細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能高中生物人教版必修1

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能問題探討細(xì)胞的邊界：細(xì)胞膜（質(zhì)膜）國家與國家的邊界：國界線人體與外界環(huán)境的邊界：皮膚和黏膜一個系統(tǒng)總有它的邊界注入伊紅染料資料：科學(xué)家將伊紅注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個細(xì)胞，卻不能逸出細(xì)胞伊紅為什么不能逸出細(xì)胞呢？細(xì)胞是一個完整的系統(tǒng)，它有邊界——細(xì)胞膜1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開原始海洋景觀想象圖原始海洋中有機(jī)物聚集進(jìn)化出原始生命產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為相對獨(dú)立的系統(tǒng)細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定細(xì)胞膜出現(xiàn)意義細(xì)胞膜的功能一、細(xì)胞膜的功能前提條件：活細(xì)胞◆細(xì)胞膜的控制作用是相對的◆細(xì)胞膜的功能特性：

選擇透過性病毒抗體、激素細(xì)胞膜的功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

。營養(yǎng)物質(zhì)一、細(xì)胞膜的功能資料1：鑒別細(xì)胞是否死亡常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍(lán)染色，死的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活的動物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。【思考】為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？據(jù)此推測細(xì)胞膜具有什么功能？【思考】為什么用涼水洗莧菜水不變色，而炒或者煮湯汁都會變紅？可能原因是什么，這一現(xiàn)象與細(xì)胞膜的功能有什么關(guān)系？資料2：死細(xì)胞問題探討一、細(xì)胞膜的功能①間接交流（化學(xué)物質(zhì)）細(xì)胞通過分泌的激素（如胰島素），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◆靶細(xì)胞：接受信號的細(xì)胞◆受體：靶細(xì)胞膜上與信號特異性結(jié)合的位點(diǎn)

①化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白②作用：識別、接受信號

③特點(diǎn)：特異性(一種受體只能識別一種或者一類物質(zhì))細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流距離較遠(yuǎn)的細(xì)胞一、細(xì)胞膜的功能相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸，信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞如（同種生物的）精子和卵細(xì)胞的識別和結(jié)合細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流②直接接觸交流一、細(xì)胞膜的功能思考：所有細(xì)胞間的信息交流都需要膜上的受體嗎？胞間連絲高等植物細(xì)胞之間通過

傳遞信息胞間連絲細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流③形成通道一、細(xì)胞膜的功能胞間連絲①通過化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息③形成通道②細(xì)胞膜直接接觸2.新冠病毒表面的S蛋白與人體細(xì)胞表面的ACE2受體的結(jié)合體現(xiàn)了細(xì)胞間的信息交流.（

）×信息交流只發(fā)生在細(xì)胞和細(xì)胞之間，不發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)或病毒與細(xì)胞之間。1.細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)。()×細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流1．(2024·山西運(yùn)城高一月考)下圖為細(xì)胞膜部分功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是(

)

A．功能①在生命起源過程中具有關(guān)鍵作用B．功能②表示進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對細(xì)胞都有利C．胰島素調(diào)控生命活動可用上圖③表示D．相鄰的高等植物細(xì)胞可通過功能④進(jìn)行信息交流√2．(2024·北京豐臺高一期末)水溶性染色劑PI能與核酸結(jié)合而使細(xì)胞核著色，可將其應(yīng)用于細(xì)胞死活的鑒別。細(xì)胞浸泡于一定濃度的PI中，僅有死亡細(xì)胞的細(xì)胞核會被染色，活細(xì)胞則不著色，但將PI注射到活細(xì)胞后，該細(xì)胞核會著色，利用PI鑒別細(xì)胞的基本原理是(

)A．死細(xì)胞與活細(xì)胞的核酸結(jié)構(gòu)不同B．死細(xì)胞的核酸含量改變C．活細(xì)胞的細(xì)胞膜能阻止PI的進(jìn)入D．活細(xì)胞能分解染色劑PI√①歐文頓實驗溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)對細(xì)胞膜成分的探索提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的相似相溶原理二、對細(xì)胞膜成分的探索科學(xué)家利用

，通過一定的方法制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有______和________，其中_______含量最多。膽固醇磷脂磷脂哺乳動物成熟的紅細(xì)胞【思考】為什么選擇哺乳動物成熟紅細(xì)胞來制備細(xì)胞膜？①

動物細(xì)胞無細(xì)胞壁，細(xì)胞容易吸水漲破②

無細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，易制得純凈的細(xì)胞膜對細(xì)胞膜成分的探索②對細(xì)胞膜中脂質(zhì)成分類型的確定磷

酸甘

油脂肪酸頭部膽

堿——疏水——親水CHCH2C=OOCH2CH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OOCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2ˉON+（CH）33OO=POˉCH2尾部磷脂分子的結(jié)構(gòu)水水水水水【課堂思考】在水—空氣介面，磷脂分子是如何排列的？ABCD【課堂思考】在水—空氣介面，磷脂分子是如何排列的？實驗過程：用丙酮從人的紅細(xì)胞中抽提出脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層實驗現(xiàn)象：測得一個紅細(xì)胞單層分子的面積為其表面積的2倍實驗結(jié)論：___________________________________________細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層

二、對細(xì)胞膜成分的探索對細(xì)胞膜成分的探索③戈特和格倫德爾實驗【隨堂檢測】將一個細(xì)胞中的磷脂成分全部提取出來，并將其在空氣—水界面上鋪成單分子層，結(jié)果測得單分子層的表面積相當(dāng)于原來細(xì)胞膜表面積的2倍。用下列細(xì)胞實驗與此結(jié)果最相符的是（

）A．人的肝細(xì)胞

B．大腸桿菌細(xì)胞

C．洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞

D．雞的紅細(xì)胞B【解題規(guī)律】（1）若為2倍，說明該細(xì)胞只有細(xì)胞膜（2）若不止有細(xì)胞膜，還有其它的生物膜

（如：核膜、細(xì)胞器膜），則大于2倍二、對細(xì)胞膜成分的探索英國學(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。人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低推測：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)Q:能否用已學(xué)知識證明細(xì)胞膜上確有蛋白質(zhì)呢？對細(xì)胞膜成分的探索④丹尼利和戴維森實驗二、對細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的成分

（約50%）

（約40%）:

（約2%—10%）功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的_____和____越多

（主要）

（動物細(xì)胞膜）種類數(shù)量糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂膽固醇對細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜元素：CHONP二、對細(xì)胞膜成分的探索膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)細(xì)胞膜主要成分：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)√（糖類×）①羅伯特森的實驗和模型羅伯特森用電鏡下觀察到了清晰的細(xì)胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三層結(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)缺陷：不能解釋細(xì)胞膜的流動性對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索酵母菌出芽生殖變形蟲攝取草履蟲①羅伯特森的實驗和模型對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索37℃40min②人-鼠細(xì)胞融合實驗綠色熒光標(biāo)記的膜蛋白紅色熒光標(biāo)記的膜蛋白細(xì)胞融合人細(xì)胞小鼠細(xì)胞細(xì)胞膜表面的蛋白質(zhì)可運(yùn)動直接證明：間接證明：細(xì)胞膜具有流動性對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索（細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）熒光標(biāo)記法閱讀教材P44—P45關(guān)于流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容，回答下列問題：細(xì)胞膜的主要成分是什么？細(xì)胞膜的基本支架是什么？蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上如何分布？細(xì)胞膜具有流動性的原因是什么？什么叫糖蛋白、糖脂、糖被？糖被有什么功能？流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、對細(xì)胞膜成分的探索2.主要由______和_______構(gòu)成的；磷脂蛋白質(zhì)3.____________是膜的基本支架；磷脂雙分子層4.蛋白質(zhì)_____________________磷脂雙分子層中；鑲在、嵌入、貫穿于5.細(xì)胞膜具有________；流動性對細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長、分裂、運(yùn)動等功能具有重要6.糖類：

功能：位于外表面，稱為糖被。與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白、糖脂。參與細(xì)胞識別、信息傳遞。意義:流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1.提出者：______和___________辛格尼科爾森二、對細(xì)胞膜成分的探索磷脂雙分子層磷脂分子蛋白質(zhì)分子糖蛋白糖脂糖類細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)有糖蛋白一側(cè)1層細(xì)胞膜=1層磷脂雙分子層=2層磷脂分子流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容二、對細(xì)胞膜成分的探索功能多樣性的原因：蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同2.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動性1.細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過性細(xì)胞膜功能組成成分流動鑲嵌模型將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流脂質(zhì)：以磷脂為主蛋白質(zhì)：決定了細(xì)胞膜的功能糖類：形成糖蛋白和糖脂主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本支架：磷脂雙分子層蛋白質(zhì)：鑲嵌、貫穿、嵌入在雙磷脂分子層糖類：形成糖蛋白或糖脂具有一定的流動性具有一定的選擇透過性課后總結(jié)一、概念檢測1.基于對細(xì)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(xì)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(xì)胞膜是細(xì)胞的一道屏障，只有細(xì)胞需要的物質(zhì)才能進(jìn)入，而對細(xì)胞有害的物質(zhì)則不能進(jìn)入。()(3)向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細(xì)胞膜上會留下個空洞。()×××2.細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞膜C.細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子有物質(zhì)運(yùn)輸功能D.細(xì)胞的生長現(xiàn)象不支持細(xì)胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型B練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.在解釋不容易理解的陌生事物時，人們常用類比的方法，將陌生的事物與熟悉的事物作比較。有人在解釋細(xì)胞膜時，把它與窗紗進(jìn)行類比：窗紗能把昆蟲擋在外面，同時窗紗的小洞又能讓空氣進(jìn)出。你認(rèn)為這種類比有什么合理之處，有沒有不妥當(dāng)?shù)牡胤?練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2.右下圖是由磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體，它可以作為藥物的運(yùn)載體，將其運(yùn)送到特定的細(xì)胞發(fā)揮作用。在脂質(zhì)體中，能在水中結(jié)晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。(1)為什么兩類藥物的包裹位