【公開課】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞。在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細(xì)胞表面時(shí)，細(xì)胞表面有彈性，可以伸展……第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)資料1：生命的起源（圖甲）生物進(jìn)化論認(rèn)為：原始生命起源于原始海洋，原始細(xì)胞膜的形成標(biāo)志著原始細(xì)胞的誕生，從此，整個(gè)有機(jī)界的基礎(chǔ)便產(chǎn)生了。資料2：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的控制（圖乙）細(xì)胞需要的物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞不需要或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞產(chǎn)生抗體、激素或代謝廢物等可從細(xì)胞中釋放出來(lái)。甲乙一、細(xì)胞膜的功能資料3：花粉和柱頭之間的相互識(shí)別（圖丙）花粉粒落到柱頭時(shí)，花粉釋放花粉壁蛋白質(zhì)到柱頭表面，與柱頭乳突細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)膜相互識(shí)別。若二者親和，花粉粒吸水萌發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)受精。若二者不親和，可誘使柱頭乳突細(xì)胞產(chǎn)生物質(zhì)，阻礙花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)，致使受精作用不能實(shí)現(xiàn)。丙一、細(xì)胞膜的功能一、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開細(xì)胞膜的這種功能對(duì)細(xì)胞的生命活動(dòng)有什么重要意義？相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞流感病毒對(duì)人體有害，但它也能進(jìn)入細(xì)胞使人患病，這說(shuō)明細(xì)胞膜的控制作用有何特點(diǎn)？細(xì)胞膜的控制作用具有相對(duì)性（1）用涼水洗紅莧菜，水不變紅；煮莧菜湯，湯卻是紅色的。這與細(xì)胞膜的功能有何關(guān)系？學(xué)以致用：說(shuō)明細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。（2）課本40頁(yè)“問(wèn)題探討”中，用臺(tái)盼藍(lán)染液染色后的死細(xì)胞和活細(xì)胞呈現(xiàn)不同顏色，請(qǐng)解釋原因?；罴?xì)胞的細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，不能被染色劑臺(tái)盼藍(lán)染色；死細(xì)胞喪失了這種功能，能被染色劑臺(tái)盼藍(lán)染色。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（1）結(jié)合下圖，說(shuō)出細(xì)胞間信息交流的方式。A.通過(guò)體液傳送進(jìn)行信息交流B.通過(guò)細(xì)胞膜直接接觸進(jìn)行信息交流C.通過(guò)形成通道進(jìn)行信息交流ABC（2）植物細(xì)胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過(guò)程、精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別與結(jié)合分別屬于上面的哪種方式？（3）受體的化學(xué)本質(zhì)是什么？受體和信號(hào)分子的結(jié)合有沒有特異性？植物細(xì)胞間的胞間連絲屬于C方式（通過(guò)形成通道進(jìn)行信息交流）人體內(nèi)胰島素的作用過(guò)程屬于A方式（通過(guò)體液傳送進(jìn)行信息交流）精子和卵細(xì)胞的識(shí)別與結(jié)合屬于B方式（通過(guò)細(xì)胞膜直接接觸進(jìn)行信息交流）受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，受體和信號(hào)分子的結(jié)合具有特異性。整理：通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，你掌握了哪些知識(shí)？畫出知識(shí)概念圖。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)胞間的信息交流通過(guò)體液傳送進(jìn)行信息交流通過(guò)細(xì)胞膜直接接觸進(jìn)行信息交流通過(guò)形成通道進(jìn)行信息交流生命觀念之——結(jié)構(gòu)功能觀生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索閱讀教材【思考·討論】，分組完成下列討論題。1.最初對(duì)細(xì)胞膜成分的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析，還是通過(guò)對(duì)膜成分的提取與檢測(cè)？通過(guò)對(duì)細(xì)胞通透性的研究，推測(cè)分析膜的成分。1895年，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不一樣：溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過(guò)細(xì)胞膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易穿過(guò)細(xì)胞膜。據(jù)此推測(cè)：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。2.根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)解釋，為什么磷脂在空氣—水界面上鋪展成單分子層？科學(xué)家是如何推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？親水的頭疏水的尾磷脂分子的結(jié)構(gòu)磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層2.根據(jù)磷脂分子的特點(diǎn)解釋，為什么磷脂在空氣—水界面上鋪展成單分子層？科學(xué)家是如何推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？人的成熟紅細(xì)胞只有細(xì)胞膜這一種膜結(jié)構(gòu)，鋪展成單分子層的脂質(zhì)全部來(lái)自于紅細(xì)胞膜。所以脂質(zhì)在細(xì)胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層3.磷脂分子在水中能自發(fā)地形成雙分子層，你如何解釋這一現(xiàn)象？你能否就細(xì)胞膜是由磷脂雙分子層構(gòu)成的原因做出分析？磷脂分子親水頭靠近水，疏水尾遠(yuǎn)離水，所以磷脂分子在水中能自發(fā)地形成雙分子層。細(xì)胞生活在水環(huán)境中，其內(nèi)外都有水，因此細(xì)胞膜必然是由磷脂雙分子層構(gòu)成。在水中形成的磷脂雙分子層模式圖4.如果將磷脂分子置于水—苯的混合溶劑中，磷脂分子將會(huì)如何分布？磷脂分子親水頭靠近水，疏水尾靠近苯，在水—苯混合溶劑鋪展成單分子層。5.經(jīng)過(guò)研究，你認(rèn)為細(xì)胞膜的成分有哪些物質(zhì)？細(xì)胞膜中有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類，脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。6.下圖表示不同細(xì)胞膜各組成成分的含量，從中得到的結(jié)論是什么？結(jié)論：功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類與含量就越多三、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索閱讀教材，分組討論下列問(wèn)題。1.羅伯特森在電鏡下觀察了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，提出的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的假說(shuō)是什么？這種模型的不足之處在哪里？2.熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明了什么？3.目前大多數(shù)人都接受的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型是哪種？1.羅伯特森的“單位膜”結(jié)構(gòu)模型所有的細(xì)胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子，兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子。不足之處：細(xì)胞膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，會(huì)使細(xì)胞膜的復(fù)雜功能難以實(shí)現(xiàn)。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡照片2.熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白小鼠細(xì)胞細(xì)胞融合40min37℃雜交細(xì)胞人細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。四、流動(dòng)鑲嵌模型小組內(nèi)展示自己制作的流動(dòng)鑲嵌模型，討論：1.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容是什么？細(xì)胞膜在結(jié)構(gòu)上有什么樣的特點(diǎn)？2.在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型探索過(guò)程中，你受到哪些啟示？流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容磷脂雙分子層糖蛋白膜表面的糖被有什么功能呢？1.基本支架：磷脂雙分子層（親水性頭部朝向外側(cè)，疏水性尾部朝向內(nèi)側(cè)）。2.蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：有鑲在表面、嵌入、貫穿于磷脂雙分子層3.糖類（糖被）：糖蛋白（細(xì)胞膜的外表面）、糖脂蛋白質(zhì)糖被在細(xì)胞生命活動(dòng)中重要功能，如識(shí)別、信息傳遞等功能4.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有流動(dòng)性。模型建構(gòu)的基本方法