【课件】细胞膜的结构与功能课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

1、第三章 细胞的基本结构 第一节细胞膜的结构与功能（2）教学目标及核心素养1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，基于事实和证据进行推理、论证，概述流动镶嵌模型的主要内容，感悟科学在质疑与创新中不断发展。3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。重点难点教学重点： 1.细胞膜的功能。 2.流动镶嵌模型的主要内容。教学难点： 1.细胞膜的结构与其组成成分的内在联系。 2.对细胞膜结构的探索过程。脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜？细胞膜的

2、功能将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流细胞膜的化学成分脂质：约占50%蛋白质：约占40%糖类：占210%脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜？细胞膜的功能将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流细胞膜的化学成分脂质：约占50%蛋白质：约占40%糖类：占210%任务1：对细胞膜结构的探索 1959年，科学家罗伯特森在电子显微镜下观察细胞膜有“暗亮暗”的三层结构电子显微镜是用电子束照射被检样品，样品较薄或密度较低的部分，电子束散射较少，就有较多的电子通过物镜光栏，参与成像，在图像中显得较亮。反之，样品中较厚或较密的部分，在图像中则显得较暗。因蛋白质电子密度高，

3、故显暗带，磷脂分子电子密度低，故显亮带。任务1：对细胞膜结构的探索 1959年，科学家罗伯特森在电子显微镜下观察细胞膜有“暗亮暗”的三层结构蛋白质脂质蛋白质模型任务1：对细胞膜结构的探索 1959年，科学家罗伯特森在电子显微镜下观察细胞膜有“暗亮暗”的三层结构蛋白质脂质蛋白质模型“三明治”模型的特点：蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧；细胞膜是静态、统一的结构。任务1：对细胞膜结构的探索 1959年，科学家罗伯特森在电子显微镜下观察细胞膜有“暗亮暗”的三层结构蛋白质脂质蛋白质模型问题1：该模型可以解释细胞的哪些功能？不能解释哪些功能？任务1：对细胞膜结构的探索问题2：以下数据是否支持“三明治”模

4、型的概述？细胞类型蛋白质（%）磷脂（%）哺乳动物红细胞4933玉米叶肉细胞4726大肠杆菌7525 据表格数据可看到，不同细胞膜中蛋白质和磷脂的比例不同，有的细胞膜间的成分差异较大，这与“三明治”模型中蛋白质铺满整个磷脂双分子层的描述矛盾。任务1：对细胞膜结构的探索 阅读以下资料，指出“三明治”模型的不足之处，并对细胞膜的结构进行合理推测。 电子显微镜下，细胞膜的厚度约为78nm，是单层磷脂厚度的两倍，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。 人工合成的脂双层也呈现为“暗亮暗”结构。该实验结果否定了“三明治”模型中的三层结构，支持细胞膜是由两层磷脂构成的。推测蛋白质分子不是位于磷脂双分子

5、层两侧，而是镶嵌在其中的。任务1：对细胞膜结构的探索细胞生长变形虫运动细胞分裂任务1：对细胞膜结构的探索“三明治”模型无法解释： 细胞的生长与分裂 膜蛋白与脂质的含量差异 电镜下细胞膜的厚度任务1：对细胞膜结构的探索资料：科学家研究发现，有些膜蛋白的特定区域主要由疏水氨基酸组成，这些区域很可能与脂双层的疏水区域结合，造成这些部分会深深插入膜的内部。任务1：对细胞膜结构的探索问题3：通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论？冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构任务1：对细胞膜结构的探索对“三明治”模型的修正磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架；蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于脂双层。任务1：对细胞膜结

6、构的探索变形虫摄食纤毛虫任务1：对细胞膜结构的探索变形虫摄食纤毛虫受精卵卵裂任务1：对细胞膜结构的探索问题4：通过人鼠细胞融合实验结果，你可以得出什么结论？人鼠细胞融合实验正在融合的细胞融合细胞任务1：对细胞膜结构的探索观察、认识细胞膜中的磷脂分子的运动人鼠细胞融合实验侧向扩散旋转运动摆动运动伸缩振荡翻转运动旋转异构适当升高温度，磷脂的流动性越大桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分脂双层为基本骨架结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜内部疏水，屏障桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分脂双层为基本骨架结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜内部疏水

7、，屏障镶嵌、嵌入、贯穿物质运输等桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分脂双层为基本骨架运动结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜内部疏水，屏障镶嵌、嵌入、贯穿运动结构特点：流动性细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动物质运输等桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分脂双层为基本骨架运动结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜内部疏水，屏障镶嵌、嵌入、贯穿运动结构特点：流动性细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动细胞表面物质运输等传递信息等桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分脂双层为基本骨架运动结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜内部疏水，屏障镶嵌、嵌入、贯穿运动结构特点：流动性细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命

8、活动细胞表面物质运输等传递信息等1.将细胞与外界环境分隔开桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分脂双层为基本骨架运动结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜内部疏水，屏障镶嵌、嵌入、贯穿运动结构特点：流动性细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动细胞表面物质运输等传递信息等1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞桑格和尼克森提出流动镶嵌模型组分脂双层为基本骨架运动结构功能磷脂蛋白质糖类（少）细胞膜内部疏水，屏障镶嵌、嵌入、贯穿运动结构特点：流动性细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动细胞表面物质运输等传递信息等1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞3.进行细胞间信息交流细胞膜结构模型的

9、发展细胞膜结构模型的发展流动镶嵌模型还在不断发展中任务2：细胞膜结构的拓展应用 观察图片中运载药物的脂质体的特点，分析回答问题。1.为什么两类药物的包裹位置各不相同？任务2：细胞膜结构的拓展应用2.嵌入抗体在运载体上能稳定存在并发挥作用，则抗体在结构上具有什么特点？任务2：细胞膜结构的拓展应用3.请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞发挥作用？任务2：细胞膜结构的拓展应用4.该脂质体的研究应用是依据了细胞膜的哪些功能？任务3：利用废旧物品制作生物膜模型课后实践： 发掘身边可利用的废旧物品，进行生物膜模型的构建吧！ 思考：哪些材料能够更好地体现细胞膜的结构特点呢？ 具体操作流程可参见教材以及配套光盘小 结 磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，蛋白质分子镶嵌、部分或完全嵌入、贯穿于脂双层。其中磷脂分子和大多数蛋白质分子都可以运动，因而细胞膜具有流动性。 人类对细胞膜结构的探索历程说明，科学探索永无止境，科学理论是在不断修正的过程中建立和完善的，这需要科学精神、科学思维和技术手段的结合。对其他科学理论、假说和模型等，也是如此。小 结科学无止境 2003年度诺贝尔化学奖授予两名1