【公開(kāi)課】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能+第2課時(shí)課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能第2課時(shí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分是如何組成細(xì)胞膜的呢?對(duì)細(xì)胞膜成分的研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。此外,還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總質(zhì)量的50%,蛋白質(zhì)約占40%,糖類占2%~10%。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索資料1

1959年,羅伯特森利用電鏡獲得了清晰的細(xì)胞膜照片,照片顯示細(xì)胞膜有暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)。1.靜態(tài)模型的建立(1)蛋白質(zhì)分布方式的推測(cè):20世紀(jì)40年代,曾經(jīng)有學(xué)者推測(cè)脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。觀察圖片,根據(jù)資料信息,嘗試說(shuō)出蛋白質(zhì)的分布方式。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索(2)蛋白質(zhì)分布方式的證明:①方法:1959年,羅伯特森電鏡觀察。②現(xiàn)象:看到了細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。③結(jié)論: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,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。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索羅伯特森建立的細(xì)胞膜靜態(tài)模型——單位膜模型羅伯特森的假說(shuō):①細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)組成;②細(xì)胞膜是靜止的。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索2.動(dòng)態(tài)模型的建立《變形蟲捕食草履蟲》環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索(1)質(zhì)疑:

20世紀(jì)60年代以后,不少科學(xué)家對(duì)于細(xì)胞膜是靜態(tài)的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑:如果是這樣,細(xì)胞膜的復(fù)雜功能將難以實(shí)現(xiàn),就連細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)這樣的現(xiàn)象都難以解釋。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索(2)細(xì)胞膜流動(dòng)性的發(fā)現(xiàn):資料2

人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)方法:1970年,科學(xué)家將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合,并用發(fā)綠色熒光的染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子,用發(fā)紅色熒光的染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子?，F(xiàn)象:兩種細(xì)胞剛?cè)诤蠒r(shí),融合細(xì)胞的一半發(fā)綠色熒光,另一半發(fā)紅色熒光。在37℃下經(jīng)過(guò)40min,兩種顏色的熒光均勻分布。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索(2)細(xì)胞膜流動(dòng)性的發(fā)現(xiàn):思考：1.通過(guò)人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,你可以得出什么結(jié)論?2.人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥凹?xì)胞膜中的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性”的結(jié)論?說(shuō)說(shuō)你們的理由。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索(3)結(jié)論:細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象中,被熒光標(biāo)記的膜蛋白的移位,可能是蛋白質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,也可能是磷脂分子運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子產(chǎn)生移位,因此該實(shí)驗(yàn)不能得出“細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性”的結(jié)論。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索3.流動(dòng)鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜中如何排布?資料3

隨著新的技術(shù)手段(如冰凍蝕刻掃描電鏡技術(shù))不斷運(yùn)用于細(xì)胞膜的研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面(如圖)。環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜中如何排布?根據(jù)資料，提出假說(shuō)。有的蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中。流動(dòng)鑲嵌模型的提出:1972年,辛格和尼科爾森提出了流動(dòng)鑲嵌模型,并為大多數(shù)人所接受。修正和補(bǔ)充無(wú)法解釋細(xì)胞膜的流動(dòng)性環(huán)節(jié)一：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索科學(xué)方法——提出假說(shuō):科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識(shí)和信息,提出解釋某一生物學(xué)問(wèn)題的一種假說(shuō),再用進(jìn)一步的觀察與實(shí)驗(yàn)對(duì)已建立的假說(shuō)進(jìn)行修正和補(bǔ)充。

比如羅伯特森根據(jù)細(xì)胞膜的電鏡圖片提出單位膜的假說(shuō)。單位膜模型流動(dòng)鑲嵌模型……環(huán)節(jié)二：流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1.模型構(gòu)建利用課前做好的磷脂雙分子層模型和超輕黏土,構(gòu)建細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。環(huán)節(jié)二：流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容

2.排布特點(diǎn)(1)中間層:磷脂雙分子層。①排布:磷脂分子的疏水端在內(nèi)側(cè),親水端在外側(cè)。②作用:膜的基本支架;水溶性分子或離子不能自由通過(guò),因此具有屏障作用。環(huán)節(jié)二：流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容(2)內(nèi)外側(cè):①蛋白質(zhì):a.排布:有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層。b.作用:在物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫婢哂兄匾饔?。②糖?a.排布:細(xì)胞膜外表面。b.特點(diǎn):與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白,或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂。c.功能:與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。環(huán)節(jié)二：流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容利用超輕黏土和細(xì)鐵絲,給自己小組的流動(dòng)鑲嵌模型加上糖被。在作品上注明小組名稱,膜外向上、膜內(nèi)向下,將模型擺放在教室后排,課后各小組相互觀摩、評(píng)價(jià)和修正。環(huán)節(jié)二：流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容

3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,歸納細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及意義:(1)具有流動(dòng)性,主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng),膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。(2)意義:細(xì)胞膜的流動(dòng)性對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能都是非常重要的。核心總結(jié)1.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索時(shí)間任務(wù)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說(shuō)1959年羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)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,把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1970年——人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)(熒光標(biāo)記法)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年辛格和尼科爾森細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型、新的觀察和已有的實(shí)驗(yàn)證據(jù)“流動(dòng)鑲嵌模型”核心總結(jié)2.科學(xué)方法:提出假說(shuō)3.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容(1)細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。(2)磷脂雙分子層是膜的基本支架,其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或離子不能自由通過(guò),具有屏障作用。(3)蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中:有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層。這些蛋白質(zhì)在物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫婢哂兄匾饔谩?4)細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的,而是具有流動(dòng)性的,主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng),膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。1.如圖為細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型示意圖,有關(guān)敘述不正確的是()A.具有①的一側(cè)為細(xì)胞膜的外側(cè)B.②是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架C.細(xì)胞膜中的③都可以運(yùn)動(dòng)D.若用熒光對(duì)細(xì)胞膜進(jìn)行標(biāo)記,一般標(biāo)記在③上課堂練習(xí)C2.下列對(duì)于生物模型建立的過(guò)程的認(rèn)識(shí),錯(cuò)誤的是()A.科學(xué)家根據(jù)觀察的現(xiàn)象和已有的知識(shí)提出解釋某一生物學(xué)問(wèn)題的假說(shuō)或模型,用現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)對(duì)假說(shuō)或模型進(jìn)行檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)充B.一種模型最終能否被普遍接受,取決于它能否與以后的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合,能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象C.生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型完美無(wú)缺D.隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn),對(duì)膜研究更加細(xì)致入微,有利于更完善地解釋細(xì)胞膜的功能C課堂練習(xí)3.細(xì)胞膜是細(xì)胞與外界環(huán)境之間的屏障,控制著物質(zhì)的進(jìn)出,保證了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定,使細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)有序地進(jìn)行。根據(jù)細(xì)胞膜的模型圖,回答下列問(wèn)題:(1)該圖表示細(xì)胞膜的__________模型。(2)圖中1表示________,具有_