【課件】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（人教版2019必修1）

第3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 (1)細(xì)胞膜有什么功能?

(2)細(xì)胞膜的成分和結(jié)構(gòu)是怎樣的?一個(gè)國(guó)家有國(guó)界線,國(guó)界線多種多樣,有的以河為國(guó)界線,有的以山為國(guó)界線,有的以一條路為國(guó)界線,有的修筑一堵墻為國(guó)界線,甚至還有的畫一條線為國(guó)界線。細(xì)胞以什么為界?觀看視頻《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》。情境激疑情境激疑素養(yǎng)目標(biāo)1.通過觀察臺(tái)盼藍(lán)染色后的細(xì)胞，分析細(xì)胞膜作為系統(tǒng)邊界的功能。（生命觀念、科學(xué)探究）2.利用科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜成分的探索過程和結(jié)論，體會(huì)探索的過程和方法。（科學(xué)思維）3.通過對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程和分析，闡釋流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容，領(lǐng)悟科學(xué)理論是在繼承與不斷修正的過程中建立并完善的。（科學(xué)思維、科學(xué)探究）學(xué)習(xí)任務(wù)一細(xì)胞膜的功能自主學(xué)習(xí)閱讀教材P40~41“問題探討”及正文文字部分,學(xué)生自主完成以下內(nèi)容:活動(dòng)1：理解細(xì)胞膜的主要功能新知學(xué)習(xí)過程細(xì)胞膜的主要功能:1.將細(xì)胞與_________分隔開;2._________進(jìn)出細(xì)胞;3.進(jìn)行細(xì)胞間的_________。外界環(huán)境控制物質(zhì)信息交流1.從生命起源的角度分析,由于膜的出現(xiàn)而產(chǎn)生了原始細(xì)胞,使之成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。細(xì)胞膜在這個(gè)生命系統(tǒng)中具有什么重要意義?提示:細(xì)胞膜的存在保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。2.用臺(tái)盼藍(lán)染色時(shí),死細(xì)胞為什么會(huì)被染成藍(lán)色而活細(xì)胞不會(huì)著色?說明細(xì)胞膜具有什么功能?提示:活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性,臺(tái)盼藍(lán)是細(xì)胞不需要的物質(zhì),不易通過細(xì)胞膜,因此活細(xì)胞不被染色。死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,臺(tái)盼藍(lán)能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞,因此死細(xì)胞能被染成藍(lán)色。這說明細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。合作探究3.細(xì)胞需要的物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞不需要的物質(zhì)一般不能通過細(xì)胞膜,這說明細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出具有什么特點(diǎn)?提示:說明細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞具有選擇(透過)性。內(nèi)分泌細(xì)胞(發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞）靶細(xì)胞激素受體解讀細(xì)胞間信息交流的三種方式一、細(xì)胞膜的功能(發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞）靶細(xì)胞解讀細(xì)胞間信息交流的三種方式一、細(xì)胞膜的功能胞間連絲自主學(xué)習(xí)閱讀教材P41“細(xì)胞間信息交流的方式舉例”,學(xué)生自主完成以下內(nèi)容:活動(dòng)2：解讀細(xì)胞間信息交流的三種方式1.以下信息交流的實(shí)例中,屬于直接傳遞、間接傳遞和通過通道傳遞的分別是___、___、___。①激素通過體液運(yùn)輸進(jìn)行信息交流。②精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。③高等植物細(xì)胞間的胞間連絲。2.比較三種信息交流方式,可以得出:(1)不同細(xì)胞之間的信息交流_______(填“一定”或“不一定”)通過受體實(shí)現(xiàn)。(2)胞間連絲的作用:細(xì)胞間的_________和_________。②①③不一定物質(zhì)運(yùn)輸信息交流1.血液中的紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣到達(dá)組織細(xì)胞,是否也屬于細(xì)胞間信息交流的一種方式?為什么?提示:不屬于。氧氣是通過細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白攜帶和運(yùn)輸,然后到達(dá)組織細(xì)胞內(nèi)被利用,不是傳遞信息,而是運(yùn)輸物質(zhì)參與代謝反應(yīng)。2.多細(xì)胞生物細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣,其意義是什么?提示:保證細(xì)胞間進(jìn)行正常的信息交流;保證生物體的生命活動(dòng)正常進(jìn)行。小組交流1.細(xì)胞膜能夠接受外界信息和釋放信息,與體內(nèi)其他細(xì)胞間進(jìn)行信息交流。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞間的信息交流,大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)B.相鄰兩個(gè)細(xì)胞間的信息交流全靠細(xì)胞間的直接接觸C.高等植物細(xì)胞間可通過胞間連絲進(jìn)行信息交流D.精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過程會(huì)發(fā)生細(xì)胞間的信息交流【解析】細(xì)胞膜的功能之一是進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流,這與它的結(jié)構(gòu)密不可分,A正確;信息交流的方式可以是直接接觸,也可以通過激素等物質(zhì)或胞間連絲結(jié)構(gòu)來完成,B錯(cuò)誤,C正確;精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過程需要精子與卵細(xì)胞識(shí)別與結(jié)合進(jìn)行信息交流,D正確。小題快練B2.(情境應(yīng)用)病毒感染蔬菜、花卉、果樹后,會(huì)借助胞間連絲等結(jié)構(gòu)擴(kuò)散,導(dǎo)致其產(chǎn)量和品質(zhì)退化。但是被病毒感染的植株莖尖分生組織的細(xì)胞中通常不含病毒,其原因可能是_________________________________。莖尖分生組織細(xì)胞的胞間連絲不發(fā)達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)二對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索自主學(xué)習(xí)閱讀P42思考·討論及P43第一段,完成以下內(nèi)容:活動(dòng)1：體驗(yàn)細(xì)胞膜成分的探索歷程1.細(xì)胞膜的成分及比例:(1)由_____、_______和少量糖類組成。(2)脂質(zhì)中_____最豐富。(3)細(xì)胞膜功能越復(fù)雜,蛋白質(zhì)___________就越多。2.磷脂分子在細(xì)胞膜上以_____________的形式排列。脂質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂種類和數(shù)量磷脂雙分子層1.根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)解釋并畫出磷脂在空氣-水界面上鋪展成單分子層。提示:因?yàn)榱字肿拥念^部親水,尾部疏水,所以在空氣-水界面上磷脂分子是頭部向下與水面接觸,尾部則朝向空氣的一面。合作探究2.如果把大量磷脂分子置于水中,磷脂分子會(huì)在水中自發(fā)形成雙分子層,你能畫出它們?cè)谒行纬傻慕孛婺Ｊ綀D嗎?提示:小組交流閱讀教材P43~44“對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索”相關(guān)內(nèi)容及示意圖,學(xué)生思考并完成以下內(nèi)容:活動(dòng)2：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索1.羅伯特森的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型假說:(1)實(shí)驗(yàn)依據(jù):在電鏡下看到了________的三層結(jié)構(gòu)。(2)提出假說:所有的細(xì)胞膜都由__________________三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成;細(xì)胞膜為_____的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。暗-亮-暗蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)靜態(tài)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)靜態(tài)模型2.熒光標(biāo)記人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn):1970年,科學(xué)家使用了_________技術(shù),表明了細(xì)胞膜上的_______是可以運(yùn)動(dòng)的。3.流動(dòng)鑲嵌模型的提出:1972年,辛格和尼科爾森提出流動(dòng)鑲嵌模型假說,為大多數(shù)人所接受。熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)精彩視頻點(diǎn)擊播放_(tái)_________1.羅伯特森的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型缺點(diǎn)是什么?提示:不能解釋變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的生長(zhǎng)、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌等現(xiàn)象。2.如果將人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)溫度維持在0℃,與37℃相比,請(qǐng)推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能會(huì)有什么變化?提示:兩種熒光不能均勻分布或者需要更長(zhǎng)時(shí)間才能分布均勻。小組交流迄今為止,人們提出了很多種細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型,對(duì)膜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)不斷趨向全面與合理。關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中的方法和模型,下列敘述不正確的是(

)A.羅伯特森在電鏡下觀察到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)B.羅伯特森提出了細(xì)胞膜的“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型C.在建立生物膜模型過程中,實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用D.熒光標(biāo)記人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜的流動(dòng)性【解析】羅伯特森通過電鏡觀察到細(xì)胞膜的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu),從而提出了細(xì)胞膜的“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)模型,A正確,B正確;在建立生物膜模型過程中,實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用,例如電子顯微鏡的使用和熒光蛋白標(biāo)記法,C正確;熒光標(biāo)記人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)只能證明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性,D錯(cuò)誤。小題快練D學(xué)習(xí)任務(wù)三流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容自主學(xué)習(xí)閱讀P42思考·討論及P43第一段,完成以下內(nèi)容:1.細(xì)胞膜的主要成分:_____________。2.細(xì)胞膜基本支架:_____________。3.蛋白質(zhì)與磷脂的位置關(guān)系:磷脂和蛋白質(zhì)磷脂雙分子層4.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有流動(dòng)性,主要表現(xiàn)為磷脂分子_____________,___________大多也能運(yùn)動(dòng)。5.細(xì)胞膜外表面的糖類分子叫_____。其與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成_______,與脂質(zhì)結(jié)合形成_____。側(cè)向自由移動(dòng)蛋白質(zhì)分子糖被糖蛋白糖脂1側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；3擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)1.蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在細(xì)胞膜上分布是對(duì)稱的嗎?提示:不是。2.有人在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),在一定溫度下,細(xì)胞中的脂質(zhì)分子均垂直排列于膜表面;當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí),細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子有75%排列不整齊,細(xì)胞膜的厚度變小,表面積擴(kuò)大,這說明了細(xì)胞膜具有_____________。合作探究一定的流動(dòng)性1.下列有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)或功能的分析,錯(cuò)誤的是 (

)A.動(dòng)物細(xì)胞膜含有的脂質(zhì)有磷脂、膽固醇B.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為選擇透過性C.蛋白質(zhì)在進(jìn)行細(xì)胞間信息交流中具有重要作用D.膜的選擇透過性與蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)有關(guān)【解析】膽固醇是動(dòng)物細(xì)胞膜的主要成分,磷脂雙分子層組成細(xì)胞膜的基本支架,據(jù)此可知,動(dòng)物細(xì)胞膜含有的脂質(zhì)有磷脂、膽固醇,A正確;細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有流動(dòng)性,而選擇透過性是其功能特點(diǎn),B錯(cuò)誤;細(xì)胞表面的糖蛋白與細(xì)胞間的識(shí)別和信息交流有關(guān),即細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)在進(jìn)行細(xì)胞間信息交流中具有重要作用,C正確;細(xì)胞膜的選擇透過性與蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)有關(guān),D正確。小題快練B2.(情境應(yīng)用)異體器官移植手術(shù)往往很難成功,最大的障礙就是異體器官間發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這主要是由于細(xì)胞膜具有識(shí)別作用,這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的外表面有_______。糖蛋白1.概念結(jié)論速判:基于對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)知識(shí)的理解,判斷下列說法的正誤。①細(xì)胞膜可保證細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境處于絕對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。 ()分析:細(xì)胞膜將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。②構(gòu)成膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇。 ()分析:構(gòu)成膜的脂質(zhì)主要是磷脂,還有少量的膽固醇,但不含脂肪。③細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量多少?zèng)Q定了細(xì)胞膜功能的復(fù)雜程度。()④構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子具有流動(dòng)性,而蛋白質(zhì)是固定不動(dòng)的。 ()分析:構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。⑤科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型建立過程中發(fā)揮了重要作用。()五分鐘學(xué)情評(píng)價(jià)××√×√2.下列對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)探索歷程的敘述,正確的是 (

)A.歐文頓通過對(duì)細(xì)胞膜成分的分析證明了細(xì)胞膜上含有脂質(zhì)B.磷脂分子可在空氣—水界面上形成雙層結(jié)構(gòu)C.細(xì)胞的生長(zhǎng)現(xiàn)象不支持細(xì)胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型D.流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜全部的磷脂和蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動(dòng)的【解析】歐文頓最初通過觀察脂溶性物質(zhì)容易通過細(xì)胞膜進(jìn)而推斷出膜是由脂質(zhì)組成的,A錯(cuò)誤;磷脂分子在空氣—水界面上鋪成單層,頭部向下,尾部向上,B錯(cuò)誤;細(xì)胞的生長(zhǎng)現(xiàn)象不支持細(xì)胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型,C正確;流動(dòng)鑲嵌模型表明,組成細(xì)胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動(dòng)的,D錯(cuò)誤。C3.科學(xué)家揭示出由電壓控制的鉀通道的工作機(jī)理,發(fā)現(xiàn)這些通道是負(fù)責(zé)K+進(jìn)出細(xì)胞的“看門”蛋白,在神經(jīng)和肌肉細(xì)胞上發(fā)揮重要作用,這一成果證明了細(xì)胞膜的功能是 (

)A.免疫功能 B.識(shí)別功能C.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能 D.被動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)的功能【解析】分析題干信息,“通道是負(fù)責(zé)K+進(jìn)出細(xì)胞的‘看門’蛋白”,說明這種蛋白質(zhì)的作用是負(fù)責(zé)K+進(jìn)出細(xì)胞,能控制神經(jīng)和肌肉細(xì)胞上K+的進(jìn)出,由此可知,細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,C正確。C4.細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動(dòng)中具有重要作用,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.由于細(xì)胞膜的存在,細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分不會(huì)流失到細(xì)胞外B.細(xì)胞膜的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)使脂溶性物質(zhì)容易通過C.由于細(xì)胞膜的存在,致病的病毒、細(xì)菌等不能進(jìn)入細(xì)胞D.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有內(nèi)外不對(duì)稱性【解析】細(xì)胞膜可以將細(xì)胞和外界環(huán)境分隔開,由于細(xì)胞膜的存在,細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分不會(huì)流失到細(xì)胞外,A正確;磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架,溶于脂質(zhì)的物質(zhì),容易穿過細(xì)胞膜,B正確;細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的功能是有一定限度的,有害物質(zhì)在某些情況下可能會(huì)進(jìn)入細(xì)胞,C錯(cuò)誤;由于糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外表面,且蛋白質(zhì)的分布也不對(duì)稱,因此細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有內(nèi)外不對(duì)稱性,D正確。C5.細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界,在細(xì)胞生命活動(dòng)中起著重要的作用?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:(1)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的_______________越多。

【解析】不同細(xì)胞細(xì)胞膜的生理功能不同,主要取決于細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)目不同。種類和數(shù)量(2)將膜成分分離提純后,用___________試劑可鑒定其中的蛋白質(zhì),具體現(xiàn)象是_________________;細(xì)胞膜化學(xué)成分中的脂質(zhì)主要是哪一類?_________。

【解析】細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),將膜成分分離提純后,用雙縮脲試劑可鑒定其中的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色;細(xì)胞膜的化