3.1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

国家的边界：人体的边界：细胞的边界：细胞膜边防线皮肤第3章细胞的基本结构第一节细胞膜的结构和功能教学目标：1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。2.分析细胞膜组成成分与结构的探索历程，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神，科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的构成。细胞膜的功能对细胞膜结构的探索流动镶嵌模型的基本内容原始地球环境原始海洋中有机物聚集进化出原始生命产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。细胞膜出现意义将细胞与外界环境分隔开—系统的边界1.1资料1：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。【思考】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？死细胞活细胞细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出的功能。核CO2细胞产物代谢废物O2

营养物质细胞膜以上说明细胞膜有________性，控制作用是_____的选择透过相对不需的，有害的物质有些病毒病菌控制物质进出细胞1.21.1细胞膜的功能控制物质进出细胞细胞膜的功能特性：选择透过性教材P40-411.细胞需要的

可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞。2.细胞内合成的抗体、

等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。3.环境中一些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是

。营养物质激素相对的进行细胞间的信息交流资料2：施莱登和施旺在细胞学说中强调“细胞既是一个相对独立的单位，又和其他细胞构成的整体起作用”。由此说明多细胞生物体的生命活动必须依赖于细胞之间的协调配合才能完成。这体现了细胞膜的什么功能呢？进行细胞间的信息交流1.3靶细胞发出信号的细胞与膜结合的信号分子膜上接受信号分子的受体相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。演示（1）直接交流：细胞膜的接触进行细胞间的信息交流1.3受体血管（2）间接交流：细胞分泌化学物质（如激素），通过膜表面的受体传递信息1、化学本质：糖蛋白2、作用：接受激素等化学物质的信号3、特点：专一性（一种受体只能识别一种或者一类物质）受体简介接受信号的细胞靶细胞:思考：所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体吗？胞间连丝进行细胞间的信息交流1.3相邻两个细胞之间形成

，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_________

相互连接，也有信息交流的作用。通道胞间连丝1.如图表示细胞膜的功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是A.功能①在生命起源过程中具有重要作用B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都是有利的C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流√2.(2023·河北张家口高一期中)如图为细胞间信息交流的三种方式，下列有关叙述错误的是A.这三种方式中都需要信号分子与细胞膜上的受体进行识别与结合B.图甲可表示胰岛素经血液运输到靶细胞对其生命活动进行调节C.图乙可表示同种动物精子和卵细胞之间的识别和结合D.图丙可表示高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接并进行信息交流√细胞膜的功能对细胞膜结构的探索流动镶嵌模型的基本内容【资料1】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。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？细胞膜成分的探索2.1相似相溶原理【资料2】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析，得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。【思考】为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？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。细胞膜成分的探索2.1结构图模型【磷脂】是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。磷酸“头部”是亲水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。细胞膜结构的探索2.2(2)若细胞内外均为水环境，细胞膜中的磷脂分子应如何分布？请画图表示。水水水水(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布特点的是

。A【资料3】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。【思考】以上资料说明细胞膜中还可能含有什么物质？推测：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。细胞膜成分的探索2.1

【资料4】神经髓鞘的蛋白质含量不仅少，而且蛋白质种类只有3种。神经髓鞘也比较简单，主要起绝缘作用。红细胞、肝细胞、大肠杆菌的细胞膜都承担着非常复杂繁多的生理功能，它们的细胞膜中蛋白质的种类和数量均较多。【思考】由上述材料分析，细胞膜功能的复杂程度主要与哪种成分相关联？细胞膜的功能主要由

决定，功能越复杂的细胞膜，

的

和

越多。蛋白质蛋白质种类数量成分_____（约50%）_______（约40%）糖类（2%～10%）_____（主要

）胆固醇(动物细胞膜具有)脂质磷脂蛋白质C、H、O+N（+P、N）细胞膜的成分2.1提出假说：实验：时间：1959年

人物：罗伯特森细胞膜由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成，中间亮层是脂质分子；是静态统一的结构。暗－亮－暗在电镜下看到了细胞膜清晰的___________的三层结构。细胞膜结构的探索2.2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）蛋白质镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中。体现了膜结构内外的不对称性，与罗伯特森关于细胞膜中蛋白质排列结构的描述不同。发现：实验：1959年，罗伯特森——静态的统一结构膜上的蛋白质对称地平铺在磷脂的两侧细胞膜是一种静态的统一结构如果细胞膜是静态的，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、运动等现象都难以解释。20世纪60年代，质疑静态模型（1）理由（2）推测质疑细胞膜是静态的观点，细胞膜应该能够流动。变形虫摄取草履虫受精卵卵裂酵母菌出芽生殖1970年，人鼠细胞融合实验（1）方法（2）现象（3）结论荧光标记法开始一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37℃下经过40min后两种颜色的荧光均匀分布。细胞膜具有流动性细胞融合初期人鼠杂交细胞细胞融合细胞融合37°培养40min人细胞鼠细胞红色荧光素标记的抗体绿色荧光素标记的抗体A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、

脂质和糖类B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变

化与细胞膜的功能有关C.细胞膜的功能越简单，所含蛋白质

的数量越多D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中

具有重要作用3.如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是√4.(2023·云南德宏高一统考)人类对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列结论(假说)错误的是A.脂溶性物质更易通过细胞膜，由此推测细胞膜是由脂质组成的B.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合，说明细胞膜具有流动性C.电镜下细胞膜呈暗—亮—暗结构，罗伯特森认为生物膜由脂质—蛋白

质—脂质构成D.提取人成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层，其面积是红细胞表面积

的2倍，由此推测细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构，罗伯特森认为所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，C错误。√细胞膜的功能对细胞膜结构的探索流动镶嵌模型的基本内容

1972年辛格（S.J.Singer）和尼克尔森（G.Nicolson）总结前人的研究成果，并且在新的观察和实验证据的基础上，提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。A

B

C

(1)图中A名称：____________作用：膜的__________

特点：______________磷脂双分子层可侧向自由移动基本支架结构模型2.1A

B

C

(2)图中B名称：___________三种位置镶在磷脂双分子层表面部分或全部_____磷脂双分子层中_____于整个磷脂双分子层特点：大多数蛋白质分子是可以_____的蛋白质分子嵌入贯穿运动结构模型2.1A

B

C

(3)图中C

名称：糖类分子(糖被)，能和蛋白质结合(糖蛋白)或与脂质结合(糖脂)位置：细胞膜的____表面作用：与细胞表面的_____、细胞间的________等功能有密切关系外识别信息传递结构模型2.1细胞膜成分与结构功能2.控制物质相对进出3.信息交流1.将细胞与外界分隔脂质蛋白质糖类磷脂双分子层-基本支架镶、嵌、贯穿糖蛋白功能特点结构特点（选择透过性）（流动性）5.如图为细胞膜的结构模型示意图，a、b表示细胞膜的两侧。下列有关说法错误的是A.细胞膜因具有图中①表示的基本支架而

具有对称性B.动物细胞吸水时