31细胞膜的结构与功能课件高一上学期生物人教版必修1

3.1细胞膜的结构与功能第三章

细胞的基本结构教学目标：本节聚焦细胞膜有哪些主要功能？流动镶嵌模型的基本内容是什么？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、细胞膜的功能【资料1】没有受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作一个卵细胞。1.鸡蛋黄与蛋清之间被什么样的结构分隔开?说明了其有什么功能?细胞膜能将细胞与外界环境分隔开意义?一、细胞膜的功能【资料2】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。1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色?2.据此推测，细胞膜作为系统的边界，应该具有什么功能?细胞膜能控制物质进出细胞（选择透过性-功能特性）?一、细胞膜的功能全透性一、细胞膜的功能细胞学说中强调“细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞构成的整体生命起作用”。多细胞生物的生命活动必须依赖于细胞之间的协调配合才能完成。施莱登施旺下课接热水的时候，水温太烫，下意识把手抽开。1这一系列反应哪些细胞参与了？2细胞之间信息交流的方式有哪些？细胞膜能进行信息交流一、细胞膜的功能间接交流直接交流通道交流一、细胞膜的功能接触传递(直接传递）【知识拓展】靶细胞：接受信号的细胞

受体：靶细胞膜上/内负责接受化学物质信号的结构

受体的化学本质：蛋白质/糖蛋白

受体的特异性：一种受体只能识别一种信号分子

精子与卵细胞之间的识别和结合一、细胞膜的功能物质传递（间接传递）

内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，激素作为信号分子，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。神经递质？一、细胞膜的功能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。例如，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。信息交流以及物质转运小结：细胞膜的功能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物质（间接）传递接触（直接）传递通道传递1.说出下列实例分别体现细胞膜的哪项功能：①新鲜的苋菜叶泡进凉水中，水一般不会变红，但高温炒熟的苋菜中却有红红的汤汁；②莲“出淤泥而不染”；③鼻子接触香水分子，为什么大脑皮层能产生“香”的感觉？控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流练习与应用2.说说下面图片体现细胞间的哪种交流方式？3.判断下列说法是否正确：①细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。()②新冠病毒表面的S蛋白与人体细胞表面的ACE2受体的结合体现了细胞间的信息交流；（）××练习与应用4.下图为细胞间信息交流的某些方式的示意图。以下叙述不正确的是（）A.A、B、C三图中，靶细胞都是通过细胞膜上的受体接受信号分子B.从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样C.细胞膜上有信息接收功能的物质很可能为糖蛋白D.细胞间的信息交流一定依赖细胞膜上的受体D练习与应用5.(2023·海口期中)多细胞生物体内细胞之间需要进行信息交流，下列相关叙述正确的是(

)A.细胞间信息交流的受体都存在于细胞膜上B.精子和卵细胞相互接触完成受精作用体现了细胞的信息交流C.信息从一个细胞传递给另一个细胞时，信号分子一定离开发出信号的细胞D.雄性昆虫接收雌性昆虫发出的信息素体现了细胞膜的信息交流功能B练习与应用二、对细胞膜的探索历程-成分探索课堂活动1细胞膜的成分5min1.请同学们自主阅读课本P42“科学家对细胞膜成分的探索历程”相关部分，回答下列问题。①欧文顿实验是如何得出“细胞膜是由脂质组成的”这一推论的？②如何进一步研究构成细胞膜的脂质类型的？分析的结果是什么？③为什么选择红细胞作为实验材料呢？④组成细胞膜的脂质有什么特点？⑤细胞内外均为水环境，磷脂分子如何分布？如果将其置于水-苯混合溶液又会如何分布？⑥1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的？⑦1935年，丹尼利和戴维森的实验结果是什么？推论是什么？⑧概述细胞膜的组成成分。二、对细胞膜的探索历程-成分探索问题1：欧文顿实验是如何得出“细胞膜是由脂质组成的”这一推论的？●●细胞膜●●●●●●溶于脂质的物质●●不溶于脂质的物质相似相溶原理溶质和溶剂结构相似，彼此互溶。二、对细胞膜的探索历程-成分探索问题2：如何进一步研究构成细胞膜的脂质类型的？分析的结果是什么？组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。问题3：为什么选择红细胞作为实验材料呢？①动物细胞无细胞壁，更易吸水胀破。②哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，有利于细胞膜提纯。二、对细胞膜的探索历程-成分探索问题4：组成细胞膜的脂质有什么特点？亲水“头部”疏水“尾部”二、对细胞膜的探索历程-成分探索问题5：细胞内外均为水环境，磷脂分子如何分布？如果将其置于水-苯混合溶液又会如何分布？空气二、对细胞膜的探索历程-成分探索问题6：1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的？问题7：1935年，丹尼利和戴维森的实验结果是什么？推论是什么？二、对细胞膜的探索历程-成分探索问题8：概述细胞膜的组成成分？细胞膜成分脂质蛋白质少量的糖类磷脂最丰富，还有少量的胆固醇（动物细胞膜）重要的功能作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多(50%)(40%)(2%~10%)主要成分二、对细胞膜的探索历程-结构探索课堂活动2细胞膜的结构5min1.请同学们自主阅读课本P43-45“科学家对细胞膜结构的探索”相关部分，回答下列问题。①罗伯特森提出的细胞膜模型假说是？合理吗？为什么?②科学家用什么实验推翻了罗伯特森的“三明治模型”？实验方法？标记的成分是？证明了什么？③目前大多人接受关于细胞膜的分子结构模型？创建者？基本内容？二、对细胞膜的探索历程-结构探索问题1：罗伯特森提出的细胞膜模型假说是？合理吗？为什么?“三明治”模型:①“暗-亮-暗”三层结构（蛋-脂-蛋）②静态的统一结构变形虫摄食纤毛虫细胞分裂二、对细胞膜的探索历程-结构探索问题2：科学家用什么实验推翻了罗伯特森的“三明治模型”？实验方法？标记的成分是？证明了什么？融合细胞细胞融合37℃40min正在融合的细胞红色荧光染料标记膜蛋白绿色荧光染料标记膜蛋白人细胞小鼠细胞荧光标记法标记膜蛋白，证明了细胞膜具有流动性（结构特性）。三、流动镶嵌模型问题3：目前大多人接受关于细胞膜的分子结构模型？创建者？基本内容？【资料3】物理学家将细胞膜冰冻处理后用冷刀断开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面，复膜后在电镜下观察断裂面的形态结构。（冰冻蚀刻显微技术）冰冻蚀刻电镜技术观察的蛋白质分布模型蛋白质镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中膜结构内外的不对称性辛格和尼科尔森提出的“流动镶嵌模型”蛋白质胆固醇磷脂分子磷脂双分子层糖蛋白糖脂三、流动镶嵌模型1.细胞膜主要由

和

构成的；

是膜的基本支架，其内部是

端；有屏障作用；3.蛋白质

脂双层中，在

等方面有重要作用；4.细胞膜具有

，全部的

和大部分

的可以运动。磷脂蛋白质磷脂双分子层镶在、嵌入、贯穿于流动性疏水物质运输磷脂分子蛋白质？三、流动镶嵌模型在细胞膜外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫作糖被。糖被在生命活动中具有重要功能，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。科学方法提出假说细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。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，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。课堂总结：1.如何检测细胞膜的完整性？原理？2.细胞的边界是？别称？3.细胞膜的三大功能？细胞膜存在的意义？5.细胞间信息交流的方式？哪种需要受体？哪种需要化学物质?6.细胞膜的功能由哪种成分决定？7.探索细胞膜成分的历程，人物？结论？细胞膜成分？8.流动镶嵌模型的提出者？膜成分？支架？蛋白质位置？细胞膜的结构特点？功能特点? 功能特点的结构基础？细胞膜具有流动性的意义？糖被的作用？9.水分子为什么能跨膜运输？6.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，细胞膜上会留下一个空洞。（）×××练习与应用7.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练习与应用练习与应用8.变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明了（）A．细胞膜具有选择透过性B．细胞膜具有一定的流动性C．细胞膜具有全透性D．细胞膜具有保护作用9.使磷脂分子特别适于形成细胞膜的特性是（）A．它们是疏水的B．它们是亲水的C．它们迅速吸水D．它一端亲水一端疏水BD练习与应用10.在众多学者提出的关于细胞膜的分子结构模型中，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。如图是细胞膜的结构模式图，①~③表示构成细胞膜的物质，有关说法错误的是（）A、①位于细胞膜的内侧，与细胞识别有关B、③构成细胞膜的基本支架C、功能越复杂的细胞膜，②的种类与数量就越多D、②与③大多数是可以运动的A练习与应用11.以下是细胞间信息交流的三种形式，请据图回答下列问题：(1)A是_______，需要通过______的运输到达B________。(2)C的化学本质是

，它可以接受另一细胞发出的______。(3)E是_________，能使植物细胞相互连接，也具有信息交流的作用。精子和卵细胞之间的识别和结合相当于图甲、图乙、图丙中的图______。(4)细胞膜含有

等成分，B细胞膜与D细胞膜的功能差异，主要与________成分有关。(5)除信息交流外，细胞膜还具有________________________、__________________等功能。激素血液靶细胞糖蛋白(蛋白质)信息乙胞间连丝蛋白质、脂质和糖类蛋白质将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞12.如图为细胞膜结构示意图,A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题:(1)该结构模型为目前被公认的细胞膜模型,名称为________________。

(2)图中1表示______________,是细胞膜的基本支架，3是________,可以镶、嵌、贯穿细胞膜。(3)2是指_____，可以与蛋白质结合形成________，图中_____(填图中字母)侧是细胞膜的外侧,判断的理由是_________________________________________。(4)动物细胞吸水时1的厚度会变小,这说明1具有___________。

练习与应用流动镶嵌模型磷脂双分子层流动性AA侧有糖蛋白,而糖蛋白位于细胞膜的外侧蛋白质糖被糖蛋白练习与应用13.磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的“头”部亲水、“尾”部疏水的性质有关。回答下列问题：(1)某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是由______(填“单”或“双”)层磷脂分子构成的，磷脂的“尾”部向着油滴______(填“内”或“外”)。(2)将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很可能是____________(填“鸡的红细胞”“人的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”)。(3)如图表示细胞膜的亚显微结构图，请回答下列问题：①图中[1]表示_______________，它构成膜的基本支架。单内人的红细胞磷脂双分子层练习与应用②如果这是肝细胞的细胞膜，细胞膜上的胰岛素受体最可能是图中的[

]________。胰岛素受体与胰岛素特异性结合后，能加快细胞