3.1 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件高一上學(xué)期生物人教版必修一

第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能本節(jié)內(nèi)容01細(xì)胞膜的功能三點(diǎn)功能02細(xì)胞膜的功能、成分的探索歷史事實(shí)->結(jié)論03流動(dòng)鑲嵌模型重點(diǎn)&難點(diǎn)零、細(xì)胞膜在哪里？一、細(xì)胞膜的功能1．將細(xì)胞與外界壞境分隔開(kāi)——細(xì)胞的界膜推測(cè)的原始海洋景觀想象圖對(duì)原始生命出現(xiàn)起標(biāo)志性的作用。保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。一、細(xì)胞膜的功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞——細(xì)胞的海關(guān)與邊防流感病毒入侵細(xì)胞【資料4】科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法”。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染色，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。死細(xì)胞活細(xì)胞【資料3】為什么用涼水洗莧菜水不變色，而炒或者煮湯汁都會(huì)變紅？控制物質(zhì)進(jìn)出的，是細(xì)胞膜還是細(xì)胞壁？一、細(xì)胞膜的功能實(shí)驗(yàn)探究·驗(yàn)證活細(xì)胞吸收物質(zhì)的選擇性【材料用具】玉米種子、紅墨水、鑷子、刀片、燒杯、培養(yǎng)皿、酒精燈。溫水浸泡正常玉米胚細(xì)胞不呈紅色煮熟玉米胚細(xì)胞呈紅色切開(kāi)種子，紅墨水處理→清水沖洗活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用。細(xì)胞壁呢？正常玉米種子煮熟玉米種子一、細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流——信號(hào)轉(zhuǎn)播站內(nèi)分泌細(xì)胞靶細(xì)胞激素血管靶細(xì)胞內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。一、細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。例如，精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。細(xì)胞通過(guò)這種方式確認(rèn)另一個(gè)細(xì)胞的“身份”，叫細(xì)胞識(shí)別。一、細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間形成的胞間連絲。胞間連絲小試牛刀1.細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的控制主要體現(xiàn)在哪些方面(

)①細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞②細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物可以排出細(xì)胞③細(xì)胞內(nèi)核酸等重要成分不會(huì)流出細(xì)胞④環(huán)境中一切有害的物質(zhì)都不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞A.①②③

B.①②④

C.②③④

D.①③④小試牛刀2.下列有關(guān)細(xì)胞間的信息交流的敘述，正確的是(

)A.激素與靶細(xì)胞膜上的載體蛋白結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞B.受精作用、白細(xì)胞吞噬病菌都與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)C.高等植物細(xì)胞之間的胞間連絲只起物質(zhì)運(yùn)輸通道的作用D.多細(xì)胞生物體細(xì)胞間功能協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)完全依賴于信息交流小試牛刀關(guān)于細(xì)胞膜功能的實(shí)驗(yàn)分析不正確的是（

）A．果脯的制作說(shuō)明細(xì)胞膜主動(dòng)吸收蔗糖，具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能B．利用紅墨水處理正常玉米種子和煮熟的玉米種子，對(duì)比觀察處理后的兩種種子的胚細(xì)胞的顏色變化，可用于驗(yàn)證細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性C．將大量同種生物和親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的精子和卵細(xì)胞混合在一起，發(fā)現(xiàn)只有同種生物的精子和卵細(xì)胞才能結(jié)合、說(shuō)明細(xì)胞膜具有識(shí)別功能D．有些病菌、病毒能侵入細(xì)胞，使生物體患病，說(shuō)明細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的功能具有相對(duì)性小試牛刀細(xì)胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動(dòng)物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳腺細(xì)胞的過(guò)程中，以及精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過(guò)程中，細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴于（

）A．血液運(yùn)輸，突觸傳遞

B．淋巴運(yùn)輸，突觸傳遞C．淋巴運(yùn)輸，胞間連絲傳遞

D．血液運(yùn)輸，細(xì)胞間直接接觸小試牛刀13．根據(jù)圖解回答下面的問(wèn)題：

(1)圖中反映的是細(xì)胞膜的_____功能。(2)圖中甲表示的是_____的細(xì)胞，乙表示的是_____細(xì)胞。(3)圖中①表示_____，②表示_____細(xì)胞膜上的_____。(4)細(xì)胞之間除了通過(guò)直接接觸傳遞信息外，還可間接傳遞信息，如內(nèi)分泌細(xì)胞將_____分泌出來(lái)后，由_____運(yùn)輸?shù)饺砀魈?，作用于遠(yuǎn)處的靶細(xì)胞。(5)細(xì)胞膜除了具備圖中所示功能外，還具有_____和_____的功能。二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索1895年歐文頓(E.Overton)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)。推測(cè)：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索20世紀(jì)初，分離出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析。結(jié)果：組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇(動(dòng)物細(xì)胞)，

其中磷脂含量最多二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索1935年英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力，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。推測(cè)：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還含有蛋白質(zhì)。二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。證明：細(xì)胞膜的組成成分中還含有蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜成分的探索【思考】為什么選擇哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞來(lái)制備細(xì)胞膜？①無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞容易吸水漲破；②無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，易制得純凈的細(xì)胞膜?？茖W(xué)家常用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作材料來(lái)研究細(xì)胞膜的組成，是因?yàn)椋?/p>

）A．哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察到B．哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞容易得到C．哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞在水中容易漲破D．哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有細(xì)胞核和細(xì)胞器小試牛刀三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索親水“頭”部（極性）疏水“尾”部（非極性）

三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索☆為什么磷脂在“空氣-水”界面上可以鋪展成單分子層呢？☆細(xì)胞膜的兩層磷脂分子將是如何排列的呢？三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索時(shí)間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel實(shí)驗(yàn)步驟：用丙酮（一種有機(jī)溶劑，可以溶解脂質(zhì)）從人的紅細(xì)胞

中提取磷脂，在“空氣-水”界面上鋪展成單分子層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。推測(cè)：細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)(7～8nm)。假說(shuō)：所有的細(xì)胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，且為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。被稱為：“三明治”結(jié)構(gòu)模型，也稱為“單位膜模型”。(該假說(shuō)有哪些缺陷？)三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。四、流動(dòng)鑲嵌模型

流動(dòng)鑲嵌模型主要內(nèi)容：磷脂雙分子層[4]構(gòu)成了膜的基本支架。②蛋白質(zhì)分子鑲嵌在磷脂雙分子上[2]③在細(xì)胞膜的外表面有糖類分子，可以和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。

糖的部分->糖被。特點(diǎn)：流動(dòng)性——磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的。作用：與細(xì)胞識(shí)別、信息交流有關(guān)。特點(diǎn)：不對(duì)稱性。總結(jié)、細(xì)胞膜功能和特點(diǎn)（重要?。┘?xì)胞膜的功能1，將細(xì)胞和外界環(huán)境分隔開(kāi)2，控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞3，細(xì)胞間信息交流細(xì)胞膜的特點(diǎn)1，選擇透過(guò)性（功能特點(diǎn)）2，（一定的）流動(dòng)性（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）3，不對(duì)稱性辨析：體現(xiàn)了

選擇透過(guò)性

還是

流動(dòng)性

（重要?。┩卣?、三種模型①

物理模型②

概念模型③

數(shù)學(xué)模型細(xì)胞膜磷脂雙分子層膽固醇（動(dòng)物）蛋白質(zhì)（鑲嵌）糖類（糖蛋白、糖脂）由兩層磷脂分子構(gòu)成的膜稱為“生物膜”，則n層生物膜共有2n層磷脂分子若一個(gè)種群剛開(kāi)始有N個(gè)個(gè)體，每年的增長(zhǎng)率是λ，那么第x年的個(gè)體數(shù)Nx可表示如下：Nx=N*2λ拓展、人工合成脂質(zhì)體運(yùn)輸藥物小試牛刀(1)依次寫(xiě)出A、B、C、D的名稱：_____。(2)膜的基本支架是圖中_____（填字母），它具有屏障作用的原因是其內(nèi)部是_____，水溶性分子或離子不能自由通過(guò)。(3)圖中A的糖類分子叫作_____，它與_____、_____等功能有密切關(guān)系。(4)細(xì)胞學(xué)研究常用“染色排除法”鑒別細(xì)胞的生命力。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染液處理動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，活細(xì)胞不著色，死細(xì)胞則被染成藍(lán)色?！叭旧懦ā币罁?jù)的原理是_____。小試牛刀下圖是真核細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①～③表示物質(zhì)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)

A.①②③在細(xì)胞膜上都不是靜止的B.細(xì)胞識(shí)別與①有關(guān)C.②在細(xì)胞膜上的分布是不均勻的D.③的單分子層面積等于該細(xì)胞所有膜面積的兩倍小試牛刀如圖表示細(xì)胞膜的部分亞顯微結(jié)構(gòu)模型，下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．羅伯特森提出生物膜都由脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成B．圖中②③構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架C．糖類在細(xì)胞膜上只以①的形式存在D．細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)②和③均有關(guān)小試牛刀下圖為細(xì)胞膜的液態(tài)流動(dòng)鑲嵌模型示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．a(chǎn)是指磷脂分子的尾部，具有疏水性B．糖蛋白在細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)均有分布C．c是指磷脂分子的頭部，具有親水性D．細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與b、d的種類和數(shù)量有關(guān)小試牛刀膜脂是生物膜上的脂類統(tǒng)稱，主要包括磷脂、糖脂和膽固醇三種類型，其分子排列呈連續(xù)或雙層具伸縮性，其性質(zhì)決定生物膜的一般性質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．磷脂、糖脂和膽固醇的分子結(jié)構(gòu)相似，元素組成不完全相同B．磷脂具有親水的頭和疏水的尾，決定了其分子排列呈連續(xù)或雙層C．糖脂與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系D．膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，參與人體血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸小試牛刀下列對(duì)于生物模型建立的完整過(guò)程的認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤的是（）A．科學(xué)家根據(jù)觀察的現(xiàn)象和已有的知識(shí)提出解釋某一生物學(xué)問(wèn)題的假說(shuō)或模型，用現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)對(duì)假說(shuō)或模型進(jìn)行檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)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(shí)驗(yàn)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(dòng)鑲嵌模型完美無(wú)缺D．隨實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對(duì)膜研究更加細(xì)致入微，有利于更完善地解釋細(xì)胞膜的功能判斷對(duì)錯(cuò)：向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細(xì)胞膜上會(huì)留下一個(gè)空洞。（）小試牛刀如圖為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖，A、B表示細(xì)胞膜的

兩側(cè)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該結(jié)構(gòu)模型為目前被公認(rèn)的細(xì)胞膜模型，其與羅伯特森所描述的暗-亮-暗模型最大的不同之處是什么？?jī)深惸Ｐ陀泻蜗嗤ㄖ帲?2)圖中1表示_________________，具有_____________。(3)圖中________(填圖中字母)側(cè)含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，判斷的理由的是_________________________________________________________________________。一種聚聯(lián)乙炔細(xì)胞膜識(shí)別器已問(wèn)世，它是通過(guò)物理力把類似于細(xì)胞膜上具有分子識(shí)別功能的物質(zhì)鑲嵌到聚聯(lián)乙炔囊泡中，組裝成納米尺寸的生物傳感器。它在接觸到細(xì)菌、病毒時(shí)可以發(fā)生顏色變化，用以檢測(cè)細(xì)菌、病毒。這類被鑲嵌進(jìn)去的物質(zhì)很可能含有（

）A．磷脂和蛋白質(zhì) B．多糖和蛋白質(zhì)C．膽固醇和多糖 D．膽固醇和蛋白質(zhì)小試牛刀小試牛刀去垢劑是一端親水、一端疏水的兩性小分子。下圖為去垢劑處理細(xì)胞膜的過(guò)程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．去垢劑不能破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)B．組成細(xì)胞膜的磷脂和大部分蛋白質(zhì)可運(yùn)動(dòng)C．去垢劑能代替脂質(zhì)分子支持和穩(wěn)定去膜狀態(tài)下膜蛋白的結(jié)構(gòu)D．去垢劑與膜蛋白相互作用可能會(huì)影響膜蛋白提純小試牛刀外泌體是機(jī)體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞能夠分泌的一種微小膜泡，具有脂質(zhì)雙層膜，廣泛分布于體液中，可通過(guò)其攜帶的蛋白質(zhì)、核酸、脂類等物質(zhì)調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的代謝活動(dòng)，形成了一種全新的細(xì)胞間信息傳遞系統(tǒng)。下列分析錯(cuò)誤的是（

）A.外泌體膜蛋白與靶細(xì)胞膜蛋白結(jié)合，是完成細(xì)胞間信息傳遞的前提B.外泌體膜可與靶細(xì)胞膜直接融合，釋放其所含的蛋白質(zhì)、核酸、脂類等物質(zhì)C.外泌體的功能取決于來(lái)源的細(xì)胞類型，分泌量在一定程度上反映出細(xì)胞的生理狀況D.來(lái)源于腫瘤細(xì)胞的外泌體，能通過(guò)信息傳遞抑制腫瘤細(xì)胞的遷移與生長(zhǎng)

A．當(dāng)溫度增加到15℃以上，細(xì)胞膜的流動(dòng)性發(fā)生變化B．該實(shí)驗(yàn)證明膜蛋白能夠在膜表面運(yùn)動(dòng)C．溫度對(duì)膜蛋白的擴(kuò)散有影響D．圖中數(shù)據(jù)說(shuō)明融合時(shí)間越長(zhǎng)形成的嵌合體越多小試牛刀人、鼠細(xì)胞融合