2.2细胞生命活动的基本单位（第一课时）教学课件高一上学期生物学必修一

第二节

细胞——生命活动的基本单位（第一课时）第二章

细胞的结构和生命活动教学目标生命观念——说出细胞质膜的成分、结构与功能之间的关系。科学思维——说明细胞质膜的流动镶嵌模型，尝试制作细胞质膜的结构模型。科学探究——尝试提出质膜的结构特点假说，并进一步设计实验验证。321新课导入科学家怎样认识细胞质膜的结构与功能的呢？？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，却不能逸出细胞。细胞质膜将细胞与外界环境分开PART01积极思维细胞质膜的结构与功能是怎样被认识的呢?事实:1.1895年，欧文顿(E.Overton)采用500多种化学物质做了上万次实验，证明细胞质膜是由脂质构成的。2.1925年，戈特(E.Gorter)和格伦德尔(F.Grendel)用丙酮提取红细胞质膜，结果脂质在水面上铺成单分子层，其面积大约是红细胞表面积的两倍。这证明脂质呈双分子层排布。同年，在戈特和格伦德尔实验的基础上，另外两位科学家发现细胞质膜的表面张力比“油-水”界面的张力低得多。针对这种情况，他们认为细胞质膜中应含有蛋白质成分。3.1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)通过电子显微镜观察，发现细胞质膜显示“暗-明-暗”三条带(图2-2-1)。其中，两侧的暗带厚约2nm，推测为蛋白质;中间的明带厚约3.5nm，推测为双层脂分子。据此，他确认细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型”积极思维细胞中的蛋白质分子是怎样组成的呢?1.概括

根据以上所列实验证据，尝试概括细胞质膜的组成成分?2.推理

根据上述实验证据，我们能否通过绘图的方式建构细胞质膜的结构模型呢?根据实验证据可知细胞质膜的组成成分至少包含蛋白质和脂质。能。细胞质膜的成分和结构最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析而推测出来的。1895年欧文顿：多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易通过细胞膜。欧文顿（E·Overton）细胞膜非脂溶性物质脂溶性物质相似相溶原理膜是由脂质组成的【思考】欧文顿对细胞膜的组成成分作出怎样的推测？资料1细胞质膜的成分和结构脂质呈双分子层排布。结论哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和其它众多的细胞器，可以避免细胞质膜与其它膜结构混在一起。1925年，戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞质膜，结果脂质在水面上铺成单分子层，其面积大约是红细胞表面积的两倍。细胞质膜的成分和结构1959年，罗伯特森通过电子显微镜观察，发现细胞质膜显示“暗一明一暗”三条带。他确认细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型”。暗带厚约2nm明带厚约3.5nm蛋白质双层脂分子蛋白质--脂质--蛋白质（静态）细胞质膜的成分和结构细胞膜的成分脂质（约占50%）磷脂是构成细胞膜的主要成分，此外还有少量的胆固醇蛋白质（约占40%）在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的数量和种类就越多糖类（2%-10%）糖类+蛋白质

糖蛋白；糖类+脂质分子

糖脂；分布在细胞膜的外表面糖蛋白具有①保护、润滑②细胞识别③提高细胞之间的黏着性的作用积极思维人细胞与鼠细胞为什么能融合?事实:1970年,科学家做了人、鼠细胞的融合实验(图2-2-2),实验内容如下:1.先用红色、绿色荧光素分别标记人和鼠的抗体,再将被标记的抗体分别和人、鼠细胞质膜上相应的抗原结合,使人细胞呈红色,鼠细胞呈绿色。2.将两种颜色的细胞放在一起培养,在细胞融合剂的诱导下,两种细胞发生融合。3.在荧光显微镜下观察发现,人、鼠细胞融合初期,融合细胞的细胞质膜一半呈红色，另一半呈绿色。在37℃条件下培养40min后,两种颜色均匀地分布在细胞质膜上。细胞质膜的成分和结构变形虫吞噬食物白细胞追逐并吞噬细菌细胞质膜具有流动性，必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。细胞质膜的成分和结构1895年欧文顿戈特、格伦德尔细胞质膜中含有蛋白质成分细胞质膜具有一定的流动性细胞质膜流动镶嵌模型1925年细胞质膜由脂质构成.脂质呈双分子层排布1925年1970年1972年罗伯特森1959年细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型”研究历程研究历程细胞质膜的成分和结构CABD糖蛋白磷脂分子蛋白质糖脂磷脂双分子层（基本支架）外侧内侧(3种方式)镶在表面嵌入贯穿（识别功能）细胞质膜的功能控制着细胞与周围环境的物质交换。控制作用是相对的。细胞营养物质废物激素、抗体等分泌物有害物质、病菌、病毒功能特点：选择透过性细胞质膜细胞质膜的功能通常靠蛋白质进行细胞之间的信息交流。方式1发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子受体糖蛋白相邻动物细胞间：细胞质膜互相接触精卵之间的识别和结合特异性细胞质膜的功能方式2较远动物细胞间：借助体液受体（信号分子）通常靠蛋白质进行细胞之间的信息交流。细胞质膜的功能通常靠蛋白质进行细胞之间的信息交流。方式3相邻植物细胞间：形成通道高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接。胞间连丝细胞质膜的功能将细胞与外界环境分隔开，维持着细胞内部环境相对稳定。原始地球环境膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。细胞壁的成分和功能维持细胞形态、保护细胞内部结构细胞壁纤维素、果胶成分：功能：植物细胞课堂小结细胞质膜将细胞与外界环境隔开成分和结构功能控制物质进出细胞细胞间的信息交流隔开外界环境细胞壁的成分和功能成分脂质、蛋白质、糖类研究历程结构流动镶嵌模型（结构特点：流动性）（功能特点：选择透过性）习题检测1.下列叙述中，不能体现细胞质膜控制物质进出细胞的是（）A.细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞B.细胞产生的代谢废物可以排出细胞C.细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞D.环境中一切有害物质都不能通过细胞质膜进入细胞答案：D解析：细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，体现了细胞质膜控制物质进出细胞，A不符合题意；细胞产生的代谢废物可以排出细胞，体现了细胞质膜控制物质进出细胞，B不符合题意；细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞，体现了细胞质膜控制物质进出细胞，C不符合题意；细胞质膜对物质进出细胞的控制作用是相对的，环境中一些有害物质也可能进入细胞，如某些细菌和病毒等，D符合题意。习题检测2.细胞膜也叫质膜，在细胞的生命活动中具有重要作用。下列叙述正确的（）A.与动物细胞相比，植物细胞在清水中不会涨破主要与细胞膜的作用有关B.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明了细胞膜具有一定的流动性C.细胞膜功能的复杂程度与磷脂分子密切相关D.活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，有害物质都不能进入答案：B解析：A、与动物细胞相比，植物细胞放在清水中不会涨破主要是细胞壁起着重要作用，A错误；B、人－鼠细胞融合实验中，将红色荧光染料标记的小鼠细胞与绿色荧光染料标记的人细胞融合，一段时间后两种荧光点均匀分布，这说明了细胞膜具有一定流动性，B正确；C、蛋白质是功能的主要承担者，细胞膜功能的复杂程度与膜上的蛋白质种类和数量有关，C错误；D、细胞膜能控制物质进出细胞，但这种控制作用是相对的，对细胞有毒害的物质也能进入细胞，如病毒、细菌，D错误。习题检测3.下列关于细胞膜探索历程的描述，正确的是（）A.细胞膜的结构探索过程中科学家运用了提出假说的科学方法B.人-鼠细胞的融合实验证明了细胞膜能控制物质进出细胞，具有选择透过性C.罗伯特森利用电镜看到细胞膜的“亮—暗—亮”的结构，把细胞膜描述为静态的D.科学家根据细胞质膜的张力研究，推测出细胞膜除了脂质分子外可能还有糖类答案：A解析：A、在探索历程中常运用提出假说这一科学方法，细胞膜的结构探索过程中科学家运用了提出假说的科学方法，但假说未必都是正确的，还需要实验验证，A正确；B.人－鼠细胞的融合实验证明了细胞膜的流动性，B错误；C.罗伯特森利用电子显微镜提出了“暗－亮－暗”的三层结构是一种静态模型，C错误；D.科学家根据细胞膜的张力研究，推测出细胞膜除了脂质分子外可能还有蛋白质，D错误。习题检测4.细胞膜（又称质膜）是细胞的边界，其结构如下图所示。相关叙述错误的是（）A.结构①可参与细胞间的信息交