细胞膜的流动镶嵌模型第2课时课件【核心素养提升+备课精讲精研】高一上学期生物人教版必修1

细胞膜的流动镶嵌模型

3.1细胞膜的结构和功能（第二课时）细胞膜的功能有哪些？功能结构决定温故知新1、将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流？对细胞膜结构的探索提出假说：【资料1】

欧文顿实验1895年欧文顿用500多种物质对细胞进行上万次的通透性实验。非脂溶性物质脂溶性物质细胞膜细胞膜是由脂质组成的。探究一：细胞膜组成成分问题1：根据“相似相溶”的原理，你可以从实验现象中推测出什么结论呢？对细胞膜结构的探索提出假说：【资料2】

丹尼利和戴维森实验他们研究细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。细胞膜组成成分还有蛋白质。探究一：细胞膜组成成分问题2：你可以从中推测出什么结论呢？人们发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。问题4：从现象推出的假说一定正确么？为进一步验证接下来应该如何做？问题3：以上两则资料对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？对现象的推理分析对细胞膜结构的探索①无细胞壁，细胞容易吸水涨破；②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。【资料3】

细胞膜成分鉴定实验一20世纪初，科学家从哺乳动物成熟的红细胞分离出细胞膜，离心过滤并进行了化学分析。探究一：细胞膜组成成分问题6：为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？确定细胞膜的脂质成分有

和

，组成膜的脂质中

含量最多。磷脂胆固醇磷脂问题5：科学家利用红细胞制备细胞膜并进行成分分析的结果是？对细胞膜结构的探索成分红细胞膜肝细胞膜心肌细胞膜脂质约43%约40%约24%蛋白质约49%约59%约75%糖类约8%微量微量科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜的成分及含量探究一：细胞膜组成成分【资料4】

细胞膜成分鉴定实验二问题7：请概述细胞膜的成分组成？脂质蛋白质少量的糖类（50%）（40%）（2%~10%）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多磷脂（主要）胆固醇（动物细胞膜）

思考：既然膜的成分主要是磷脂和蛋白质，那么这些成分

是如何组成膜的呢？对细胞膜结构的探索头部亲水尾部疏水探究二：磷脂分子的排布方式【资料5】

磷脂分子的结构多个磷脂分子在水中总是自发形成双分子层对细胞膜结构的探索头部亲水尾部疏水探究二：磷脂分子的排布方式【资料5】

磷脂分子的结构任务1：根据磷脂分子的特点，猜想磷脂在空气—水界面排布方式并构建模型？

水空气对细胞膜结构的探索探究二：磷脂分子的排布方式【资料6】

细胞的生活环境单细胞单细胞生物草履虫生活在有水的环境中；人体血细胞生活在血液中，血液的主要成分是水；人体其他组织细胞生活在组织液中，其主要成分也是水，并且细胞内有85%~90%的化合物是水。任务2：猜想磷脂分子在细胞膜中的排布方式并构建模型。水水细胞对细胞膜结构的探索探究二：磷脂分子的排布方式【资料7】

朗姆瓦实验将磷脂分子溶于苯和水中，当苯挥发完后，磷脂分子排列成单层，头部浸入水中，尾部浮于水面。【资料8】

戈特和格伦德尔实验从人的红细胞细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积约为红细胞表面积的2倍。实验验证：细胞膜的磷脂分子是排列为连续的两层！对细胞膜结构的探索探究二：磷脂分子的排布方式结论：磷脂分子头部朝外，尾部朝内，排成连续两层，构成膜的基本支架

思考：膜的成分主要是磷脂和蛋白质，我们已知磷脂双分子层作为

膜的基本支架，那蛋白质是如何排布的呢？对细胞膜结构的探索【资料9】

罗伯特森实验罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。问题8：猜想暗处和亮处分别代表什么物质？试猜想细胞膜上蛋白质的分布方式？探究三：蛋白质的排布方式【资料10】：电子显微镜工作原理电子显微镜的工作原理是电子束照到大分子物质上会呈现黑暗，反之呈现明亮。结论：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成

的三层统一结构（三明治模型）。假说1：蛋白质—脂质—蛋白质假说2：脂质—蛋白质—脂质证明假说1成立对细胞膜结构的探索【资料11】

细胞膜厚度数据探究三：蛋白质的排布方式项目实际电镜测得“三明治”模型猜想细胞膜的厚度7~8nm超过20nm厚度超过20nm问题9：根据电镜照片和膜厚度的证据，这说明了什么？猜想蛋白质的排布方式。任务3：修正并构建细胞膜模型，画出蛋白质分子的排布方式。对细胞膜结构的探索【资料12】

细胞冰冻蚀刻实验运用冻蚀技术即用冷刀断开冰冻标本，使断裂面暴露。探究三：蛋白质的排布方式问题10：蛋白质在细胞膜上的的排布有什么特点？磷脂分子层膜蛋白蛋白质

在磷脂双分子层中。镶在、嵌入、贯穿对细胞膜结构的探索探究四：细胞膜的结构特点问题11：罗伯特森的“三明治模型”指出膜是一个静态的结构，你认同这一观点吗？请举例说明。变形虫的摄食白细胞追击细菌对细胞膜结构的探索探究四：细胞膜的结构特点【资料13】

人—鼠荧光蛋白标记细胞融合实验人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白诱导融合370C40分钟细胞膜不是静止不动，而是具有流动性。问题12：这个实验有何现象，表明了什么？膜中的蛋白质大多能运动，磷脂分子也可以侧向移动。结构特点

1972年辛格和尼科尔森通过新的实验依据提出了流动镶嵌模型。对细胞膜结构的探索1.细胞膜的基本支架是什么？2.蛋白质在细胞膜上如何分布？3.什么叫糖被？分布在膜的哪一侧？4.磷脂双分子层作为基本支架的作用?5.蛋白质以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中的作用?6.细胞膜具有流动性的意义?7.糖被分布在膜外侧有何作用？流动镶嵌模型的基本内容【任务】阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，思考下列问题，并尝试用自己的话概括流动镶嵌模型的基本内容：流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层蛋白质分子（镶在表面、嵌入、贯穿）糖脂（基本支架）【任务】阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，思考下列问题，并尝试用自己的话概括流动镶嵌模型的基本内容：内侧外侧糖蛋白流动性流动镶嵌模型的基本内容4.磷脂双分子层作为基本支架的作用?5.蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中的作用?6.细胞膜具有流动性的意义?7.糖被分布在膜外侧有何作用？具有屏障作用在物质运输具有重要作用对于细胞完成物质运输、生长和分裂、运动等功能非常重要。1、将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关细胞膜的结构决定细胞膜的功能证据探索结论【资料1】欧文顿实验【资料2】丹尼利和戴维森实验【资料3】细胞膜成分鉴定实验一【资料4】细胞膜成分鉴定实验二细胞膜的组成成分【资料5】磷脂分子的结构【资料6】细胞的生活环境【资料7】朗姆瓦实验【资料8】戈特和格伦德尔实验磷脂分子的排布【资料9】罗伯特森实验【资料10】：电子显微镜工作原理【资料11】细胞膜厚度数据【资料12】细胞冰冻蚀刻实验蛋白质的排布方式【资料13】人一鼠细胞融合实验细胞膜的结构特点细胞膜主要成分是磷脂和蛋白质流动性思考：纵观细胞膜结构模型的探索过程，你能归纳出本节科学发现的步骤吗？提出假说观察现象实验验证细胞膜结构的探索修正假说P44自评与互评

翻到课本封面，两人互作，一个指一个说，从成分、成分所在的位置、在这个位置有什么作用三方面，进一步巩固细胞膜流动镶嵌模型。1.基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。(1)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。()(2)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。()(3)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下个空洞。()×××即时训练2.细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是()A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜C.细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型B即时训练即时训练A.①B.②C.③D.②③3.据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这主要是与细胞膜的哪项结构有关

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A课后任务下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。1.为什么两类药物的包裹位置各不相同？2.请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？课后任务下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性