3.1細胞膜的結構和功能課件高一上學期生物人教版必修1

3.1細胞膜的結構和功能學習目標1.通過“問題探討”及分析細胞膜的功能,概述細胞膜作為系統(tǒng)邊界的功能。2.通過分析細胞膜結構模型建立的歷程及其他資料,能基于事實和證據(jù)進行推理提出或否定假說(或模型),加深對“模型與建?！钡睦斫?感悟科學在質疑與創(chuàng)新中不斷發(fā)展。3.通過概括、比較不同細胞膜結構模型,說出不同模型的要點,闡釋流動鑲嵌模型。4.通過“脂質體藥物”的分析,體會科學知識與解決現(xiàn)實問題之間的密切聯(lián)系,增強社會責任感。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，而活細胞不會著色。討論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，應該具有什么功能？問題探討活細胞的細胞膜有選擇透過性，臺盼藍是細胞不需要的物質控制物質進出將細胞與外界環(huán)境分隔開1意義：保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關重要階段產生了原始的細胞一、細胞膜的功能

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，而活細胞不會著色。1.為什么活細胞不能被染色而死細胞能被染色？2.據(jù)此推斷細胞膜作為系統(tǒng)的邊界應該具有什么樣的功能？問題探討細胞內成分抗體、激素、代謝廢物病毒、病菌、有害物質病毒、病菌、有害物質營養(yǎng)物質控制物質進出細胞2細胞膜的控制作用是相對的細胞膜的功能特性：選擇透過性

新鮮的莧菜葉泡進水中，水一般不會變紅，但高溫炒熟的莧菜中卻有紅紅的湯汁，這可能是因為什么？【聯(lián)系生活】

手被燙到，為什么大腦皮層會產生“痛”覺？鼻子接觸鮮花，為什么大腦皮層能產生“香”的感覺？這體現(xiàn)了細胞膜的什么功能？縮手反射聞花香問題探討激素（1）通過細胞分泌化學物質間接傳遞信息。受體化學本質：糖蛋白作用：激素等化學物質的信號接受特點：專一性（一種受體只能識別一種或者一類物質）信息分子內分泌細胞的激素（如胰島素），隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結合，將信息傳遞給靶細胞。進行細胞間的信息交流3

相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。發(fā)出信號的細胞靶細胞與膜結合的信號（2）通過相鄰細胞的細胞膜直接接觸傳遞信息。精子和卵細胞之間的識別和結合胞間連絲

相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。例如，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。（3）相鄰兩細胞之間形成通道，來傳遞信息★細胞膜的功能的總結是誰，隔開了原始海洋的動蕩是誰，奏鳴了生命的交響是誰，為我日夜守邊防是誰，為我傳信報安康與外界環(huán)境分隔開——控制物質進出——進行細胞間信息交流除了以上提到的三種功能外，細胞膜還有細胞識別、保護細胞、參與細胞的運動、分泌等功能。（1）物質傳遞（2）接觸傳遞（3）通道傳遞細胞膜的功能是由它的成分和結構決定的二、對細胞膜成分的探索1.1895年,歐文頓對植物細胞進行通透性實驗,發(fā)現(xiàn)溶于脂質的物質容易穿過細胞膜;不溶于脂質的物質,不容易穿過細胞膜。據(jù)此推測細胞膜是由脂質組成的。2.1925年,戈特和格倫德爾提取的脂質在空氣—水界面形成單分子層,發(fā)現(xiàn)單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的2倍,它們推斷細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。3.1935年,丹尼利和戴維森研究了細胞膜的張力,發(fā)現(xiàn)細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力,推測細胞膜除含有脂質分子外,可能還附有蛋白質。【思考】

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?答案

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。預習反饋1.判斷正誤。(1)細胞膜的主要成分是脂質和糖類。(

×

)(2)組成細胞膜的脂質中只有磷脂。(

×

)(3)功能越復雜的細胞膜中,脂質的種類和數(shù)量越多。(

×

)(4)高等植物細胞之間的胞間連絲具有物質運輸?shù)淖饔谩?√)2.連線。

三、對細胞膜結構的探索1.1959年,羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構,結合其他科學家的工作,提出了細胞膜模型假說:所有的細胞膜都由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成,是靜態(tài)的統(tǒng)一結構。2.1970年,科學家將熒光標記的小鼠細胞和人細胞進行融合實驗,實驗結果表明,細胞膜具有流動性。3.在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎上,1972年,辛格和尼科爾森提出為大多數(shù)人所接受的流動鑲嵌模型。三.流動鑲嵌模型的基本內容(1)細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質分子構成的。磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內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。三.流動鑲嵌模型的基本內容(2)蛋白質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。蛋白質分子在物質運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔?。?流動鑲嵌模型的基本內容(3)細胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現(xiàn)為構成膜的磷脂分子可以側向自由移動，膜中的蛋白質大多也能運動。細胞膜的流動性對于細胞完成物質運輸、生長、分裂、運動等功能都是非常重要的。三.流動鑲嵌模型的基本內容細胞膜的外表面還有糖類分子，它和蛋白質分子結合形成的糖蛋白，或與脂質結合形成的糖脂，這些糖類分子叫作糖被(glycocalyx)。糖被在細胞生命活動中具有重要的功能。例如，糖被與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關系。?？茖W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。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果相吻合。科學方法——提出假說例1：細胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細胞分泌的雌激素作用于乳腺細胞的過程中，以及精子進入卵細胞的過程中，細胞間信息交流的實現(xiàn)分別依賴于()A.血液運輸，突觸傳遞??????B.淋巴運輸，突觸傳遞C.淋巴運輸，胞間連絲傳遞??D.血液運輸，細胞間直接接觸D練一練例2：下列關于細胞膜的說法正確的是（）A.細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質的功能相同

B.膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的C.當細胞衰老時其細胞膜的通透性會發(fā)生改變D.成熟的紅細胞癌變后，細胞膜上糖蛋白減少，使癌細胞彼此間黏著性顯著增加

C必修一P66例3：下列對物質跨膜運輸方式的敘述正確的是（）

A.在一定范圍內，增大氧氣的濃度，主動運輸?shù)乃俾氏瓤旌舐鼴.主動運輸?shù)倪^程一定需要線粒體提供能量C.離子、氨基酸等都是通過主動運輸?shù)姆绞竭M入細胞D.Na+排出神經(jīng)元的方式與神經(jīng)元釋放遞質的方式都會使細胞內的ADP含量增加D無氧呼吸例4：某種H﹢-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉運H﹢。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細胞懸浮在一定pH的溶液中（假設細胞內的pH高于細胞外），置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細胞的該溶液分成兩組，一組照射藍光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制劑（抑制ATP水解），再用藍光照射,溶液的pH不變。根據(jù)上述實驗結果,下