【高中生物】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（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

細(xì)胞膜

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，它可以獨(dú)立完成很復(fù)雜的生命活動(dòng)。

組成細(xì)胞的分子必須有序地組織成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，才能成為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)。生命系統(tǒng)的邊界是細(xì)胞膜，也叫質(zhì)膜。一、細(xì)胞膜的功能功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)原始海洋電閃雷鳴、宇宙射線等眾多有機(jī)物,包括氨基酸、核苷酸細(xì)胞膜將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開(kāi)產(chǎn)生了原始細(xì)胞資料一:鳥(niǎo)類(lèi)的卵細(xì)胞是自然界中較大的細(xì)胞，未受精的雞蛋中，雞蛋黃可以看作是一個(gè)卵細(xì)胞。一、細(xì)胞膜的功能卵黃膜,相當(dāng)于細(xì)胞膜蛋清則相當(dāng)于外界環(huán)境問(wèn)題探討：

鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)著色。1.臺(tái)盼藍(lán)染液是細(xì)胞需要的物質(zhì)嗎？為什么活細(xì)胞沒(méi)有被染色？

臺(tái)盼藍(lán)染液是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，被活細(xì)胞的細(xì)胞膜阻隔在外，但是當(dāng)細(xì)胞死亡，這種功能也就隨之消失。一、細(xì)胞膜的功能功能2：控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜的功能——控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞病菌、病毒代謝廢物分泌物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的作用是相對(duì)的小組討論：1、細(xì)胞膜允許營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入，那么是否允許某些物質(zhì)運(yùn)出呢？舉例說(shuō)明。2、細(xì)胞不需要、甚至有害的物質(zhì)是否完全不能進(jìn)入細(xì)胞？情景：

在籃球場(chǎng)上，當(dāng)發(fā)現(xiàn)籃球快速向你頭部飛奔過(guò)來(lái)，你會(huì)迅速躲避或用胳膊阻擋。

思考:1.哪些細(xì)胞參與完成了上述活動(dòng)?它們發(fā)揮的具體作用是什么?功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流眼部組織細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和肌肉細(xì)胞一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞間的信息交流方式

通過(guò)細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如激素）間接傳遞信息

通過(guò)相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息通過(guò)相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道傳遞信息例子：高等植物細(xì)胞間通過(guò)胞間連絲進(jìn)行信息交流例子：內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素經(jīng)血液運(yùn)輸作用于靶細(xì)胞。例子：精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別

1895年，歐文頓：用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)。二細(xì)胞膜的成分---對(duì)細(xì)胞膜成分的探索●●細(xì)胞膜●●●●●●溶于脂質(zhì)的物質(zhì)●●不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)提出假說(shuō)：膜是由脂質(zhì)組成的思考：1.歐文頓提出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的，是直接對(duì)膜成分進(jìn)行提取、鑒定，還是一種推理？2.如何進(jìn)一步研究構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)類(lèi)型？依據(jù)“相似相溶”的原理你認(rèn)為細(xì)胞膜中含有什么物質(zhì)？

資料2：20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次利用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞，制備出純凈的細(xì)胞膜，并進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。二對(duì)細(xì)胞膜成分的探索思考：為什么選擇哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞提取細(xì)胞膜？

哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核以及各種具膜的細(xì)胞器；沒(méi)有細(xì)胞壁。磷脂分子由什么構(gòu)成？磷脂分子結(jié)構(gòu)

CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉN+（CH）33OOO=PˉO甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸合作探究：（1）根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)，推測(cè)并畫(huà)出磷脂分子在空氣—水界面上的排布方式水空氣（2）預(yù)測(cè)細(xì)胞膜中磷脂在水中的排列方式水水A水水B水水C如何證實(shí)呢？思考：細(xì)胞內(nèi)外均為水環(huán)境，磷脂分子如何分布？資料3：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特（E.Gorter）和格倫德?tīng)枺‵.Grendel）用丙醇從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。二對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層磷脂雙分子層細(xì)胞膜的成分除了脂質(zhì)外，還有其他嗎？1935年，（研究背景：油脂滴吸附了蛋白質(zhì)后，表面張力會(huì)降低），英國(guó)丹尼利和戴維森：發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油滴的表面張力。細(xì)胞膜中除含脂質(zhì)外，還可能還含有蛋白質(zhì)材料四：脂質(zhì)（磷脂最豐富）大約占50%蛋白質(zhì)

大約占40%蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起著重要作用。功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多。動(dòng)物細(xì)胞膜還有膽固醇細(xì)胞膜的成分主要成分糖類(lèi)大約占2%—10%脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分是如何組成細(xì)胞膜的呢？“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”“三層結(jié)構(gòu)模型”認(rèn)為膜是靜止的.材料一：1959年，羅伯特森電鏡下：暗—亮—暗二對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索“三層結(jié)構(gòu)模型”可以解釋下面的現(xiàn)象嗎？白細(xì)胞吞噬病菌提出假說(shuō)：細(xì)胞膜是動(dòng)態(tài)的變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞分裂人細(xì)胞鼠細(xì)胞誘導(dǎo)融合40分鐘后370C思考：當(dāng)人和鼠細(xì)胞融合后，最初兩種顏色以中間為屆各居一邊，在370C下經(jīng)過(guò)40min兩種顏色的熒光均勻分布。這說(shuō)明了什么？膜的流動(dòng)性受溫度影響熒光標(biāo)記法材料二：1970年，人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證實(shí)：細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性二對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索熒光標(biāo)記膜蛋白熒光標(biāo)記膜蛋白1972年，桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型看課本P44-45，完成下列問(wèn)題：1.細(xì)胞膜的主要成分是？構(gòu)成膜的基本支架是什么？2.蛋白質(zhì)分子如何分布？3.糖類(lèi)可以和哪些物質(zhì)結(jié)合？糖類(lèi)叫做？分布？作用？4.細(xì)胞膜的流動(dòng)性主要表現(xiàn)在？蛋白質(zhì)分子膽固醇磷脂分子磷脂雙分子層糖蛋白糖脂1.細(xì)胞膜的主要成分是？構(gòu)成膜的基本支架是什么？2.糖類(lèi)可以和哪些物質(zhì)結(jié)合？糖類(lèi)分子叫做？分布在？作用？蛋白質(zhì)，脂質(zhì)糖被細(xì)胞外識(shí)別鑲嵌入貫穿蛋白質(zhì)分子如何分布？具有流動(dòng)性（磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可運(yùn)動(dòng)）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：課堂小結(jié)1、生物膜的化學(xué)組成成分：2、生物膜的基本骨架：3、蛋白質(zhì)分子的分布：4、糖類(lèi)分子的分布：主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成，還有少量的糖類(lèi)磷脂雙分子層鑲在表面、嵌入、和貫穿具有一定的流動(dòng)性（磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可運(yùn)動(dòng)）6、生物膜的功能特點(diǎn)：具有選擇透過(guò)性（主要由蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量決定的）5、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：糖被，在膜的外側(cè)，與細(xì)胞識(shí)別、信息交流等功能有關(guān)【物質(zhì)穿膜問(wèn)題】生物膜、磷脂雙分子層、磷脂分子層數(shù)的關(guān)系1層生物膜=1個(gè)磷脂雙分