【課件】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能課件2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

1、第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能（2）教學(xué)目標(biāo)及核心素養(yǎng)1.從系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的角度，闡釋細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能。2.分析細(xì)胞膜組成成分與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，說明細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，基于事實和證據(jù)進(jìn)行推理、論證，概述流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容，感悟科學(xué)在質(zhì)疑與創(chuàng)新中不斷發(fā)展。3.分析對細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程，認(rèn)同科學(xué)理論的形成是一個科學(xué)精神、科學(xué)思維和技術(shù)手段結(jié)合下不斷修正與完善的過程。重點難點教學(xué)重點： 1.細(xì)胞膜的功能。 2.流動鑲嵌模型的主要內(nèi)容。教學(xué)難點： 1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與其組成成分的內(nèi)在聯(lián)系。 2.對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過程。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的

2、功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的化學(xué)成分脂質(zhì)：約占50%蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占210%脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的化學(xué)成分脂質(zhì)：約占50%蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占210%任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，樣品較薄或密度較低的部分，電子束散射較少，就有較多的電子通過物鏡光欄，參與成像，在圖像中顯得較亮。反之，樣品中較厚或較密的部分，在圖像中則顯得較暗。因蛋白質(zhì)電子密度高，

3、故顯暗帶，磷脂分子電子密度低，故顯亮帶。任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)模型任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)模型“三明治”模型的特點：蛋白質(zhì)均勻分布在磷脂雙分子層兩側(cè)；細(xì)胞膜是靜態(tài)、統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)模型問題1：該模型可以解釋細(xì)胞的哪些功能？不能解釋哪些功能？任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題2：以下數(shù)據(jù)是否支持“三明治”模

4、型的概述？細(xì)胞類型蛋白質(zhì)（%）磷脂（%）哺乳動物紅細(xì)胞4933玉米葉肉細(xì)胞4726大腸桿菌7525 據(jù)表格數(shù)據(jù)可看到，不同細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)和磷脂的比例不同，有的細(xì)胞膜間的成分差異較大，這與“三明治”模型中蛋白質(zhì)鋪滿整個磷脂雙分子層的描述矛盾。任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 閱讀以下資料，指出“三明治”模型的不足之處，并對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理推測。 電子顯微鏡下，細(xì)胞膜的厚度約為78nm，是單層磷脂厚度的兩倍，加上兩側(cè)的蛋白質(zhì)，膜的總厚度應(yīng)當(dāng)超過20nm。 人工合成的脂雙層也呈現(xiàn)為“暗亮暗”結(jié)構(gòu)。該實驗結(jié)果否定了“三明治”模型中的三層結(jié)構(gòu)，支持細(xì)胞膜是由兩層磷脂構(gòu)成的。推測蛋白質(zhì)分子不是位于磷脂雙分子

5、層兩側(cè)，而是鑲嵌在其中的。任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞生長變形蟲運動細(xì)胞分裂任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索“三明治”模型無法解釋： 細(xì)胞的生長與分裂 膜蛋白與脂質(zhì)的含量差異 電鏡下細(xì)胞膜的厚度任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索資料：科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，有些膜蛋白的特定區(qū)域主要由疏水氨基酸組成，這些區(qū)域很可能與脂雙層的疏水區(qū)域結(jié)合，造成這些部分會深深插入膜的內(nèi)部。任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題3：通過冰凍蝕刻實驗結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？冰凍蝕刻技術(shù)研究細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索對“三明治”模型的修正磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架；蛋白質(zhì)分子鑲嵌、部分或全部嵌入、貫穿于脂雙層。任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)

6、構(gòu)的探索變形蟲攝食纖毛蟲任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索變形蟲攝食纖毛蟲受精卵卵裂任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題4：通過人鼠細(xì)胞融合實驗結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？人鼠細(xì)胞融合實驗正在融合的細(xì)胞融合細(xì)胞任務(wù)1：對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索觀察、認(rèn)識細(xì)胞膜中的磷脂分子的運動人鼠細(xì)胞融合實驗側(cè)向擴(kuò)散旋轉(zhuǎn)運動擺動運動伸縮振蕩翻轉(zhuǎn)運動旋轉(zhuǎn)異構(gòu)適當(dāng)升高溫度，磷脂的流動性越大桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型組分結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水

7、，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿物質(zhì)運輸?shù)壬８窈湍峥松岢隽鲃予偳赌Ｐ徒M分脂雙層為基本骨架運動結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運動結(jié)構(gòu)特點：流動性細(xì)胞的物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等生命活動物質(zhì)運輸?shù)壬８窈湍峥松岢隽鲃予偳赌Ｐ徒M分脂雙層為基本骨架運動結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運動結(jié)構(gòu)特點：流動性細(xì)胞的物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等生命活動細(xì)胞表面物質(zhì)運輸?shù)葌鬟f信息等桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運動結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運動結(jié)構(gòu)特點：流動性細(xì)胞的物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等生命

8、活動細(xì)胞表面物質(zhì)運輸?shù)葌鬟f信息等1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運動結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運動結(jié)構(gòu)特點：流動性細(xì)胞的物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等生命活動細(xì)胞表面物質(zhì)運輸?shù)葌鬟f信息等1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運動結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運動結(jié)構(gòu)特點：流動性細(xì)胞的物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等生命活動細(xì)胞表面物質(zhì)運輸?shù)葌鬟f信息等1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞3.進(jìn)行細(xì)胞間信息交流細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的

9、發(fā)展細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展流動鑲嵌模型還在不斷發(fā)展中任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用 觀察圖片中運載藥物的脂質(zhì)體的特點，分析回答問題。1.為什么兩類藥物的包裹位置各不相同？任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用2.嵌入抗體在運載體上能穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用，則抗體在結(jié)構(gòu)上具有什么特點？任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用3.請推測：脂質(zhì)體到達(dá)細(xì)胞后，藥物將如何進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮作用？任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用4.該脂質(zhì)體的研究應(yīng)用是依據(jù)了細(xì)胞膜的哪些功能？任務(wù)3：利用廢舊物品制作生物膜模型課后實踐： 發(fā)掘身邊可利用的廢舊物品，進(jìn)行生物膜模型的構(gòu)建吧！ 思考：哪些材料能夠更好地體現(xiàn)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點呢？ 具體操作流程可參見教材以及配套光盤小 結(jié) 磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架，蛋白質(zhì)分子鑲嵌、部分或完全嵌入、貫穿于脂雙層。其中磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都可以運動，因而細(xì)胞膜具有流動性。 人類對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程說明，科學(xué)探索永無止境，科學(xué)理論是在不斷修正的過程中建立和完善的，這需要科學(xué)精神、科學(xué)思維和技術(shù)手段的結(jié)合。對其他科學(xué)理論、假說和模型等，也是如此。小 結(jié)科學(xué)無止境 2003年度諾貝爾化學(xué)獎授予兩名1