細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件 【知識導(dǎo)圖+精講專練】高一上學期生物人教版必修1

高中生物學思考：如果將組成細胞的各種化合物按一定比例混合放入試管中，試管中會形成細胞嗎？水（70%—90%）蛋白質(zhì)（7%—10%）脂質(zhì)（1%—2%）糖類和核酸（1%—1.5%）無機鹽（1%—1.5%）組成細胞的化合物細胞膜細胞細胞質(zhì)細胞核不會第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)高中生物學第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能⑴【學習目標】1.闡釋細胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能2.分析討論“細胞膜成分的探索歷程”的相關(guān)問題，明確細胞膜的主要成分。高中生物學第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能⑴任務(wù)1：認識細胞膜的功能功能1：細胞膜控制物質(zhì)進出細胞2.控制物質(zhì)進出細胞可以代表

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。代謝廢物抗體、激素核酸等營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣等細胞不需要或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)高中生物學任務(wù)1：認識細胞膜的功能（這種控制作用是相對的）高中生物學任務(wù)1：認識細胞膜的功能推測的原始海洋景觀想象圖細胞膜的出現(xiàn)，將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分開，產(chǎn)生了原始的細胞.細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定.功能2：細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開高中生物學任務(wù)1：認識細胞膜的功能在球場上，當發(fā)現(xiàn)足球快速向你頭部飛奔過來，你會迅速躲避或用胳膊阻擋。思考：1.哪些細胞參與完成了上述活動？2.上述細胞之間如何實現(xiàn)相互溝通呢？眼部的視覺細胞，神經(jīng)細胞，肌肉細胞等。進行細胞間的信息交流高中生物學任務(wù)1：認識細胞膜的功能功能3：進行細胞間的信息交流高中生物學任務(wù)1：認識細胞膜的功能功能3：進行細胞間的信息交流高中生物學【歸納】細胞膜的功能1.將細胞與外界環(huán)境分隔開（保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定）2.控制物質(zhì)進出細胞3.進行細胞間的信息交流（控制作用是相對的）⑴激素等信息分子通過血液運輸?shù)饺砀魈?，并與靶細胞的受體結(jié)合，完成信息傳遞。⑵相鄰細胞通過細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。⑶相鄰細胞形成通道，攜帶信息的物質(zhì)從一個細胞進入另一個細胞.高中生物學①細胞間信息交流過程中，識別信息分子的受體是不是一定在細胞膜上？②細胞間信息交流過程，是不是一定需要受體？不是，有些信息分子的受體在細胞內(nèi)部。不一定需要受體高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索活動2：分析1895年歐文頓的實驗，推測細胞膜的成分。推測：細胞膜是由脂質(zhì)組成的。溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易穿過細胞膜，不溶于…。高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索化學分析：⑴實驗材料：動物卵細胞、紅細胞、神經(jīng)細胞

哺乳動物的成熟紅細胞⑵結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索再見磷脂分子??！1.組成元素：2.結(jié)構(gòu)：C、H、O、N、P親水性頭部疏水性尾部3.功能：構(gòu)成細胞膜和細胞器膜的重要組成成分高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索1925年，荷蘭科學家用丙酮提取人的（成熟的）紅細胞中的脂質(zhì)，鋪在空氣—水的界面上。⑴畫出磷脂分子在空氣—水的界面上如何排列，并說明原因。磷脂分子的“頭部”親水，“尾部”疏水，所以在空氣—水的界面上，“頭部”向下與水接觸，而“尾部”朝向空氣一側(cè)。高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索科學家如何推導(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？科學家從哺乳動物成熟的紅細胞中提取的脂質(zhì)，鋪成單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的2倍。從下列哪種細胞中提取脂質(zhì)，鋪成單分子層的面積是細胞表面積的2倍。A.人的白細胞B.神經(jīng)細胞C.大腸桿菌D.藍細菌√高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索細胞的內(nèi)外環(huán)境均為水溶液，所以組成細胞膜時，磷脂分子親水性的“頭部”要朝向膜內(nèi)外兩側(cè)，而疏水性的“尾部”相對排列在內(nèi)側(cè)，因此形成了磷脂雙分子層。⑶若將磷脂分子完全浸沒在水中，你覺得磷脂分子在水中如何排列（嘗試畫圖）？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？高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索⑴用脂質(zhì)溶劑處理細胞，發(fā)現(xiàn)細胞膜被溶解了。根據(jù)我們所學的知識，你覺得如何對細胞膜的成分進行檢測或鑒定？⑵用卵磷脂酶或蛋白酶處理細胞時，發(fā)現(xiàn)細胞膜被破壞?；顒?：分析比較數(shù)據(jù)，概括細胞膜成分的異同。細胞類型蛋白質(zhì)%磷脂%固醇%糖類等其他成分%哺乳動物紅細胞4933108玉米葉肉細胞4726720大腸桿菌752500高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索高中生物學任務(wù)2：對細胞膜成分的探索細胞膜的成分脂質(zhì)：約占50%蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占2~10%磷脂最豐富，含少量膽固醇功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。高中生物學【鞏固訓練】1.下列有關(guān)細胞膜的敘述中，不正確的是（

）A.生命起源過程中，細胞膜出現(xiàn)導(dǎo)致原始細胞的誕生。B.細胞內(nèi)產(chǎn)生的一些物質(zhì)可以釋放到細胞外發(fā)揮作用。C.細胞間信息交流的過程必須依賴細胞膜上的受體。D.高等植物細胞之間可通過胞間連絲進行信息交流。C高中生物學【鞏固訓練】2.下列有關(guān)細胞膜組成、結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，正確的是（

）A.細胞膜中的脂質(zhì)一定包括磷脂和膽固醇。B.細胞膜中脂質(zhì)的含量一定大量蛋白質(zhì)的含量。C.細胞膜中磷脂雙分子層的排列是隨機的、有多種形式。D.細胞膜上蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多，說明細胞膜功能越復(fù)雜。D高中生物學【課堂小結(jié)】

作為最基本生命系統(tǒng)的邊界，細胞膜具有：將細胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進出細胞和進行細胞間信息交流等重要功能。

科學家對細胞膜成分的探索過程包含了實驗探究和理論建立的過程。歐文頓通過植物通透性實驗，推測出細胞膜是由脂質(zhì)組成的。兩名荷蘭科學家通過實驗推測，細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。

研究發(fā)現(xiàn)：細胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。此外，還有少量的糖類。第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)高中生物學第1節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能⑵【學習目標】1.分析“細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”，概述細胞膜流動鑲嵌模型學說的主要內(nèi)容。2.認同科學理論的形成是科學精神、科學思維和技術(shù)手段相結(jié)合下不斷修正和完善的過程。高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索1.羅伯特森“暗—亮—暗”三層結(jié)構(gòu)細胞膜模型：所有細胞的細胞膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)構(gòu)成的。靜態(tài)、統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)變形蟲攝食纖毛蟲

資料受精卵卵裂高中生物學任務(wù)3：對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題4：通過人鼠細胞融合實驗結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？人鼠細胞融合實驗細胞膜具有流動性！高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題2：以下數(shù)據(jù)是否支持“三明治”模型的概述？細胞類型蛋白質(zhì)%磷脂%哺乳動物紅細胞4933玉米葉肉細胞4726大腸桿菌7525高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索閱讀以下資料，指出三明治模型的不足之處，并對細胞膜的結(jié)構(gòu)進行合理推測。電子顯微鏡下，細胞膜的厚度約為7~8nm，是單層磷脂厚度的兩倍，加上兩側(cè)的蛋白質(zhì)，膜的總厚度應(yīng)當超過20nm。人工合成的脂雙層也呈現(xiàn)為“暗-亮-暗”結(jié)構(gòu)。高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索三明治模型無法解釋：膜蛋白與脂質(zhì)的含量差異電鏡下細胞膜的厚度細胞的生長與分裂高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索資料：科學家研究發(fā)現(xiàn)，有些膜蛋白的特定區(qū)域主要由疏水氨基酸組成，這些區(qū)域很可能與脂雙層的疏水區(qū)域結(jié)合，造成這些部分會深深插入膜的內(nèi)部。高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索冰凍蝕刻技術(shù)研究細胞膜結(jié)構(gòu)問題3：通過冰凍蝕刻實驗結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞膜的基本支架;蛋白質(zhì)分子鑲嵌、部分或全部嵌入、貫穿于脂雙層。對三明治模型的修正高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題5：流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容⑴磷脂雙分子層是細胞膜的基本支架.⑵蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中.⑶細胞膜的外表面還分布著糖被細胞表面的識別、細胞間信息傳遞等具有密切關(guān)系。高中生物學任務(wù)3.細胞膜結(jié)構(gòu)的探索6.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性⑴原因：組成細胞膜的磷脂分子和大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子都是可以運動的。⑵意義：對細胞完成物質(zhì)運輸、生長、分裂和運動都是非常重要的。高中生物學【鞏固訓練】1.下列關(guān)于細胞膜結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的是（

）A.細胞膜中蛋白質(zhì)分子分布不均勻。B.糖類分布于細胞膜內(nèi)外表面且均與細胞識別有關(guān)。C.細胞膜的流動性對細胞物質(zhì)運輸、運動和分裂十分重要。D.磷脂分子疏水性尾部排列在膜內(nèi)側(cè)，具有屏障作用。B高中生物學【鞏固訓練】B2.下圖是細胞局部結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述正確的是（）A．①與細胞間信息交流有關(guān)B．②在細胞膜發(fā)揮作用時起重要作用，

故在細胞膜中含量最多。C．③構(gòu)成了細胞膜的基本支架，可以側(cè)向自由移動，是細胞膜具有流動性的物質(zhì)基礎(chǔ)D．④表示細胞膜內(nèi)側(cè)，沒有糖被分布高中生物學【課堂小結(jié)】

羅伯特森提出所有細胞的細胞膜