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)和功能行業(yè)PPT模板http:///hangye/本節(jié)聚焦細(xì)胞膜的主要功能。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型建立的歷程及其他資料，能基于事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行推理、論證，提出或否定假說(shuō)（或模型），加深對(duì)“模型與建模”的理解，領(lǐng)悟科學(xué)的過(guò)程和方法。3.通過(guò)概括、比較不同細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型，說(shuō)出不同模型的要點(diǎn)，闡釋流動(dòng)鑲嵌模型。第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能問(wèn)題探討P40鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液。用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，活細(xì)胞不會(huì)著色。1.為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？2.據(jù)此推測(cè)，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具備什么功能？提示：活細(xì)胞細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，臺(tái)盼藍(lán)是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不易通過(guò)細(xì)胞膜，因此活細(xì)胞不被染色。死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，臺(tái)盼藍(lán)能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，死細(xì)胞能被染成藍(lán)色。提示：具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。一個(gè)國(guó)家有陸地、海域、領(lǐng)空的邊界，人體有皮膚和黏膜作為邊界，細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)。它的邊界就是細(xì)胞膜，細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，它在細(xì)胞的生命活動(dòng)中起什么作用呢？——今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能一、細(xì)胞膜的功能第1節(jié)一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。功能1-將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)第1節(jié)一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能2-控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞如葡萄糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)抗體、激素等物質(zhì)、細(xì)胞產(chǎn)生的廢物對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分提示：【細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的】，環(huán)境中的有害物質(zhì)可能進(jìn)入；病毒、病菌的侵入，使生物體患病。課堂練習(xí)提示：紅墨水中的顆粒物質(zhì)不能自由通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，而胚乳細(xì)胞和煮熟的胚細(xì)胞已經(jīng)死亡，細(xì)胞膜失去了控制作用。控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞驗(yàn)證細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方法(1)臺(tái)盼藍(lán)染色法。臺(tái)盼藍(lán)染液常用于檢測(cè)細(xì)胞膜的完整性。正常的活細(xì)胞，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整，能夠排斥臺(tái)盼藍(lán)，使之不能夠進(jìn)入胞內(nèi)；而喪失活性或細(xì)胞膜不完整的細(xì)胞，可被臺(tái)盼藍(lán)染成藍(lán)色。(2)將有顏色的植物組織放入清水中，然后分別用高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿處理，觀察實(shí)驗(yàn)前后清水的顏色變化。處理前清水無(wú)顏色變化，處理后植物組織細(xì)胞死亡，細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出的功能，清水呈現(xiàn)出植物組織的顏色。(3)利用紅墨水處理正常玉米種子和煮熟的玉米種子。煮熟的玉米種子細(xì)胞死亡，細(xì)胞膜喪失控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，紅墨水中的色素分子可以大量進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞呈紅色，正常種子的細(xì)胞不會(huì)變紅。第1節(jié)一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流提示：在多細(xì)胞生物體內(nèi)，各個(gè)細(xì)胞都不是孤立存在的，它們之間必須保持功能的協(xié)調(diào)，這種協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也依賴于信息的交流。第1節(jié)一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流01方式含義——通過(guò)細(xì)胞【分泌的化學(xué)物質(zhì)】來(lái)間接傳遞信息。實(shí)例——內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素（如胰島細(xì)胞分泌胰島素），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。通過(guò)【信息分子】傳遞信息靶細(xì)胞靶細(xì)胞細(xì)胞膜表面的受體——蛋白質(zhì)第1節(jié)一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流02方式含義——相鄰兩個(gè)細(xì)胞的【細(xì)胞膜直接接觸】，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。實(shí)例——精子與卵細(xì)胞間的識(shí)別和結(jié)合。通過(guò)【膜的接觸】傳遞信息第1節(jié)一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能功能3-進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流03方式含義——【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。實(shí)例——高等植物細(xì)胞之間通過(guò)胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。通過(guò)【細(xì)胞通道】傳遞信息課堂練習(xí)1.細(xì)胞之間通過(guò)信息交流，保證細(xì)胞間功能的協(xié)調(diào)。下列關(guān)于細(xì)胞間信息交流的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．圖1是遠(yuǎn)距離的細(xì)胞間信息交流，圖2是細(xì)胞直接接觸B．圖2可以表示精子與卵細(xì)胞的識(shí)別C．圖1表示內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生激素，通過(guò)血液循環(huán)最終作用于靶細(xì)胞D．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)提示:核酸由C、H、O、N、P組成。N存在于含氮堿基中,P存在于磷酸基團(tuán)中。D課堂練習(xí)2.如圖表示細(xì)胞膜的功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法不正確的是()A．功能①在生命起源過(guò)程中具有重要作用B．功能②表示進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對(duì)細(xì)胞都是有利的C．胰島素調(diào)控生命活動(dòng)可用圖中③表示D．相鄰的植物細(xì)胞可通過(guò)功能④進(jìn)行信息交流B課堂練習(xí)3.（不定項(xiàng)）如圖為細(xì)胞間信息交流的三種方式，下列有關(guān)敘述正確的是()A．這三種方式中都需要信號(hào)分子與細(xì)胞膜上的受體進(jìn)行識(shí)別與結(jié)合B．圖甲可表示胰島素經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞對(duì)其生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)C．圖乙可表示同種動(dòng)物精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合D．圖丙可表示高等植物細(xì)胞間通過(guò)胞間連絲相互連接并進(jìn)行信息交流BCD課堂練習(xí)4.取兩種不同的海綿動(dòng)物細(xì)胞，使其分散成單個(gè)，然后摻在一起混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細(xì)胞才能融合，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么功能？提示：進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。“細(xì)胞膜的功能”的特別提醒(1)細(xì)胞膜的功能是復(fù)雜多樣的，教材中介紹的三方面功能只是其中的一部分，如細(xì)胞膜還具有保護(hù)細(xì)胞的作用，參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、分泌等。(2)細(xì)胞膜的復(fù)雜多樣的生理功能是由它的【成分和結(jié)構(gòu)】決定的，尤其是與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子有關(guān)。二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索第1節(jié)二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1895年，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)象：溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過(guò)細(xì)胞膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易穿過(guò)細(xì)胞膜。01據(jù)此推測(cè)：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。脂質(zhì)的推測(cè)思考：科學(xué)家如何證明脂質(zhì)存在的呢？第1節(jié)二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能為了進(jìn)一步確定細(xì)胞膜中脂質(zhì)成分的類型，科學(xué)家利用動(dòng)物的卵細(xì)胞、紅細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等作為研究材料，并利用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞，通過(guò)一定的方法制備出純凈的細(xì)胞膜。02進(jìn)行化學(xué)分析：得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中【磷脂】含量最多。脂質(zhì)類型的確定思考：脂質(zhì)分子在細(xì)胞膜中是如何排布的呢？第1節(jié)二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德?tīng)?，用丙醇從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。03由此推斷出：推斷細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。磷脂雙分子層的推斷思考：脂質(zhì)分子在細(xì)胞膜中是如何排布的呢？第1節(jié)二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能兩層磷脂分子的排布第1節(jié)二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的表面張力。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。由于人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果附著蛋白質(zhì)成分則表面張力會(huì)降低。04由此推斷出：細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附著蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的推測(cè)第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能“對(duì)細(xì)胞膜成分的探索”討論P(yáng)421.最初對(duì)細(xì)胞成分的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析，還是通過(guò)對(duì)膜成分的提取與檢測(cè)？2.根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)解釋，為什么磷脂在空氣一水界面上鋪展成單分子層？科學(xué)家是如何推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？提示：最初對(duì)細(xì)胞膜成分的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析得出的。提示：因?yàn)榱字肿拥摹邦^部”親水，“尾部”疏水，所以在水-空氣的界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣的一面?？茖W(xué)家因測(cè)得從紅細(xì)胞中提取的脂質(zhì)，鋪成單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能“對(duì)細(xì)胞膜成分的探索”討論P(yáng)423.磷脂分子在水中能自發(fā)地形成雙分子層，你如何解釋這一現(xiàn)象？由此，你能否就細(xì)胞膜是由磷脂雙分子層構(gòu)成的原因作出分析？4.如果將磷脂分子置于水-苯的混合溶劑中，磷脂分子將會(huì)如何分布？提示：由于磷脂分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“頭部”，“尾部”受水的排斥。當(dāng)磷脂分子的內(nèi)外兩側(cè)均是水環(huán)境時(shí)，磷脂分子的“尾部”相對(duì)排列在內(nèi)側(cè)，“頭部”則分別朝向兩側(cè)水的環(huán)境，形成磷脂雙分子層。細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境都是水溶液，所以細(xì)胞膜磷脂分子的“頭部”向著膜的內(nèi)外兩側(cè)而“尾部”相對(duì)排在內(nèi)側(cè)，形成磷脂雙分子層。提示：如果將磷脂分子置于水-苯的混合溶劑中，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。三、細(xì)胞膜的成分第1節(jié)三、細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能脂質(zhì)組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂的含量最為豐富。此外還有少量的膽固醇。>蛋白質(zhì)功能主要由蛋白質(zhì)起重要作用。功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。>糖類糖類分子和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)集合形成糖脂?！咎潜弧?gt;四、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索第1節(jié)四、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)分布方式1895年歐文頓：膜是由脂質(zhì)組成的。1925年戈特和格倫德?tīng)枺耗ぶ械牧字肿颖厝慌帕袨檫B續(xù)的兩層。1935年丹尼利和戴維森：除含脂質(zhì)分子外，可能還附著蛋白質(zhì)。20世紀(jì)40年代，推測(cè)脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。1959年，羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)，他結(jié)合其他科學(xué)家的工作，大膽提出了細(xì)胞膜模型的假說(shuō)：所有的細(xì)胞膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，電鏡下看到的，中間的亮層是脂質(zhì)分子，兩邊是蛋白質(zhì)。他把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。提出假說(shuō)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過(guò)程，反映了提出假說(shuō)這一科學(xué)方法的作用?？茖W(xué)家首先根據(jù)已有的知識(shí)和信息提出解釋某一生物學(xué)問(wèn)題的一種假說(shuō)，再用進(jìn)一步的觀察與實(shí)驗(yàn)對(duì)已建立的假說(shuō)進(jìn)行修正和補(bǔ)充。一種假說(shuō)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(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。第1節(jié)四、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能靜態(tài)的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑20世紀(jì)60年代以后，人類對(duì)這一模型的異議增加了。不少科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜是靜態(tài)的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑：如果是這樣細(xì)胞膜的復(fù)雜功能將難以實(shí)現(xiàn)，就連細(xì)胞的生長(zhǎng)，變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)這樣的現(xiàn)象都難以解釋。第1節(jié)四、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞膜流動(dòng)性的發(fā)現(xiàn)1970年，科學(xué)家用綠色熒光染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，用紅色熒光的染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞誘導(dǎo)融合。結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性隨著新的技術(shù)手段不斷運(yùn)用于細(xì)胞膜的研究，如冰凍蝕刻掃描電鏡技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白有的鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。流動(dòng)鑲嵌模型提出1972年，辛格和尼科爾森提出了細(xì)胞膜的【流動(dòng)鑲嵌模型】第1節(jié)四、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能五、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容鑲在表面部分或全部嵌入貫穿糖被排布：細(xì)胞膜外表面特點(diǎn)：和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂作用：與細(xì)胞表面識(shí)別、細(xì)胞間

信息傳遞等有密切關(guān)系磷脂雙分子層蛋白質(zhì)排布作用：在物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫婢哂兄匾饔门挪迹簝?nèi)部是疏水端作用：膜的基本支架；具有屏障作用成分(組成)：糖類分子第1節(jié)五、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞膜主要是由【磷脂分子和蛋白質(zhì)分子】構(gòu)成的。01【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(guò)，因此具有屏障作用。02蛋白質(zhì)分子以【嵌入、鑲嵌、貫穿】三種方式和磷脂雙分子層聯(lián)系，大多數(shù)可以流動(dòng)。03細(xì)胞膜流動(dòng)性的基礎(chǔ)——【構(gòu)成膜的磷脂分子有多種運(yùn)動(dòng)方式，主要表現(xiàn)為側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)】。對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能都是非常重要的。第1節(jié)知識(shí)總結(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能練習(xí)與應(yīng)用P461.基于對(duì)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(dòng)性，而蛋白質(zhì)是固定不動(dòng)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(duì)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(huì)留下一個(gè)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(cuò)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(guò)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(guò)細(xì)胞膜D.細(xì)胞的生長(zhǎng)現(xiàn)象不支持細(xì)胞膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型