2022-2023學年 北師大版 必修1　質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與功能（30張） 課件

1、第1課時質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與功能第2章2022內(nèi)容索引010203自主預習新知導學合作探究釋疑解惑課 堂 小 結(jié)課 標 定 位1.識記質(zhì)膜的主要成分和結(jié)構(gòu)特點。2.解釋質(zhì)膜主要由蛋白質(zhì)和磷脂構(gòu)成,具有一定的流動性。3.概述質(zhì)膜的功能。4.探究植物細胞的吸水和失水方式。5.分析滲透現(xiàn)象。6.舉例說明離子、小分子通過被動運輸或主動運輸進出細胞。7.舉例說明大分子物質(zhì)通過胞吞與胞吐進出細胞。素 養(yǎng) 闡 釋1.以結(jié)構(gòu)與功能觀分析質(zhì)膜的成分與結(jié)構(gòu)。2.通過對質(zhì)膜成分和結(jié)構(gòu)的探索歷程的學習,認識到科學探索是永無止境的,科學理論是在不斷修正的過程中建立和完善的,這需要探索精神、科學思維和技術手段相結(jié)合。3.能夠運用

2、物質(zhì)跨膜運輸?shù)闹R,解釋生活中常見的生物學現(xiàn)象,分析和解決蔬菜腌制、合理施肥等實際問題。4.基于探究水進出植物細胞的原理這一實驗,體驗科學探究的一般過程,提高動手操作能力和設計實驗的能力,并能運用到其他類似的科學探究活動中。自主預習新知導學一、質(zhì)膜具有一定的流動性1.探究質(zhì)膜的成分和結(jié)構(gòu)特征(1)科學家比較幾種細胞的質(zhì)膜,得出其成分主要為蛋白質(zhì)、磷脂等?？茖W家將人紅細胞質(zhì)膜中的磷脂提取出來,在空氣-水界面上鋪成單分子層,測得其所占面積約是紅細胞表面積的2倍。(2)用電鏡觀察質(zhì)膜,顯示質(zhì)膜具有3層結(jié)構(gòu),兩側(cè)為暗帶,中間為亮帶。利用冷凍蝕刻技術觀察質(zhì)膜的斷裂面,可以看到蛋白質(zhì)鑲嵌在質(zhì)膜中。(3)科

3、學家用熒光分子標記細胞的膜蛋白,然后用高能激光束破壞某一區(qū)域的熒光分子(這一區(qū)域稱為光漂白區(qū)),繼續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)光漂白區(qū)逐漸重新出現(xiàn)熒光。【思考】 用光學顯微鏡能不能觀察到質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)?質(zhì)膜中的磷脂分子應該為幾層?提示:用光學顯微鏡不能觀察到質(zhì)膜的結(jié)構(gòu),需要借助電子顯微鏡。質(zhì)膜中的磷脂分子排列成2層。2.質(zhì)膜的成分及流動鑲嵌模型(1)質(zhì)膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì),除此之外,還含有少量的固醇與寡糖。磷脂包括極性的頭部和非極性的尾部。(2)質(zhì)膜中的磷脂分子排列成連續(xù)而閉合的磷脂雙分子層,構(gòu)成了質(zhì)膜的基本骨架。蛋白質(zhì)分子有的嵌入或者貫穿脂雙層,有的結(jié)合在膜的表面,是質(zhì)膜功能的主要承擔者。脂雙層是可流動的

4、,大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的,因此質(zhì)膜具有一定的流動性?？茖W家將質(zhì)膜的這一結(jié)構(gòu)特點概括為“流動鑲嵌模型”。(3)質(zhì)膜外表面的寡糖分子,可以與膜蛋白連接形成糖蛋白,或者與磷脂分子連接形成糖脂。前者可以介導細胞間或細胞與胞外基質(zhì)間的識別、黏附等。眾多的糖鏈還可以作為細胞的保護性屏障。3.生物膜真核細胞內(nèi)部存在由膜圍繞構(gòu)建的細胞核和線粒體、葉綠體等細胞器。核膜和各種細胞器膜與質(zhì)膜具有共同的結(jié)構(gòu)特征,它們統(tǒng)稱為生物膜。二、質(zhì)膜控制物質(zhì)進出細胞內(nèi)、外都是水溶液環(huán)境,質(zhì)膜脂雙層內(nèi)部的疏水區(qū)域能夠阻擋水溶性物質(zhì)隨意進出細胞,而眾多與物質(zhì)轉(zhuǎn)運有關的蛋白質(zhì)則能夠控制物質(zhì)進出,維持細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。三、

5、質(zhì)膜參與細胞間的信息交流1.細胞之間的信息交流方式多種多樣,比如通過分泌與接收信號分子完成信息傳遞,也可通過質(zhì)膜接觸、相鄰細胞間的通道完成信息傳遞。2.植物細胞在質(zhì)膜外具有細胞壁,其主要成分是纖維素和果膠,對細胞起支持和保護作用。四、驗證酵母細胞質(zhì)膜的功能1.原理:正常活細胞的質(zhì)膜能夠阻止臺盼藍染料進入細胞。細胞損傷或死亡后,質(zhì)膜的選擇透過性喪失,該染料可進入細胞,使細胞呈現(xiàn)藍色。2.材料:干酵母、質(zhì)量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液、質(zhì)量分數(shù)為0.4%的臺盼藍染色液等。3.步驟(1)酵母菌培養(yǎng):用天平稱取2 g干酵母,加到48 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液中,在2535 的環(huán)境中培養(yǎng)12 h。(2)

6、分組處理:將培養(yǎng)好的酵母菌菌液平均分為A、B兩組,A組用酒精燈煮沸5 min,B組不進行處理。(3)染色:從A組和B組酵母菌菌液中各取出9 mL,分別與1 mL質(zhì)量分數(shù)為0.4%的臺盼藍染色液混合。(4)觀察:在與染色液混合后3 min內(nèi),分別在顯微鏡下觀察A組和B組酵母菌的顏色?！绢A習檢測】 判斷正誤。(1)所有細胞都有細胞壁。()(2)用普通的光學顯微鏡就能清晰地觀察到質(zhì)膜。()(3)磷脂分子包括疏水的頭部和親水的尾部。()(4)質(zhì)膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的流動性。()(5)質(zhì)膜中的蛋白質(zhì)均勻分布。()(6)細胞間的信息交流一定需要專門的通道。()合作探究釋疑解惑知識點一質(zhì)膜的成分和結(jié)構(gòu)特征【問

7、題引領】 1.構(gòu)成質(zhì)膜的主要成分有哪些? 這些成分在不同細胞中所占的比例一樣嗎?提示:蛋白質(zhì)、磷脂等。不同細胞中的同一成分所占的比例不同,但磷脂和蛋白質(zhì)都比較多。2.磷脂分子的結(jié)構(gòu)是怎樣的?在質(zhì)膜中起什么作用?提示:磷脂分子包括親水的頭部及疏水的尾部,頭部是磷酸基團和含氮基團,尾部是脂肪酸長鏈。磷脂分子在質(zhì)膜中排列成雙層,頭部向外,尾部相對,構(gòu)成質(zhì)膜的基本骨架。3.質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點是什么?從組成質(zhì)膜的成分來分析,質(zhì)膜為什么具有這樣的特點?提示:具有一定的流動性。因為組成質(zhì)膜的磷脂分子及大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都可以運動。4.科學家將質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點概括成什么模型?提示:流動鑲嵌模型?！練w納提升】 1.質(zhì)膜

8、中的磷脂分子具有疏水性尾部,藏在質(zhì)膜內(nèi)部,親水性的頭部向外,因為質(zhì)膜兩側(cè)都是含水的環(huán)境。2.質(zhì)膜中的蛋白質(zhì)分子可以承擔許多生命活動,比如與糖鏈結(jié)合形成糖蛋白,參與細胞間的識別。3.質(zhì)膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的流動性,比如吞噬細胞可以包圍并吞噬病菌。 【典型例題】 科學家研究發(fā)現(xiàn),溫度改變,質(zhì)膜的厚度改變。溫度升高時,質(zhì)膜的厚度變小,但面積增大,這體現(xiàn)了質(zhì)膜在結(jié)構(gòu)上具有()A.一定的流動性B.選擇透過性C.專一性D.控制物質(zhì)進出細胞的功能答案:A解析:質(zhì)膜的主要成分是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。脂雙層是可以流動的,而大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。物質(zhì)的運動與溫度有關。當溫度升高時,物質(zhì)的運動增強,使質(zhì)膜的

9、相對面積增大,厚度減小。【變式訓練】 1.下列最能正確表示質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的是()答案:C解析:構(gòu)成質(zhì)膜的磷脂分子以脂雙層的形式排列,且脂雙層均以磷脂分子頭部向外、尾部相對的形式排列;質(zhì)膜的外側(cè)有糖蛋白(內(nèi)側(cè)無糖蛋白),故C項最符合質(zhì)膜的流動鑲嵌模型的特點。2.對某動物細胞進行熒光標記實驗,如下圖所示。其基本過程為用某種熒光染料標記該動物細胞,細胞表面出現(xiàn)熒光斑點;用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域,該區(qū)域熒光淬滅(消失);停止激光束照射一段時間后,該區(qū)域的熒光逐漸恢復,即又出現(xiàn)了斑點。上述實驗不能說明的是()A.質(zhì)膜具有流動性B.熒光染料能與質(zhì)膜的組成成分結(jié)合C.熒光區(qū)消失后又恢復的原因是細胞內(nèi)的熒光

10、染料分子重新進入質(zhì)膜D.根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率答案:C解析:放射性的熒光物質(zhì)受激光束照射后熒光消失,停止照射一段時間后熒光恢復,說明熒光染料能與質(zhì)膜的組成成分結(jié)合,其他區(qū)域的熒光分子運動到消失區(qū)。因此,利用熒光恢復的速率可以推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率?！締栴}引領】 知識點二質(zhì)膜的功能1.生長在水底淤泥中的蓮藕細胞內(nèi)部進行著各種有序的化學反應,能從水和淤泥中吸收所需的營養(yǎng)物質(zhì),并排出代謝廢物,而蓮藕不需要的物質(zhì)卻不會輕易進入蓮藕細胞。這一實例說明細胞膜具有什么功能?提示:這一實例說明細胞膜具有將細胞與其生活環(huán)境分開、控制物質(zhì)進出細胞的功能。2.下面三幅圖表示細

11、胞間的三種信息交流方式,請據(jù)圖分析并回答下列問題。(1)圖中表示的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱分別是什么?提示:是信號分子,是受體,是與膜結(jié)合的信號分子,是細胞間的通道。(2)高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合分別屬于上面的哪種信息交流方式?提示:分別屬于題中圖C、圖A、圖B所示的信息交流方式?！練w納提升】 細胞之間信息交流的方式 【典型例題】 根據(jù)圖解回答下面的問題。(1)圖中反映的是質(zhì)膜的功能。(2)圖中甲表示的是的細胞,乙表示的是細胞。(3)圖中表示,表示質(zhì)膜上的,其化學本質(zhì)是。答案:(1)信息交流(2)發(fā)出信號靶(3)與膜結(jié)合的信號分子靶細胞受體糖蛋白【變式訓練】 1.根據(jù)所學知識,下列例子中與質(zhì)膜參與細胞間的信息交流功能無關的是()A.內(nèi)分泌細胞分泌的激素作用于靶細胞B.精子與卵細胞之間的識別和結(jié)合C.胞間連絲D.水分在細胞間運輸答案:D解析:細胞間的信息交流,有的通過質(zhì)膜接觸直接進行,如B項;有的通過分泌信號分子進行,如A項;而有的通過專門的通道進行,如C項。水不是信號分子,不能參與細胞間的信息交流。