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（2019）必修1

國家的邊界：人體的邊界：細(xì)胞的邊界：細(xì)胞膜邊防線皮膚第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能教學(xué)目標(biāo)：1.從系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的角度，闡釋細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能。2.分析細(xì)胞膜組成成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程，說明細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，概述流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容。3.分析對細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程，認(rèn)同科學(xué)理論的形成是一個科學(xué)精神，科學(xué)思維和技術(shù)手段結(jié)合下不斷修正與完善的構(gòu)成。細(xì)胞膜的功能對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容原始地球環(huán)境原始海洋中有機物聚集進化出原始生命產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為相對獨立的系統(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)意義將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開—系統(tǒng)的邊界1.1資料1：科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍染色，死的動物細(xì)胞會被染成藍色，而活的動物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡?！舅伎肌繛槭裁椿罴?xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？死細(xì)胞活細(xì)胞細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，具有控制物質(zhì)進出的功能。核CO2細(xì)胞產(chǎn)物代謝廢物O2

營養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞膜以上說明細(xì)胞膜有________性，控制作用是_____的選擇透過相對不需的，有害的物質(zhì)有些病毒病菌控制物質(zhì)進出細(xì)胞1.21.1細(xì)胞膜的功能控制物質(zhì)進出細(xì)胞細(xì)胞膜的功能特性：選擇透過性教材P40-411.細(xì)胞需要的

可以從外界進入細(xì)胞；細(xì)胞不需要的物質(zhì)不容易進入細(xì)胞。2.細(xì)胞內(nèi)合成的抗體、

等物質(zhì)和代謝廢物要排到細(xì)胞外，細(xì)胞內(nèi)有用的成分不會輕易流失到細(xì)胞外。3.環(huán)境中一些對細(xì)胞有害的病菌和病毒有時候也能進入細(xì)胞，說明這種控制作用是

。營養(yǎng)物質(zhì)激素相對的進行細(xì)胞間的信息交流資料2：施萊登和施旺在細(xì)胞學(xué)說中強調(diào)“細(xì)胞既是一個相對獨立的單位，又和其他細(xì)胞構(gòu)成的整體起作用”。由此說明多細(xì)胞生物體的生命活動必須依賴于細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)配合才能完成。這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么功能呢？進行細(xì)胞間的信息交流1.3靶細(xì)胞發(fā)出信號的細(xì)胞與膜結(jié)合的信號分子膜上接受信號分子的受體相鄰兩個細(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。例如，精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合。演示（1）直接交流：細(xì)胞膜的接觸進行細(xì)胞間的信息交流1.3受體血管（2）間接交流：細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)（如激素），通過膜表面的受體傳遞信息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3、特點：專一性（一種受體只能識別一種或者一類物質(zhì)）受體簡介接受信號的細(xì)胞靶細(xì)胞:思考：所有細(xì)胞間的信息交流都需要膜上的受體嗎？胞間連絲進行細(xì)胞間的信息交流1.3相鄰兩個細(xì)胞之間形成

，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細(xì)胞。例如，高等植物細(xì)胞之間通過_________

相互連接，也有信息交流的作用。通道胞間連絲1.如圖表示細(xì)胞膜的功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是A.功能①在生命起源過程中具有重要作用B.功能②表示進入細(xì)胞的物質(zhì)對細(xì)胞都是有利的C.胰島素調(diào)控生命活動可用圖中③表示D.相鄰的植物細(xì)胞可通過功能④進行信息交流√2.(2023·河北張家口高一期中)如圖為細(xì)胞間信息交流的三種方式，下列有關(guān)敘述錯誤的是A.這三種方式中都需要信號分子與細(xì)胞膜上的受體進行識別與結(jié)合B.圖甲可表示胰島素經(jīng)血液運輸?shù)桨屑?xì)胞對其生命活動進行調(diào)節(jié)C.圖乙可表示同種動物精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合D.圖丙可表示高等植物細(xì)胞間通過胞間連絲相互連接并進行信息交流√細(xì)胞膜的功能對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容【資料1】1895年歐文頓：多種物質(zhì)對膜的通透性實驗，溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易通過細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易通過細(xì)胞膜。膜是由脂質(zhì)組成的【思考】歐文頓對細(xì)胞膜的組成成分作出怎樣的推測？細(xì)胞膜成分的探索2.1相似相溶原理【資料2】科學(xué)家利用哺乳動物成熟紅細(xì)胞作為實驗材料，制備出純凈的細(xì)胞膜，并對細(xì)胞膜的成分進行分析，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?！舅伎肌繛槭裁催x擇哺乳動物成熟紅細(xì)胞來制備細(xì)胞膜？①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。細(xì)胞膜成分的探索2.1結(jié)構(gòu)圖模型【磷脂】是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子。磷酸“頭部”是親水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索2.2(2)若細(xì)胞內(nèi)外均為水環(huán)境，細(xì)胞膜中的磷脂分子應(yīng)如何分布？請畫圖表示。水水水水(1)將磷脂放入盛有水的容器中，下列能正確反映其分布特點的是

。A【資料3】1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面張力明顯低于油水界面的表面張力；當(dāng)時人們已經(jīng)知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白質(zhì)，其表面張力降低?！舅伎肌恳陨腺Y料說明細(xì)胞膜中還可能含有什么物質(zhì)？推測：細(xì)胞膜除含有脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜成分的探索2.1

【資料4】神經(jīng)髓鞘的蛋白質(zhì)含量不僅少，而且蛋白質(zhì)種類只有3種。神經(jīng)髓鞘也比較簡單，主要起絕緣作用。紅細(xì)胞、肝細(xì)胞、大腸桿菌的細(xì)胞膜都承擔(dān)著非常復(fù)雜繁多的生理功能，它們的細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量均較多。【思考】由上述材料分析，細(xì)胞膜功能的復(fù)雜程度主要與哪種成分相關(guān)聯(lián)？細(xì)胞膜的功能主要由

決定，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，

的

和

越多。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)種類數(shù)量成分_____（約50%）_______（約40%）糖類（2%～10%）_____（主要

）膽固醇(動物細(xì)胞膜具有)脂質(zhì)磷脂蛋白質(zhì)C、H、O+N（+P、N）細(xì)胞膜的成分2.1提出假說：實驗：時間：1959年

人物：羅伯特森細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，中間亮層是脂質(zhì)分子；是靜態(tài)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。暗－亮－暗在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的___________的三層結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索2.2物理學(xué)家將細(xì)胞膜冰凍處理后用冷刀斷開，升溫后暴露兩層磷脂之間的斷裂面，復(fù)膜后在電鏡下觀察斷裂面的形態(tài)結(jié)構(gòu)。（冰凍蝕刻顯微技術(shù)）蛋白質(zhì)鑲嵌、嵌入或貫穿于磷脂雙分子層中。體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性，與羅伯特森關(guān)于細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)排列結(jié)構(gòu)的描述不同。發(fā)現(xiàn)：實驗：1959年，羅伯特森——靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)膜上的蛋白質(zhì)對稱地平鋪在磷脂的兩側(cè)細(xì)胞膜是一種靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)如果細(xì)胞膜是靜態(tài)的，細(xì)胞膜的復(fù)雜功能將難以實現(xiàn)，就連細(xì)胞的生長、運動等現(xiàn)象都難以解釋。20世紀(jì)60年代，質(zhì)疑靜態(tài)模型（1）理由（2）推測質(zhì)疑細(xì)胞膜是靜態(tài)的觀點，細(xì)胞膜應(yīng)該能夠流動。變形蟲攝取草履蟲受精卵卵裂酵母菌出芽生殖1970年，人鼠細(xì)胞融合實驗（1）方法（2）現(xiàn)象（3）結(jié)論熒光標(biāo)記法開始一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光。在37℃下經(jīng)過40min后兩種顏色的熒光均勻分布。細(xì)胞膜具有流動性細(xì)胞融合初期人鼠雜交細(xì)胞細(xì)胞融合細(xì)胞融合37°培養(yǎng)40min人細(xì)胞鼠細(xì)胞紅色熒光素標(biāo)記的抗體綠色熒光素標(biāo)記的抗體A.構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)、

脂質(zhì)和糖類B.細(xì)胞膜中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)含量的變

化與細(xì)胞膜的功能有關(guān)C.細(xì)胞膜的功能越簡單，所含蛋白質(zhì)

的數(shù)量越多D.蛋白質(zhì)在進行細(xì)胞間的信息交流中

具有重要作用3.如圖表示各種細(xì)胞膜組成成分的含量，圖示能說明的是√4.(2023·云南德宏高一統(tǒng)考)人類對生物膜結(jié)構(gòu)的探索經(jīng)歷了漫長的歷程，下列結(jié)論(假說)錯誤的是A.脂溶性物質(zhì)更易通過細(xì)胞膜，由此推測細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的B.熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合，說明細(xì)胞膜具有流動性C.電鏡下細(xì)胞膜呈暗—亮—暗結(jié)構(gòu)，羅伯特森認(rèn)為生物膜由脂質(zhì)—蛋白

質(zhì)—脂質(zhì)構(gòu)成D.提取人成熟紅細(xì)胞的脂質(zhì)鋪展成的單分子層，其面積是紅細(xì)胞表面積

的2倍，由此推測細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層電鏡下細(xì)胞膜呈清晰的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)，羅伯特森認(rèn)為所有的生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，C錯誤。√細(xì)胞膜的功能對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容

1972年辛格（S.J.Singer）和尼克爾森（G.Nicolson）總結(jié)前人的研究成果，并且在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了新的生物膜模型———流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。A

B

C

(1)圖中A名稱：____________作用：膜的__________

特點：______________磷脂雙分子層可側(cè)向自由移動基本支架結(jié)構(gòu)模型2.1A

B

C

(2)圖中B名稱：___________三種位置鑲在磷脂雙分子層表面部分或全部_____磷脂雙分子層中_____于整個磷脂雙分子層特點：大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以_____的蛋白質(zhì)分子嵌入貫穿運動結(jié)構(gòu)模型2.1A

B

C

(3)圖中C

名稱：糖類分子(糖被)，能和蛋白質(zhì)結(jié)合(糖蛋白)或與脂質(zhì)結(jié)合(糖脂)位置：細(xì)胞膜的____表面作用：與細(xì)胞表面的_____、細(xì)胞間的________等功能有密切關(guān)系外識別信息傳遞結(jié)構(gòu)模型2.1細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)功能2.控制物質(zhì)相對進出3.信息交流1.將細(xì)胞與外界分隔脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類磷脂雙分子層-基本支架鑲、嵌、貫穿糖蛋白功能特點結(jié)構(gòu)特點（選擇透過性）（流動性）5.如圖為細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖，a、b表示細(xì)胞膜的兩側(cè)。下列有關(guān)說法錯誤的是A.細(xì)胞膜因具有圖中①表示的基本支架而

具有對稱性B.動物細(xì)胞吸水時