【公开课】细胞膜的结构和功能课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞。在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展……第1节细胞膜的结构和功能第3章细胞的基本结构资料1：生命的起源（图甲）生物进化论认为：原始生命起源于原始海洋，原始细胞膜的形成标志着原始细胞的诞生，从此，整个有机界的基础便产生了。资料2：物质进出细胞的控制（图乙）细胞需要的物质可以进入细胞，细胞不需要或对细胞有害的物质不能进入细胞，细胞产生抗体、激素或代谢废物等可从细胞中释放出来。甲乙一、细胞膜的功能资料3：花粉和柱头之间的相互识别（图丙）花粉粒落到柱头时，花粉释放花粉壁蛋白质到柱头表面，与柱头乳突细胞表面的蛋白质膜相互识别。若二者亲和，花粉粒吸水萌发，最终实现受精。若二者不亲和，可诱使柱头乳突细胞产生物质，阻碍花粉的萌发和花粉管的生长，致使受精作用不能实现。丙一、细胞膜的功能一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开细胞膜的这种功能对细胞的生命活动有什么重要意义？相对独立的系统相对稳定的内部环境2.控制物质进出细胞流感病毒对人体有害，但它也能进入细胞使人患病，这说明细胞膜的控制作用有何特点？细胞膜的控制作用具有相对性（1）用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的。这与细胞膜的功能有何关系？学以致用：说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。（2）课本40页“问题探讨”中，用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞呈现不同颜色，请解释原因。活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，不能被染色剂台盼蓝染色；死细胞丧失了这种功能，能被染色剂台盼蓝染色。3.进行细胞间的信息交流（1）结合下图，说出细胞间信息交流的方式。A.通过体液传送进行信息交流B.通过细胞膜直接接触进行信息交流C.通过形成通道进行信息交流ABC（2）植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别与结合分别属于上面的哪种方式？（3）受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？植物细胞间的胞间连丝属于C方式（通过形成通道进行信息交流）人体内胰岛素的作用过程属于A方式（通过体液传送进行信息交流）精子和卵细胞的识别与结合属于B方式（通过细胞膜直接接触进行信息交流）受体的化学本质是糖蛋白，受体和信号分子的结合具有特异性。整理：通过刚才的学习，你掌握了哪些知识？画出知识概念图。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通过体液传送进行信息交流通过细胞膜直接接触进行信息交流通过形成通道进行信息交流生命观念之——结构功能观生物体的结构与功能相适应二、对细胞膜成分的探索阅读教材【思考·讨论】，分组完成下列讨论题。1.最初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？通过对细胞通透性的研究，推测分析膜的成分。1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：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。据此推测：细胞膜是由脂质组成的。2.根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层？科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？亲水的头疏水的尾磷脂分子的结构磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层2.根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层？科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？人的成熟红细胞只有细胞膜这一种膜结构，铺展成单分子层的脂质全部来自于红细胞膜。所以脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因做出分析？磷脂分子亲水头靠近水，疏水尾远离水，所以磷脂分子在水中能自发地形成双分子层。细胞生活在水环境中，其内外都有水，因此细胞膜必然是由磷脂双分子层构成。在水中形成的磷脂双分子层模式图4.如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？磷脂分子亲水头靠近水，疏水尾靠近苯，在水—苯混合溶剂铺展成单分子层。5.经过研究，你认为细胞膜的成分有哪些物质？细胞膜中有脂质、蛋白质和糖类，脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。6.下图表示不同细胞膜各组成成分的含量，从中得到的结论是什么？结论：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与含量就越多三、对细胞膜结构的探索阅读教材，分组讨论下列问题。1.罗伯特森在电镜下观察了细胞膜结构，提出的细胞膜结构模型的假说是什么？这种模型的不足之处在哪里？2.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明了什么？3.目前大多数人都接受的细胞膜结构模型是哪种？1.罗伯特森的“单位膜”结构模型所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成静态统一结构，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。不足之处：细胞膜是静态的统一结构，会使细胞膜的复杂功能难以实现。细胞膜结构的电镜照片2.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验绿色荧光染料标记的膜蛋白红色荧光染料标记的膜蛋白小鼠细胞细胞融合40min37℃杂交细胞人细胞实验结论：细胞膜具有流动性。四、流动镶嵌模型小组内展示自己制作的流动镶嵌模型，讨论：1.流动镶嵌模型的基本内容是什么？细胞膜在结构上有什么样的特点？2.在细胞膜结构模型探索过程中，你受到哪些启示？流动镶嵌模型的基本内容磷脂双分子层糖蛋白膜表面的糖被有什么功能呢？1.基本支架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向外侧，疏水性尾部朝向内侧）。2.蛋白质分子存在形态：有镶在表面、嵌入、贯穿于磷脂双分子层3.糖类（糖被）：糖蛋白（细胞膜的外表面）、糖脂蛋白质糖被在细胞生命活动中重要功能，如识别、信息传递等功能4.细胞膜的结构特点：具有流动性。模型建构的基本方法