细胞膜的结构和功能课件【知识精讲+备课精研】 高一上学期生物人教版必修1

“清黄不接”的原因是什么？细胞作为一个基本的生命系统，它有边界

-----细胞膜第1节

细胞膜的结构和功能细胞膜=质膜第3章

细胞的基本结构1.通过理解细胞膜的功能和其成分结构的关系，形成结构决定功能的生命观念。2.分析流动镶嵌模型的探究历程，掌握科学探究的思路与方法。3.构建磷脂分子和生物膜的物理模型。学习目标开开脑洞

植物细胞最外层是细胞膜，为什么系统的边界是细胞膜，而不是细胞壁呢？细胞壁是全透性的，不能控制物质进出细胞植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，有支持和保护功能P48一、细胞膜的功能作用：保障了细胞内部环境的相对稳定。1.将细胞与外界环境分隔开原始地球膜的出现将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞。一、细胞膜的功能细胞代谢废物营养物质分泌物（抗体、激素）细菌病毒病毒感染红细胞2.控制物质进出细胞（控制是相对的）葡萄糖、氨基酸、氧气等P41右上功能特性：选择透过性受体（本质：糖蛋白）3.进行细胞间的信息交流细胞间功能的协调性有赖于？①物质传递：细胞通过分泌激素（如胰岛素），随血液到全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。受体②接触传递：通过相邻细胞膜接触传递信息（直接交流）如：精子和卵细胞的识别和结合胞间连丝③通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。不需要受体的交流方式【小结】细胞膜的功能101.将细胞与外界环境分隔开。2.控制物质进出细胞。3.进行细胞间的信息交流。保障了细胞内部环境的相对稳定。活细胞的细胞膜对物质进入细胞具有控制作用。①通过信号分子运输传递信息——间接交流②通过相邻细胞膜的直接接触进行信息交流③通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，

携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例：2021北京高考19题图

光合产物如何进入叶脉中的筛管1.用凉水洗苋菜水不变色，而炒或者煮汤汁都会变红，这说明细胞膜有什么功能？控制物质进出细胞2.植物传粉后，同种和不同种的花粉都会落到雌蕊的柱头上，同种的花粉能萌发，异种的花粉不能萌发。这体现了细胞膜的什么功能？进行细胞间信息交流【联系生活】例1.细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。关于细胞间信息交流的说法错误的是()A．B细胞与乙细胞上的受体化学本质都是蛋白质B．图2可以表示精子与卵细胞的识别C．细胞间信息交流的方式多种多样，可以是细胞接触传递信息，也可以通过介质传递D．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构D例2.根据图解回答下面的问题：(1)图中反映的是细胞膜的________功能。(2)图中甲表示的是__________的细胞，乙表示的是__________细胞。(3)图中①表示__________，②表示____细胞膜上的_______。(4)细胞之间除了通过直接接触传递信息外，还可间接传递信息，如内分泌细胞将__________分泌出来后，由__________运输到全身各处，作用于远处的靶细胞。(5)细胞膜除了具备图中所示功能外，还具有_________和

________的功能。进行细胞间的信息交流与膜结合的信号分子靶受体发出信号的细胞靶激素血液控制物质进出细胞将细胞与外界环境分隔开例3.下图表示三种细胞间信息交流方式。①图(1)所示的信息交流方式中，A细胞主要是________，产生的信息分子主要是___________，需要通过________的运输才能运至B细胞，信息分子要与B细胞膜上的________结合才能完成信息的传递。②请举一个以图(2)中的信息交流方式的例子：__________________。③图(3)中所示的是________细胞间的信息交流方式，该通道是________。内分泌细胞激素血液受体精子与卵细胞的识别和结合高等植物胞间连丝●●细胞膜●●●●●●溶于脂质的物质●●不溶于脂质的物质发现脂质更容易通过细胞膜。推测：实验：时间：1895年人物：欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验。资料1:二、对细胞膜成分的探索历程膜中含脂质原理：相似相溶磷脂分子结构式磷脂分子模型磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。头部亲水尾部疏水磷脂分子示意图磷脂分子是一种甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子元素组成：

CHONP资料3：磷脂分子结构想一想：1、细胞生活在液体环境中，细胞膜中磷脂分子该如何排布呢？空气-水界面上：2、在空气---水界面上，磷脂分子该如何排布?

单层排列P42下亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水

时间：1925年

人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel

实验：把红细胞膜中的磷脂抽提出来，在水面上铺展成单分子层，结果发现磷脂分子排成单层，后的面积恰好等于红细胞表面积的两倍。

资料4：高特和格伦徳对血影的研究细胞膜中的磷脂是双层的结论：实验材料(1)材料：人和其他哺乳动物的_______________。(2)材料选择的原因：①无_______和众多_________

②无________。细胞核细胞器细胞壁成熟的红细胞三无细胞P42上细菌高等动物细胞高等植物细胞哺乳动物成熟红细胞选材：选出适合作为提取细胞膜材料的细胞，说明理由。1935年英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，发现细胞膜表现张力明显低于油—水界面的表面张力。实验证据资料5：结论：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。资料2：

人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。

根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论?

得出结论：推测膜中可能还含有蛋白质等教材中是如何探索出细胞膜中附有蛋白质的？细胞膜的成分脂质主要糖类蛋白质约50%磷脂最丰富。动物细胞膜中还含有胆固醇。约40%决定膜的功能。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。2%~10%参考P45，找出存在形式及功能++三、对细胞膜结构的探索资料5：三明治模型（单位膜模型）观点：所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质构成的静态统一结构。时间：1959年罗伯特森看到的细胞膜电镜照片（放大400000倍）两侧暗层两侧暗层三明治模型背景资料

随着电镜的问世和技术的不断改良，科学家测得细胞膜的厚度为7-8nm。单独测量磷脂双分子层的厚度约为3.5nm，膜蛋白的厚度约为5-10nm。

三明治模型❌三、对细胞膜结构的探索荧光标记蛋白质人细胞诱导融合鼠细胞40分钟后370C资料6：

时间：1970年

人物：弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)

实验：人、鼠细胞融合实验

结论：细胞膜具有一定的流动性实验方法：荧光标记法！蛋白质镶在、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中蛋白质在膜中的分布是不对称的。冰冻蚀刻技术与扫描电子显微镜技术资料7：【资料】冰冻蚀刻技术：标本用干冰等冰冻，后用冷刀断开，升温后在真空下暴露断裂面。时间：1972年人物：桑格和尼科尔森提出：流动镶嵌模型

多糖糖蛋白蛋白质分子磷脂双分子层胆固醇（刚性）基本支架保护、润滑、识别（细胞间的信息）等四、流动镶嵌模型基本内容细胞膜外侧多糖与脂质结合成糖脂P44图糖被嵌入镶在贯穿分布在动物细胞膜脂双层的内部四、流动镶嵌模型的基本内容磷脂分子磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白糖脂糖被磷脂：磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架；蛋白质：蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中；糖被：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。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探究三：小组合作根据课本44-45页内容，利用手中的材料，在白纸上作出细胞膜的模型并尝试解说这一模型。结构特点：一定的流动性

原因：构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的功能特性:

选择透过性原因：主要取决于细胞膜上转运蛋白的种类和数量。P44下四、流动镶嵌模型的基本内容四、流动镶嵌模型的基本内容四、流动镶嵌模型的基本内容例4.(不定项)下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述不正确的是(

)

A．细胞膜具有两层磷脂分子，磷脂分子的头部为亲水基团B．具有①的一侧为细胞膜的外侧，①与细胞之间的信息交流有关C．②和③构成了细胞膜的基本支架，是可以运动的D．细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关√√磷脂双分子层

基本支架

一定的流动性

蛋白质分子

镶

嵌入

贯穿

运动

糖蛋白、糖脂

外表面

糖被

细胞识别和信息传递等例5.3．结构特点有一定的__________。流动性

4.功能特点具有一定的

。

选择透过性亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水

既然膜内部是疏水的，为什么水分子能跨膜运输呢？

①因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子的侧向自由移动而产生的间隙自由扩散。

②因为细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过水通道蛋白协助扩散通过细胞膜。P45右鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。

讨论

1．为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？

活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，所以活细胞没有被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的这一功能，台盼蓝能够通过细胞膜进入到细胞中，所以死细胞能够被染成蓝色。

细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。

2．据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？问题探讨成分细胞膜功能脂质糖类蛋白质进行细胞间的信息交流控制物质进出细胞将细胞与外界环境分隔开结构决定基本支架--磷脂双分子层蛋白质分子--镶、嵌、贯穿(流动镶嵌模型)约50%约2%-10%约40%观察下列三个图的信息交流类型，请思考并回答下列问题：

(1)图甲、乙、丙分别通过______________________________实现信息交流。(2)精卵识别属于图________类型，激素调节属于图________类型，植物细胞的胞间连丝与图________方式相吻合。激素、细胞膜直接接触、细胞通道乙甲丙课堂检测流动镶嵌模型的基本内容：1.细胞膜主要由

和

组成。细胞膜上的脂质主要是

。2.磷脂分子以疏水的尾部相对，亲水的头部朝向两侧，构成

，以此作为细胞膜的