3.1細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件高一上學(xué)期生物人教版必修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)和功能行業(yè)PPT模板http:///hangye/本節(jié)聚焦細胞膜的主要功能。細胞膜結(jié)構(gòu)模型建立的歷程及其他資料，能基于事實和證據(jù)進行推理、論證，提出或否定假說（或模型），加深對“模型與建模”的理解，領(lǐng)悟科學(xué)的過程和方法。3.通過概括、比較不同細胞膜結(jié)構(gòu)模型，說出不同模型的要點，闡釋流動鑲嵌模型。第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能問題探討P40鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。用它染色時，死細胞會被染成藍色，活細胞不會著色。1.為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？2.據(jù)此推測，細胞膜作為細胞的邊界，應(yīng)該具備什么功能？提示：活細胞細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍是細胞不需要的物質(zhì)，不易通過細胞膜，因此活細胞不被染色。死細胞的細胞膜失去控制物質(zhì)進出細胞的功能，臺盼藍能通過細胞膜進入細胞，死細胞能被染成藍色。提示：具有控制物質(zhì)進出細胞的功能。一個國家有陸地、海域、領(lǐng)空的邊界，人體有皮膚和黏膜作為邊界，細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)。它的邊界就是細胞膜，細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，它在細胞的生命活動中起什么作用呢？——今天我們就來學(xué)習(xí)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能一、細胞膜的功能第1節(jié)一、細胞膜的功能細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。功能1-將細胞與外界環(huán)境分隔開第1節(jié)一、細胞膜的功能細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能2-控制物質(zhì)進出細胞如葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)抗體、激素等物質(zhì)、細胞產(chǎn)生的廢物對細胞有害的物質(zhì)細胞內(nèi)的核酸等重要成分提示：【細胞膜的控制作用是相對的】，環(huán)境中的有害物質(zhì)可能進入；病毒、病菌的侵入，使生物體患病。課堂練習(xí)提示：紅墨水中的顆粒物質(zhì)不能自由通過細胞膜進入細胞，而胚乳細胞和煮熟的胚細胞已經(jīng)死亡，細胞膜失去了控制作用。控制物質(zhì)進出細胞驗證細胞膜控制物質(zhì)進出細胞的方法(1)臺盼藍染色法。臺盼藍染液常用于檢測細胞膜的完整性。正常的活細胞，細胞膜結(jié)構(gòu)完整，能夠排斥臺盼藍，使之不能夠進入胞內(nèi)；而喪失活性或細胞膜不完整的細胞，可被臺盼藍染成藍色。(2)將有顏色的植物組織放入清水中，然后分別用高溫、強酸、強堿處理，觀察實驗前后清水的顏色變化。處理前清水無顏色變化，處理后植物組織細胞死亡，細胞膜失去控制物質(zhì)進出的功能，清水呈現(xiàn)出植物組織的顏色。(3)利用紅墨水處理正常玉米種子和煮熟的玉米種子。煮熟的玉米種子細胞死亡，細胞膜喪失控制物質(zhì)進出細胞的功能，紅墨水中的色素分子可以大量進入細胞，使細胞呈紅色，正常種子的細胞不會變紅。第1節(jié)一、細胞膜的功能細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進行細胞間的信息交流提示：在多細胞生物體內(nèi)，各個細胞都不是孤立存在的，它們之間必須保持功能的協(xié)調(diào)，這種協(xié)調(diào)性的實現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也依賴于信息的交流。第1節(jié)一、細胞膜的功能細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進行細胞間的信息交流01方式含義——通過細胞【分泌的化學(xué)物質(zhì)】來間接傳遞信息。實例——內(nèi)分泌細胞分泌的激素（如胰島細胞分泌胰島素），隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞。通過【信息分子】傳遞信息靶細胞靶細胞細胞膜表面的受體——蛋白質(zhì)第1節(jié)一、細胞膜的功能細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進行細胞間的信息交流02方式含義——相鄰兩個細胞的【細胞膜直接接觸】，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。實例——精子與卵細胞間的識別和結(jié)合。通過【膜的接觸】傳遞信息第1節(jié)一、細胞膜的功能細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進行細胞間的信息交流03方式含義——【相鄰兩個細胞之間形成通道】，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。實例——高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。通過【細胞通道】傳遞信息課堂練習(xí)1.細胞之間通過信息交流，保證細胞間功能的協(xié)調(diào)。下列關(guān)于細胞間信息交流的說法，錯誤的是()A．圖1是遠距離的細胞間信息交流，圖2是細胞直接接觸B．圖2可以表示精子與卵細胞的識別C．圖1表示內(nèi)分泌細胞產(chǎn)生激素，通過血液循環(huán)最終作用于靶細胞D．細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)提示:核酸由C、H、O、N、P組成。N存在于含氮堿基中,P存在于磷酸基團中。D課堂練習(xí)2.如圖表示細胞膜的功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是()A．功能①在生命起源過程中具有重要作用B．功能②表示進入細胞的物質(zhì)對細胞都是有利的C．胰島素調(diào)控生命活動可用圖中③表示D．相鄰的植物細胞可通過功能④進行信息交流B課堂練習(xí)3.（不定項）如圖為細胞間信息交流的三種方式，下列有關(guān)敘述正確的是()A．這三種方式中都需要信號分子與細胞膜上的受體進行識別與結(jié)合B．圖甲可表示胰島素經(jīng)血液運輸?shù)桨屑毎麑ζ渖顒舆M行調(diào)節(jié)C．圖乙可表示同種動物精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合D．圖丙可表示高等植物細胞間通過胞間連絲相互連接并進行信息交流BCD課堂練習(xí)4.取兩種不同的海綿動物細胞，使其分散成單個，然后摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能融合，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了細胞膜的什么功能？提示：進行細胞間的信息交流。“細胞膜的功能”的特別提醒(1)細胞膜的功能是復(fù)雜多樣的，教材中介紹的三方面功能只是其中的一部分，如細胞膜還具有保護細胞的作用，參與細胞的運動、分泌等。(2)細胞膜的復(fù)雜多樣的生理功能是由它的【成分和結(jié)構(gòu)】決定的，尤其是與細胞膜上的蛋白質(zhì)分子有關(guān)。二、對細胞膜成分的探索第1節(jié)二、對細胞膜成分的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能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。現(xiàn)象：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。01據(jù)此推測：細胞膜是由脂質(zhì)組成的。脂質(zhì)的推測思考：科學(xué)家如何證明脂質(zhì)存在的呢？第1節(jié)二、對細胞膜成分的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能為了進一步確定細胞膜中脂質(zhì)成分的類型，科學(xué)家利用動物的卵細胞、紅細胞、神經(jīng)細胞等作為研究材料，并利用哺乳動物的紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞膜。02進行化學(xué)分析：得知組成細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中【磷脂】含量最多。脂質(zhì)類型的確定思考：脂質(zhì)分子在細胞膜中是如何排布的呢？第1節(jié)二、對細胞膜成分的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾，用丙醇從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍。03由此推斷出：推斷細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。磷脂雙分子層的推斷思考：脂質(zhì)分子在細胞膜中是如何排布的呢？第1節(jié)二、對細胞膜成分的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能兩層磷脂分子的排布第1節(jié)二、對細胞膜成分的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細胞膜的表面張力。他們發(fā)現(xiàn)細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。由于人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果附著蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低。04由此推斷出：細胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附著蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的推測第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能“對細胞膜成分的探索”討論P421.最初對細胞成分的認識，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？2.根據(jù)磷脂分子的特點解釋，為什么磷脂在空氣一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？提示：最初對細胞膜成分的認識，是通過對現(xiàn)象的推理分析得出的。提示：因為磷脂分子的“頭部”親水，“尾部”疏水，所以在水-空氣的界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣的一面?？茖W(xué)家因測得從紅細胞中提取的脂質(zhì)，鋪成單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能“對細胞膜成分的探索”討論P423.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？由此，你能否就細胞膜是由磷脂雙分子層構(gòu)成的原因作出分析？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？提示：由于磷脂分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“頭部”，“尾部”受水的排斥。當(dāng)磷脂分子的內(nèi)外兩側(cè)均是水環(huán)境時，磷脂分子的“尾部”相對排列在內(nèi)側(cè)，“頭部”則分別朝向兩側(cè)水的環(huán)境，形成磷脂雙分子層。細胞的內(nèi)外環(huán)境都是水溶液，所以細胞膜磷脂分子的“頭部”向著膜的內(nèi)外兩側(cè)而“尾部”相對排在內(nèi)側(cè)，形成磷脂雙分子層。提示：如果將磷脂分子置于水-苯的混合溶劑中，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。三、細胞膜的成分第1節(jié)三、細胞膜的成分細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能脂質(zhì)組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂的含量最為豐富。此外還有少量的膽固醇。>蛋白質(zhì)功能主要由蛋白質(zhì)起重要作用。功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。>糖類糖類分子和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)集合形成糖脂。【糖被】>四、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索第1節(jié)四、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)分布方式1895年歐文頓：膜是由脂質(zhì)組成的。1925年戈特和格倫德爾：膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。1935年丹尼利和戴維森：除含脂質(zhì)分子外，可能還附著蛋白質(zhì)。20世紀(jì)40年代，推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)，他結(jié)合其他科學(xué)家的工作，大膽提出了細胞膜模型的假說：所有的細胞膜都是由蛋白質(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，兩邊是蛋白質(zhì)。他把細胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。提出假說細胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程，反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出解釋某一生物學(xué)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。一種假說最終被接受或被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結(jié)果相吻合。第1節(jié)四、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能靜態(tài)的觀點提出質(zhì)疑20世紀(jì)60年代以后，人類對這一模型的異議增加了。不少科學(xué)家對細胞膜是靜態(tài)的觀點提出了質(zhì)疑：如果是這樣細胞膜的復(fù)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。第1節(jié)四、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能細胞膜流動性的發(fā)現(xiàn)1970年，科學(xué)家用綠色熒光染料標(biāo)記小鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子，用紅色熒光的染料標(biāo)記人細胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細胞和人細胞誘導(dǎo)融合。結(jié)論：細胞膜具有流動性隨著新的技術(shù)手段不斷運用于細胞膜的研究，如冰凍蝕刻掃描電鏡技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白有的鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。流動鑲嵌模型提出1972年，辛格和尼科爾森提出了細胞膜的【流動鑲嵌模型】第1節(jié)四、對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能五、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容鑲在表面部分或全部嵌入貫穿糖被排布：細胞膜外表面特點：和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂作用：與細胞表面識別、細胞間

信息傳遞等有密切關(guān)系磷脂雙分子層蛋白質(zhì)排布作用：在物質(zhì)運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔门挪迹簝?nèi)部是疏水端作用：膜的基本支架；具有屏障作用成分(組成)：糖類分子第1節(jié)五、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能細胞膜主要是由【磷脂分子和蛋白質(zhì)分子】構(gòu)成的。01【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，因此具有屏障作用。02蛋白質(zhì)分子以【嵌入、鑲嵌、貫穿】三種方式和磷脂雙分子層聯(lián)系，大多數(shù)可以流動。03細胞膜流動性的基礎(chǔ)——【構(gòu)成膜的磷脂分子有多種運動方式，主要表現(xiàn)為側(cè)向自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動】。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。第1節(jié)知識總結(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能練習(xí)與應(yīng)用P461.基于對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）構(gòu)成細胞膜的磷脂分子具有流動性，而蛋白質(zhì)是固定不動的。（

）（2）細胞膜是細胞的一道屏障，只有細胞需要的物質(zhì)才能進入，而對細胞有害的物質(zhì)則不能進入。（

）（3）向細胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細胞膜上會留下一個空洞。（

）2.細胞膜的特性和功能是由其結(jié)構(gòu)決定的。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.細胞膜的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)使溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易通過細胞膜B.由于磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水的，因此水分子不能通過細胞膜D.細胞的生長現(xiàn)象不支持細胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型