3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能第2課時【知識精研+能力提升】高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能必修一|第三章|第一節(jié)任課教師：陳思熹提出假說學(xué)習(xí)目標(biāo)概述細(xì)胞膜的主要功能。分析細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過程，領(lǐng)悟科學(xué)的過程和方法。了解流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究親水的頭部疏水的尾部結(jié)構(gòu)圖示意圖1、請畫出一層磷脂分子在空氣與水的界面上排列的情況。2、請分別畫出一層和磷脂分子兩層在水中的排列的情況。磷脂的一端為親水的頭，兩個脂肪酸一端為疏水的尾，多個磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。磷脂分子在水-空氣界面的分布提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究親水的頭部疏水的尾部結(jié)構(gòu)圖示意圖空氣水磷脂分子的極性一端被吸附在水分子上，而非極性一端直立在水面上模擬磷脂分子在生物體內(nèi)的分布提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究親水的頭部疏水的尾部結(jié)構(gòu)圖示意圖水1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子為連續(xù)排列的兩層磷脂雙分子層如果將磷脂分子置于水-苯的混合溶液中，磷脂分子將會如何分布？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。二、對生物膜成分的探索（探索三）如果把細(xì)胞換成口腔上皮細(xì)胞呢？大腸桿菌呢？二、對生物膜成分的探索細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的環(huán)境請畫出兩層磷脂分子在水環(huán)境中排列的情況。細(xì)胞核細(xì)胞膜組織液細(xì)胞內(nèi)液血液內(nèi)側(cè)外側(cè)水環(huán)境水環(huán)境細(xì)胞膜雙層磷脂分子已知細(xì)胞膜中有磷脂、膽固醇，且磷脂呈雙層排列，還會不會存在其他物質(zhì)？1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。蛋白質(zhì)會降低表面張力細(xì)胞膜的組成成分中含蛋白質(zhì)（探索四）二、對生物膜成分的探索1895年歐文頓從紅細(xì)胞提取脂質(zhì)，鋪展1925年戈特和格倫德爾細(xì)胞膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的。細(xì)胞膜的組成有磷脂和膽固醇。事實化學(xué)分析通透性實驗細(xì)胞膜的組成有雙層磷脂推測推測1935年丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力低細(xì)胞膜的組成可能還有蛋白質(zhì)推測提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究1234二、對生物膜成分的探索不同細(xì)胞的生物膜的化學(xué)組成表細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外還有少量的糖類生物膜人的CNS髓鞘人的紅細(xì)胞膜大鼠的肝細(xì)胞核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜線粒體外膜線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)/%204959675276脂類/%794335334824糖類/%少82.9少少少（進(jìn)階探索）提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)：約占50%

磷脂最豐富，含少量膽固醇蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占2~10%脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)：約占50%

磷脂最豐富，含少量膽固醇蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占2~10%脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的成分（在細(xì)胞膜行使功能時起重要作用功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多）形成糖脂或糖蛋白(與細(xì)胞的識別有關(guān))分布在細(xì)胞膜的外表面。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索——三明治模型“三明治”模型1959年，羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的“暗-亮-暗”結(jié)構(gòu)。提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。實驗一提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索——三明治模型把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索——三明治模型Q1:“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三明治結(jié)構(gòu)模型有什么不足？變形蟲攝食纖毛蟲

細(xì)胞分裂無法解釋細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運動提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索1970年，LarryFrye將人和鼠的細(xì)胞表面膜蛋白分別用不同的熒光標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。實驗二提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索Q2：通過人鼠細(xì)胞融合實驗結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？細(xì)胞膜具有流動性提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索Q3：若適當(dāng)降低溫度,膜蛋白最終均勻分布的時間會延長,由此說明什么?溫度能影響膜的流動性。1972年辛格和尼科爾森提出了——流動鑲嵌模型。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索(1)細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。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。(2)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。蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔谩?3)細(xì)胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，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。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)Q1:

流動鑲嵌模型與蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)的“三明治”模型，除了蛋白質(zhì)的分布不同之外，結(jié)構(gòu)特點的區(qū)別主要在哪里？四、流動鑲嵌模型的特點流動性連線題提出假說小試牛刀提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)四、流動鑲嵌模型的特點Q2:你還能列舉與細(xì)胞膜流動性有關(guān)的例子嗎？分泌蛋白（如胰島素）、B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的融合以及原生質(zhì)體的融合。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)四、流動鑲嵌模型的特點Q3:既然膜內(nèi)部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運輸呢？一是因為水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產(chǎn)生的間隙通過膜；

二是因為膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)Q4:分析生物膜模型的建立過程，你受到什么啟示？四、流動鑲嵌模型的特點是一個不斷提出假說又不斷驗證的過程。細(xì)胞壁細(xì)胞壁是植物細(xì)胞的邊界嗎？1.分布：2.成分：3.功能：4.性質(zhì)：是全透性的植物、真菌及大多數(shù)原核細(xì)胞都有細(xì)胞壁植物---纖維素和果膠細(xì)菌---肽聚糖支持和保護(hù)為什么細(xì)胞壁不是植物細(xì)胞的邊界？

細(xì)胞壁對要進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)沒有選擇性（即全透性），它不能保證細(xì)胞內(nèi)部的穩(wěn)定。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)五、細(xì)胞壁不是提出假說本節(jié)重點細(xì)胞膜的功能

①將細(xì)胞與外界分隔開

②控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的成分包括：

脂質(zhì)（磷脂、膽固醇）、蛋白質(zhì)、少量糖類3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型

流動鑲嵌模型提出假說本節(jié)重點4.流動鑲嵌模型

①基本骨架：磷脂雙分子層

②結(jié)構(gòu)特點：流動性③功能特點：選擇透過性細(xì)胞膜可以杜絕所有對細(xì)胞有害物質(zhì)的進(jìn)入。細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的能力是有限的。植物細(xì)胞之間的胞間連絲具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔谩Ｌ崛〖?xì)胞膜時可以選用雞紅細(xì)胞。磷脂分子由親水“頭”部和疏水“尾”部構(gòu)成。組成細(xì)胞膜的磷脂分子是可以運動的，而蛋白質(zhì)分子是靜止的?！痢獭獭痢獭撂岢黾僬f實戰(zhàn)演練提出假說實戰(zhàn)演練1.下列實例中，能說明細(xì)胞膜具有選擇透過性的是A.細(xì)胞內(nèi)的囊泡與細(xì)胞膜融合 B.精子與卵細(xì)胞合形成受精卵C.小腸絨毛上皮細(xì)胞對Na＋、K＋的吸收 D.變形蟲捕食和運動時偽足的形成流動性流動性流動性選擇透過性提出假說實戰(zhàn)演練２.細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)A．糖蛋白 B．磷脂C．脂肪 D．核酸提出假說實戰(zhàn)演練３．