細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能 課件+2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

國(guó)家的邊界——人體的邊界——國(guó)界皮膚和黏膜第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1.生命觀念—基于流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型，利用結(jié)構(gòu)與功能觀，理解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與三大功能之間的相互關(guān)系。2.科學(xué)思維—基于細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的科學(xué)史資料，利用假說(shuō)與演繹、歸納與概括的思維方法，理解細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)邏輯。3.科學(xué)探究—能設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。4.社會(huì)責(zé)任—基于細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型，理解生物膜在藥物使用方法和腎透析等方面的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)【任務(wù)1】：細(xì)胞膜的功能

閱讀課本P40-P41頁(yè)，解決以下問(wèn)題：（4min）1.什么是細(xì)胞膜？2.細(xì)胞膜的功能有哪些？細(xì)胞間信息交流的方式有哪些？并舉例說(shuō)明。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，也叫質(zhì)膜。1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，并成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。(1)對(duì)細(xì)胞本身的意義：膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞(2)在進(jìn)化方面的意義：一、細(xì)胞膜的功能

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，而活細(xì)胞不會(huì)著色。

討論

1.為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？活細(xì)胞的細(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。2.據(jù)此推測(cè)，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？

具有控制物質(zhì)進(jìn)出的功能。一、細(xì)胞膜的功能2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞——有選擇地允許物質(zhì)出入細(xì)胞細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的。細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)廢物分泌物病菌、病毒體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性抗體、激素等注意：活細(xì)胞一、細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞的信息交流（1）化學(xué)物質(zhì)（間接交流）：受體信號(hào)分子細(xì)胞通過(guò)分泌化學(xué)物質(zhì)（如激素），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。（接受信號(hào)的細(xì)胞）受體：靶細(xì)胞膜上與信號(hào)特異性結(jié)合的位點(diǎn)。

①化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白

②作用：接受激素等化學(xué)物質(zhì)的信號(hào)

③特點(diǎn)：專一性(一種受體只能識(shí)別一種或者一類物質(zhì))有些小分子（如性激素）的受體位于細(xì)胞內(nèi)。一、細(xì)胞膜的功能3.進(jìn)行細(xì)胞的信息交流（2）接觸傳遞：受體相鄰兩個(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。如（同種生物的）精卵識(shí)別和結(jié)合，靶細(xì)胞與細(xì)胞毒性T細(xì)胞接觸思考：所有細(xì)胞間的信息交流都需要膜上的受體嗎？一、細(xì)胞膜的功能（3）通道傳遞3.進(jìn)行細(xì)胞的信息交流

除了以上三種功能外，細(xì)胞膜還有細(xì)胞識(shí)別、保護(hù)細(xì)胞、參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、分泌等功能。通道交流不需要細(xì)胞膜上的受體。一、細(xì)胞膜的功能如：植物細(xì)胞的胞間連絲，動(dòng)物細(xì)胞的間隙連接胞間連絲【任務(wù)2】：對(duì)細(xì)胞膜成分的探索

閱讀課本P42頁(yè)，解決以下問(wèn)題：（4min）1895年，歐文頓實(shí)驗(yàn)是如何得出“細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的”這一推論？磷脂分子有什么特性？1925年，戈特和格倫德爾的實(shí)驗(yàn)是如何得出“細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為兩層”的？1935年，丹尼利和戴維森的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？推論是什么？1.1895年，歐文頓實(shí)驗(yàn)是如何得出“細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的”這一推論？二、細(xì)胞膜成分探索歷程非脂溶性物質(zhì)不容易通過(guò)細(xì)胞膜，脂溶性物質(zhì)容易通過(guò)細(xì)胞膜。相似相溶原理科學(xué)家利用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞

，通過(guò)一定的方法制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析。2.為了進(jìn)一步確定細(xì)胞膜中脂質(zhì)成分的類型：得出：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。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。二、細(xì)胞膜成分探索歷程磷脂分子模型磷脂分子示意圖二、細(xì)胞膜成分探索歷程3.

1925年，戈特和格倫德爾的實(shí)驗(yàn)是如何得出“細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為兩層”的？磷脂分子結(jié)構(gòu)式磷脂是一種由甘油、脂肪酸、磷酸等組成的分子，磷脂有一個(gè)親水的磷酸“頭”部，和兩個(gè)疏水的脂肪酸的“尾”部。3.

1925年，戈特和格倫德爾的實(shí)驗(yàn)是如何得出“細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為兩層”的？二、細(xì)胞膜成分探索歷程①請(qǐng)根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)猜測(cè)其在空氣與水界面上分布的模型。CA

水B空氣磷脂分子在空氣與水界面上分布的模型置于水環(huán)境中磷脂分子分布置于水---苯混合溶劑中磷脂分子分布二、細(xì)胞膜成分探索歷程②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？③如果在細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水的環(huán)境中，推測(cè)磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布？細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為雙層

。

3.

1925年，戈特和格倫德爾的實(shí)驗(yàn)是如何得出“細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為兩層”的？二、細(xì)胞膜成分探索歷程用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。思考：若用人的肝細(xì)胞，脂單分子層的面積與細(xì)胞表面積的2倍的關(guān)系？大于，肝細(xì)胞內(nèi)還有核膜和細(xì)胞器膜。原核細(xì)胞的細(xì)胞膜是2倍關(guān)系。4.1935年，丹尼利和戴維森的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？推論是什么？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，可能還附有蛋白質(zhì)。二、細(xì)胞膜成分探索歷程補(bǔ)充資料：科學(xué)家陸續(xù)測(cè)定了不同細(xì)胞的生物膜的化學(xué)組成生物膜蛋白質(zhì)％脂類％糖類％人的紅細(xì)胞膜49438大鼠的肝細(xì)胞核膜59352.9內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜6733少線粒體外膜5248少二、細(xì)胞膜成分探索歷程蛋白質(zhì)40%糖類2%-10%脂質(zhì)50%脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇，其中磷脂的含量最為豐富，大多為卵磷脂和腦磷脂。>蛋白質(zhì)功能主要由蛋白質(zhì)來(lái)承擔(dān)。功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。>糖類糖蛋白，具有保護(hù)、潤(rùn)滑和識(shí)別的作用；糖脂>少數(shù)植物中也有膽固醇，限制膜的流動(dòng)性，增加膜的穩(wěn)定性【任務(wù)3】：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索

閱讀課本P44-P45頁(yè)，解決以下問(wèn)題：（4min）1.羅伯特森在電鏡下看到了什么？假說(shuō)內(nèi)容是什么？2.1970年，科學(xué)家人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是什么？3.辛格和尼科爾森提出的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容？細(xì)胞膜模型假說(shuō)：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索1.羅伯特森在電鏡下看到了什么？假說(shuō)內(nèi)容是什么？看到了細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)問(wèn)題：把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，怎樣解釋變形蟲呢？2.1970年，科學(xué)家人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是什么？三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的,說(shuō)明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定流動(dòng)性1970年熒光標(biāo)記的人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綀D3.辛格和尼科爾森提出的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容？三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索判斷細(xì)胞膜內(nèi)外的依據(jù)流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容(1)磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本骨架，這個(gè)骨架不是靜止的，而是流動(dòng)的。（可以運(yùn)動(dòng)）(2)蛋白質(zhì)分子覆蓋在磷脂雙分子層的表面或鑲嵌、貫穿于磷脂雙分子層中。（可以運(yùn)動(dòng)）(3)糖類與某些蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，也可以和脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。（這些糖類分子叫做糖被。糖被與細(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。）三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多補(bǔ)充內(nèi)容：細(xì)胞膜具有不對(duì)稱性①膜脂的不對(duì)稱性②膜蛋白的不對(duì)稱性③糖類的不對(duì)稱性膜蛋白的種類和功能：屬于糖蛋白④①②③提升題：脂質(zhì)體磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定脂雙層膜的現(xiàn)象而制備的人工膜。用途：可嵌入不同的膜蛋白，是研究膜脂與膜蛋白生物學(xué)性質(zhì)以及轉(zhuǎn)基因、藥物靶向的好材料。觀察圖片中運(yùn)載藥物的脂質(zhì)體的特點(diǎn),為什么兩類藥物的包裹位置各不相同？C

用磷脂雙分子層做成的脂質(zhì)體可以將藥物包裹成小球，通過(guò)小球膜與細(xì)胞膜的融合將藥物送入細(xì)胞，從而達(dá)到治療疾病的目的。如圖是攜有特異性抗體的脂質(zhì)體，它可作為靶向藥物的運(yùn)載體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）

典型例題A.小球膜與細(xì)胞膜的融合與膜的流動(dòng)性有關(guān)B.脂質(zhì)體上加