【公開課】細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能+第2課時課件高一上學期生物人教版（2019）必修1

第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)

第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能第2課時細胞膜的結(jié)構(gòu)導入脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分是如何組成細胞膜的呢?對細胞膜成分的研究發(fā)現(xiàn),細胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。此外,還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細胞膜總質(zhì)量的50%,蛋白質(zhì)約占40%,糖類占2%~10%。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索資料1

1959年,羅伯特森利用電鏡獲得了清晰的細胞膜照片,照片顯示細胞膜有暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)。1.靜態(tài)模型的建立(1)蛋白質(zhì)分布方式的推測:20世紀40年代,曾經(jīng)有學者推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。觀察圖片,根據(jù)資料信息,嘗試說出蛋白質(zhì)的分布方式。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索(2)蛋白質(zhì)分布方式的證明:①方法:1959年,羅伯特森電鏡觀察。②現(xiàn)象:看到了細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。③結(jié)論: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,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。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索羅伯特森建立的細胞膜靜態(tài)模型——單位膜模型羅伯特森的假說:①細胞膜由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)組成;②細胞膜是靜止的。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索2.動態(tài)模型的建立《變形蟲捕食草履蟲》環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索(1)質(zhì)疑:

20世紀60年代以后,不少科學家對于細胞膜是靜態(tài)的觀點提出質(zhì)疑:如果是這樣,細胞膜的復雜功能將難以實現(xiàn),就連細胞的生長、變形蟲的變形運動這樣的現(xiàn)象都難以解釋。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索(2)細胞膜流動性的發(fā)現(xiàn):資料2

人—鼠細胞融合實驗方法:1970年,科學家將小鼠細胞和人細胞融合,并用發(fā)綠色熒光的染料標記小鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子,用發(fā)紅色熒光的染料標記人細胞表面的蛋白質(zhì)分子?，F(xiàn)象:兩種細胞剛?cè)诤蠒r,融合細胞的一半發(fā)綠色熒光,另一半發(fā)紅色熒光。在37℃下經(jīng)過40min,兩種顏色的熒光均勻分布。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索(2)細胞膜流動性的發(fā)現(xiàn):思考：1.通過人—鼠細胞融合實驗的結(jié)果,你可以得出什么結(jié)論?2.人—鼠細胞融合實驗能否得出“細胞膜中的蛋白質(zhì)具有流動性”的結(jié)論?說說你們的理由。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索(3)結(jié)論:細胞膜具有流動性。人—鼠細胞融合實驗的現(xiàn)象中,被熒光標記的膜蛋白的移位,可能是蛋白質(zhì)分子運動的結(jié)果,也可能是磷脂分子運動導致蛋白質(zhì)分子產(chǎn)生移位,因此該實驗不能得出“細胞膜中的蛋白質(zhì)具有流動性”的結(jié)論。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索3.流動鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)在細胞膜中如何排布?資料3

隨著新的技術(shù)手段(如冰凍蝕刻掃描電鏡技術(shù))不斷運用于細胞膜的研究,科學家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面(如圖)。環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索蛋白質(zhì)在細胞膜中如何排布?根據(jù)資料，提出假說。有的蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中。流動鑲嵌模型的提出:1972年,辛格和尼科爾森提出了流動鑲嵌模型,并為大多數(shù)人所接受。修正和補充無法解釋細胞膜的流動性環(huán)節(jié)一：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索科學方法——提出假說:科學家首先根據(jù)已有的知識和信息,提出解釋某一生物學問題的一種假說,再用進一步的觀察與實驗對已建立的假說進行修正和補充。

比如羅伯特森根據(jù)細胞膜的電鏡圖片提出單位膜的假說。單位膜模型流動鑲嵌模型……環(huán)節(jié)二：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1.模型構(gòu)建利用課前做好的磷脂雙分子層模型和超輕黏土,構(gòu)建細胞膜的流動鑲嵌模型。環(huán)節(jié)二：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容

2.排布特點(1)中間層:磷脂雙分子層。①排布:磷脂分子的疏水端在內(nèi)側(cè),親水端在外側(cè)。②作用:膜的基本支架;水溶性分子或離子不能自由通過,因此具有屏障作用。環(huán)節(jié)二：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容(2)內(nèi)外側(cè):①蛋白質(zhì):a.排布:有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層。b.作用:在物質(zhì)運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔?。②糖?a.排布:細胞膜外表面。b.特點:與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白,或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。c.功能:與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。環(huán)節(jié)二：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容利用超輕黏土和細鐵絲,給自己小組的流動鑲嵌模型加上糖被。在作品上注明小組名稱,膜外向上、膜內(nèi)向下,將模型擺放在教室后排,課后各小組相互觀摩、評價和修正。環(huán)節(jié)二：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容

3.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,歸納細胞膜的結(jié)構(gòu)特點及意義:(1)具有流動性,主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動,膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動。(2)意義:細胞膜的流動性對于細胞完成物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等功能都是非常重要的。核心總結(jié)1.對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索時間任務實驗依據(jù)結(jié)論或假說1959年羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)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,把細胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1970年——人—鼠細胞融合實驗(熒光標記法)細胞膜具有流動性1972年辛格和尼科爾森細胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型、新的觀察和已有的實驗證據(jù)“流動鑲嵌模型”核心總結(jié)2.科學方法:提出假說3.流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容(1)細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。(2)磷脂雙分子層是膜的基本支架,其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或離子不能自由通過,具有屏障作用。(3)蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中:有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層。這些蛋白質(zhì)在物質(zhì)運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔谩?4)細胞膜不是靜止不動的,而是具有流動性的,主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動,膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動。1.如圖為細胞膜的流動鑲嵌模型示意圖,有關(guān)敘述不正確的是()A.具有①的一側(cè)為細胞膜的外側(cè)B.②是構(gòu)成細胞膜的基本支架C.細胞膜中的③都可以運動D.若用熒光對細胞膜進行標記,一般標記在③上課堂練習C2.下列對于生物模型建立的過程的認識,錯誤的是()A.科學家根據(jù)觀察的現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學問題的假說或模型,用現(xiàn)象和實驗對假說或模型進行檢驗、修正和補充B.一種模型最終能否被普遍接受,取決于它能否與以后的現(xiàn)象和實驗結(jié)果相吻合,能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象C.生物膜的流動鑲嵌模型完美無缺D.隨著實驗技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進,對膜研究更加細致入微,有利于更完善地解釋細胞膜的功能C課堂練習3.細胞膜是細胞與外界環(huán)境之間的屏障,控制著物質(zhì)的進出,保證了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定,使細胞內(nèi)的生命活動有序地進行。根據(jù)細胞膜的模型圖,回答下列問題:(1)該圖表示細胞膜的__________模型。(2)圖中1表示________,具有_