌生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)（三明治模型）。質(zhì)疑：靜態(tài)模型無(wú)法解釋細(xì)胞生長(zhǎng)和變形【實(shí)驗(yàn)一】20世紀(jì)50年代電鏡誕生，羅伯特森觀察細(xì)胞膜，觀察到暗—亮—暗三層。蛋白質(zhì)電子密度高，電鏡下顯暗帶，磷脂分子電子密度低呈亮帶。兩層暗層：蛋白質(zhì)一層明層：磷脂三明治模型《必修1》P43白細(xì)胞吞噬病菌過(guò)程【實(shí)驗(yàn)二】

熒光染料標(biāo)記人和鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)后細(xì)胞融合人細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記膜蛋白誘導(dǎo)融合370C40分鐘▌結(jié)合其他實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：膜上蛋白質(zhì)和磷脂分子可以運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性熒光標(biāo)記法

在

基礎(chǔ)上，1972年辛格和尼科爾森提出了_________________被多數(shù)人所接受。新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的流動(dòng)鑲嵌模型《必修1》P44▌思考：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索利用的是什么科學(xué)方法？

提出假說(shuō)---科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識(shí)和信息提出解釋某一生物學(xué)問(wèn)題的一種假說(shuō)。（不一定可信）四、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容

磷脂雙分子層屏障鑲在嵌入貫穿物質(zhì)運(yùn)輸流動(dòng)性1.__________________是膜的基本支架，具有_______作用；2.蛋白質(zhì)分子有的_______在磷脂雙分子層表面，有的_______磷脂雙分子層中，有的_______整個(gè)磷脂雙分子層。具有__________作用；3.細(xì)胞膜具有_________。主要表現(xiàn)在構(gòu)成膜的磷脂分子側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)大多數(shù)也能運(yùn)動(dòng)。對(duì)細(xì)胞完成運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能非常重要。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上的分布是不對(duì)稱(chēng)的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜的外表面還有糖類(lèi)分子，它和蛋白質(zhì)結(jié)合形成________，或與脂質(zhì)結(jié)合形成_______。這些糖類(lèi)分子叫做_______，其與細(xì)胞表面的_________、細(xì)胞間的____________等功能有密切關(guān)系。糖蛋