【公開課】細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞。在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展……第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)資料1：生命的起源（圖甲）生物進化論認為：原始生命起源于原始海洋，原始細胞膜的形成標志著原始細胞的誕生，從此，整個有機界的基礎(chǔ)便產(chǎn)生了。資料2：物質(zhì)進出細胞的控制（圖乙）細胞需要的物質(zhì)可以進入細胞，細胞不需要或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)不能進入細胞，細胞產(chǎn)生抗體、激素或代謝廢物等可從細胞中釋放出來。甲乙一、細胞膜的功能資料3：花粉和柱頭之間的相互識別（圖丙）花粉粒落到柱頭時，花粉釋放花粉壁蛋白質(zhì)到柱頭表面，與柱頭乳突細胞表面的蛋白質(zhì)膜相互識別。若二者親和，花粉粒吸水萌發(fā)，最終實現(xiàn)受精。若二者不親和，可誘使柱頭乳突細胞產(chǎn)生物質(zhì)，阻礙花粉的萌發(fā)和花粉管的生長，致使受精作用不能實現(xiàn)。丙一、細胞膜的功能一、細胞膜的功能1.將細胞與外界環(huán)境分隔開細胞膜的這種功能對細胞的生命活動有什么重要意義？相對獨立的系統(tǒng)相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境2.控制物質(zhì)進出細胞流感病毒對人體有害，但它也能進入細胞使人患病，這說明細胞膜的控制作用有何特點？細胞膜的控制作用具有相對性（1）用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的。這與細胞膜的功能有何關(guān)系？學(xué)以致用：說明細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能。（2）課本40頁“問題探討”中，用臺盼藍染液染色后的死細胞和活細胞呈現(xiàn)不同顏色，請解釋原因。活細胞的細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能，不能被染色劑臺盼藍染色；死細胞喪失了這種功能，能被染色劑臺盼藍染色。3.進行細胞間的信息交流（1）結(jié)合下圖，說出細胞間信息交流的方式。A.通過體液傳送進行信息交流B.通過細胞膜直接接觸進行信息交流C.通過形成通道進行信息交流ABC（2）植物細胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別與結(jié)合分別屬于上面的哪種方式？（3）受體的化學(xué)本質(zhì)是什么？受體和信號分子的結(jié)合有沒有特異性？植物細胞間的胞間連絲屬于C方式（通過形成通道進行信息交流）人體內(nèi)胰島素的作用過程屬于A方式（通過體液傳送進行信息交流）精子和卵細胞的識別與結(jié)合屬于B方式（通過細胞膜直接接觸進行信息交流）受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，受體和信號分子的結(jié)合具有特異性。整理：通過剛才的學(xué)習(xí)，你掌握了哪些知識？畫出知識概念圖。細胞膜的功能將細胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進出細胞進行細胞間的信息交流通過體液傳送進行信息交流通過細胞膜直接接觸進行信息交流通過形成通道進行信息交流生命觀念之——結(jié)構(gòu)功能觀生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)二、對細胞膜成分的探索閱讀教材【思考·討論】，分組完成下列討論題。1.最初對細胞膜成分的認識，是通過對現(xiàn)象的推理分析，還是通過對膜成分的提取與檢測？通過對細胞通透性的研究，推測分析膜的成分。1895年，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過細胞膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易穿過細胞膜。據(jù)此推測：細胞膜是由脂質(zhì)組成的。2.根據(jù)磷脂分子的特點解釋，為什么磷脂在空氣—水界面上鋪展成單分子層？科學(xué)家是如何推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？親水的頭疏水的尾磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層2.根據(jù)磷脂分子的特點解釋，為什么磷脂在空氣—水界面上鋪展成單分子層？科學(xué)家是如何推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？人的成熟紅細胞只有細胞膜這一種膜結(jié)構(gòu)，鋪展成單分子層的脂質(zhì)全部來自于紅細胞膜。所以脂質(zhì)在細胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層3.磷脂分子在水中能自發(fā)地形成雙分子層，你如何解釋這一現(xiàn)象？你能否就細胞膜是由磷脂雙分子層構(gòu)成的原因做出分析？磷脂分子親水頭靠近水，疏水尾遠離水，所以磷脂分子在水中能自發(fā)地形成雙分子層。細胞生活在水環(huán)境中，其內(nèi)外都有水，因此細胞膜必然是由磷脂雙分子層構(gòu)成。在水中形成的磷脂雙分子層模式圖4.如果將磷脂分子置于水—苯的混合溶劑中，磷脂分子將會如何分布？磷脂分子親水頭靠近水，疏水尾靠近苯，在水—苯混合溶劑鋪展成單分子層。5.經(jīng)過研究，你認為細胞膜的成分有哪些物質(zhì)？細胞膜中有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類，脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。6.下圖表示不同細胞膜各組成成分的含量，從中得到的結(jié)論是什么？結(jié)論：功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類與含量就越多三、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索閱讀教材，分組討論下列問題。1.羅伯特森在電鏡下觀察了細胞膜結(jié)構(gòu)，提出的細胞膜結(jié)構(gòu)模型的假說是什么？這種模型的不足之處在哪里？2.熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗證明了什么？3.目前大多數(shù)人都接受的細胞膜結(jié)構(gòu)模型是哪種？1.羅伯特森的“單位膜”結(jié)構(gòu)模型所有的細胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子，兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子。不足之處：細胞膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，會使細胞膜的復(fù)雜功能難以實現(xiàn)。細胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡照片2.熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗綠色熒光染料標記的膜蛋白紅色熒光染料標記的膜蛋白小鼠細胞細胞融合40min37℃雜交細胞人細胞實驗結(jié)論：細胞膜具有流動性。四、流動鑲嵌模型小組內(nèi)展示自己制作的流動鑲嵌模型，討論：1.流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容是什么？細胞膜在結(jié)構(gòu)上有什么樣的特點？2.在細胞膜結(jié)構(gòu)模型探索過程中，你受到哪些啟示？流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容磷脂雙分子層糖蛋白膜表面的糖被有什么功能呢？1.基本支架：磷脂雙分子層（親水性頭部朝向外側(cè)，疏水性尾部朝向內(nèi)側(cè)）。2.蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：有鑲在表面、嵌入、貫穿于磷脂雙分子層3.糖類（糖被）：糖蛋白（細胞膜的外表面）、糖脂蛋白質(zhì)糖被在細胞生命活動中重要功能，如識別、信息傳遞等功能4.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性。模型建構(gòu)的基本方法