【课件】3.1细胞膜的结构和功能课件2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1

第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能【本节聚焦】1.细胞膜有哪些主要功能？2.流动镶嵌模型的基本内容是什么？3.通过对细胞膜结构的探索过程的分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟？一个系统总有它的边界国家的边界：国界人体的边界：皮肤和黏膜细胞的边界：细胞膜【思考】植物细胞有细胞壁，其边界是什么？细胞膜（质膜）细胞壁具有全透性，无法创造一个稳定的内部环境一、细胞膜的功能【材料1】用手轻触或针扎鸡蛋黄，感受卵黄膜的柔软度、颜色等，感受细胞膜的存在。通过“卵黄膜”的体验活动，思考细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用呢？（一）将细胞与外界环境分隔开《必修1》P40保障了细胞内部环境的相对稳定产生了原始的细胞膜的出现是生命起源过程中至关重要阶段【材料2】取等量的新鲜菠菜叶片，分别放在等量的冷水和沸水中，几分钟后观察现象。为何沸水呈现绿色，而冷水依旧无色？这体现了细胞膜的什么功能？

沸水中菠菜呈现绿色是因为热水破坏了菠菜细胞膜，细胞中的色素进入水中；而冷水对细胞膜没有破坏作用，色素不会渗透出来。（二）控制物质进出细胞细胞细胞需要的_________细胞产生的_____抗体、激素等分泌物一些对细胞有害的物质、病菌、病毒等营养物质废物水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等CO2、尿素、多余的无机盐等细胞膜的控制作用是相对的

细胞需要的营养物质可以进入，有害物质不容易进入；细胞产生废物要排出细胞外，有用成分不会轻易流失；有害物质也可能进入细胞膜控制物质具有普遍性和相对性细胞膜的功能特性：选择透过性【材料3】鼻子接触精油分子，而在大脑皮层产生“香”的感觉，说明细胞膜还要具备什么功能？（三）进行细胞间的信息交流1.交流方式一：体液的传送内分泌细胞分泌的激素与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞靶细胞靶细胞通过细胞分泌化学物质完成（如激素）（间接传递）《必修1》P41（三）进行细胞间的信息交流2.交流方式二：通过相邻细胞膜接触（直接传递）如：精子和卵细胞的识别和结合3.交流方式三：形成通道胞间连丝

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【小结】细胞膜的功能（一）将细胞与外界环境分隔开（二）控制物质进出细胞（三）进行细胞间的信息交流①通过细胞分泌化学物质完成信息传递②通过细胞膜直接接触完成信息传递③通过形成通道（如胞间连丝）完成信息传递练一练《金版》P37【例1】【例1】下列不属于细胞膜功能的是()A.控制某些分子和离子出入细胞B.细胞识别、细胞与环境之间的物质交换C.使细胞具有相对稳定的内部环境D.控制合成细胞内所需要的各种物质D练一练《金版》P37【例2】【例2】观察下图，有关说法正确的是()A.精子与卵细胞的识别方式如图丙所示B.进行细胞间的信息交流是细胞膜的功能之一C.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接的方式如图乙所示D.图中靶细胞都是通过细胞膜上的受体接收信号分子的B

信息交流使生物体能作为一个整体完成生命活动。细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。二、对细胞膜成分的探究

细胞膜非常薄，即使在高倍显微镜下依然难以看清它的面目。人们对细胞膜化学成分与结构的认识经历了很长的时间。《必修1》P42【思考.讨论】

分析、讨论教材第42页“思考·讨论”内容，概述科学家对细胞膜成分的探索历程，说出细胞膜的主要成分感悟科学探究的基本思路和方法。【实验一】科学家：___________实验内容：用500多种物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验。发现易溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。推测结论：细胞膜是由__________组成的。欧文顿脂质最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析【实验二】科学家制备细胞膜、进行化学分析：组成细胞的脂质有________和________，其中________含量最多。磷脂胆固醇磷脂【实验三】科学家：________________实验内容：利用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。推测结论：细胞膜中的磷脂分子排列为连续的______层戈特、格伦德尔两头部亲水尾部疏水[思考1]请构建出细胞膜中磷脂分子排列为连续两层的模型。×√×[思考2]如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何排布？

磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。[思考3]戈特、格伦德尔若不是选择人的红细胞而是选择鸡的红细胞做实验，测得单分子的面积依旧为红细胞表面积的2倍吗？大于2倍。哺乳动物成熟的红细胞无细胞核以及众多的细胞器。【实验四】科学家：________________实验内容：研究了细胞膜的张力实验，发现细胞的张力明显低于油-水界面的表面张力。且当时人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。推测结论：细胞膜除了脂质外还可能有_________丹尼利、戴维森蛋白质【科学思维—推理】

推理是由一个或几个已知的判断推出一个新的判断的思维形式。推理在科学研究中具有极其重要的作用。

如果不能考察某类事物的全部对象，而只根据部分对象作出的推理，不一定完全可靠。对细胞膜成分的探究脂质【归纳】细胞膜的成分成分_____（约50%）：磷脂最丰富的，还有少量的___________（约40%）：与细胞膜的功能密切相关糖类（2-10%）胆固醇蛋白质功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多《必修1》P43练一练《金版》P37【例3】【例3】下列有关细胞膜的叙述，错误的是 ()A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B.功能不同的细胞，细胞膜蛋白质的种类和数量相同C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D.蛋白质种类和数量多的细胞膜功能复杂D三、对细胞膜结构的探究▌生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态的统一结构（三明治模型）。质疑：静态模型无法解释细胞生长和变形【实验一】20世纪50年代电镜诞生，罗伯特森观察细胞膜，观察到暗—亮—暗三层。蛋白质电子密度高，电镜下显暗带，磷脂分子电子密度低呈亮带。两层暗层：蛋白质一层明层：磷脂三明治模型《必修1》P43白细胞吞噬病菌过程【实验二】

荧光染料标记人和鼠细胞表面的蛋白质后细胞融合人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白诱导融合370C40分钟▌结合其他实验得出结论：膜上蛋白质和磷脂分子可以运动，细胞膜具有一定的流动性细胞膜的结构特点：具有一定的流动性荧光标记法

在

基础上，1972年辛格和尼科尔森提出了_________________被多数人所接受。新的观察和实验证据的流动镶嵌模型《必修1》P44▌思考：对细胞膜结构的探索利用的是什么科学方法？

提出假说---科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说。（不一定可信）四、流动镶嵌模型的基本内容

磷脂双分子层屏障镶在嵌入贯穿物质运输流动性1.__________________是膜的基本支架，具有_______作用；2.蛋白质分子有的_______在磷脂双分子层表面，有的_______磷脂双分子层中，有的_______整个磷脂双分子层。具有__________作用；3.细胞膜具有_________。主要表现在构成膜的磷脂分子侧向自由移动，膜中的蛋白质大多数也能运动。对细胞完成运输、生长、分裂、运动等功能非常重要。蛋白质在细胞膜上的分布是不对称的进一步研究发现：细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质结合形成________，或与脂质结合形成_______。这些糖类分子叫做_______，其与细胞表面的_________、细胞间的____________等功能有密切关系。糖蛋