細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版2019必修一

第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能用臺盼藍(lán)染液染色

后放大的的細(xì)胞問題探討

鑒別動物細(xì)胞是否死亡，常用臺盼藍(lán)染液。用它染色時，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。討論：1、為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？2、據(jù)此推測：細(xì)胞膜做為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？??1、活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，臺盼藍(lán)是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不易通過細(xì)胞膜，因此活細(xì)胞不被染色。

死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，臺盼藍(lán)能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，死細(xì)胞能被染成藍(lán)色。??2、細(xì)胞膜做為細(xì)胞的邊界，具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。用臺盼藍(lán)染液染色

后放大的的細(xì)胞問題探討

鑒別動物細(xì)胞是否死亡，常用臺盼藍(lán)染液。用它染色時，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。討論：1、為什么活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞能被染色？2、據(jù)此推測：細(xì)胞膜做為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？細(xì)胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是細(xì)胞膜，也叫質(zhì)膜。一、細(xì)胞膜的功能①將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開原始地球環(huán)境膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。一、細(xì)胞膜的功能植物細(xì)胞的邊界是什么呢？為什么？拓展提升

細(xì)胞壁對要進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)沒有選擇性（即全透性），它不能保證細(xì)胞內(nèi)部的穩(wěn)定。植物細(xì)胞的邊界是細(xì)胞膜。?主要功能：支持和保護(hù)?特性：全透性一、細(xì)胞膜的功能②控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)水、無機(jī)鹽、氨基酸、葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)核酸對細(xì)胞有害物質(zhì)病毒、病菌抗體、激素、代謝廢物（CO2、尿素等）注意：細(xì)胞膜的控制作用是相對的。環(huán)境中一些對細(xì)胞有害的物質(zhì)有可能進(jìn)入：有些病毒、病菌也能侵入細(xì)胞，使生物體患病。功能特點：具有選擇透過性一、細(xì)胞膜的功能③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流a.通過細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息。（信號分子）?細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如激素），隨著血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。靶細(xì)胞：接受信號的細(xì)胞受體：靶細(xì)胞膜上與信號特

異性結(jié)合的位點舉例：胰島素是由胰島B細(xì)胞分泌的，分泌后通過血液循環(huán)作用于靶細(xì)胞（如肝細(xì)胞的受體），可以促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞合成肝糖原，從而降低血糖。物質(zhì)傳遞一、細(xì)胞膜的功能③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流b.通過相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息。舉例：精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合；效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞密切接觸，使靶細(xì)胞裂解死亡。接觸傳遞?精子表面的信號分子只能與同種生物卵細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體特異性結(jié)合一、細(xì)胞膜的功能③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流c.相鄰兩細(xì)胞之間形成通道，來傳遞信息。舉例：高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。通道傳遞?相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。胞間連絲細(xì)胞細(xì)胞通道通道一、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜功能①將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開②將控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流

a.通過細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息。

b.通過相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息。

c.相鄰兩細(xì)胞之間形成通道，來傳遞信息。還有細(xì)胞識別、保護(hù)細(xì)胞、參與細(xì)胞的運動、分泌等功能。(1)細(xì)胞膜難以杜絕所有對細(xì)胞有害物質(zhì)的進(jìn)入，說明其控制物質(zhì)進(jìn)出的能力是有限的。(

)(2)植物細(xì)胞之間的胞間連絲具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔谩?

)(3)細(xì)胞間的信息交流都依賴于信息分子和受體的識別。(

)提示

高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲所進(jìn)行的信息交流就不一定依賴于信息分子，也不要受體的識別。隨堂檢測√√×二、細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的功能是由它的成分和結(jié)構(gòu)決定的，但細(xì)胞膜非常薄，即使在高倍顯微鏡下依然難以看清它的真面目，人們對細(xì)胞膜化學(xué)成分的認(rèn)識經(jīng)歷了很長的過程?；氐?9世紀(jì)重溫科學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅……科學(xué)家對細(xì)胞膜成分的探索歷程二、細(xì)胞膜成分的探索探究一：1895年，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行上萬次的實驗。發(fā)現(xiàn)：溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過細(xì)胞膜。

不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)●●●●細(xì)胞膜●●●●●●推測：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的?！瘛瘛穸⒓?xì)胞膜成分的探索?目的：為了進(jìn)一步確定細(xì)胞膜中脂質(zhì)成分的類型。?實驗：利用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞，通過一定方法制備出純凈的細(xì)胞膜，并對細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)成分分析。探究二：思考：為什么哺乳動物成熟的紅細(xì)胞能制備出純凈的細(xì)胞膜？？?因為哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。.將紅細(xì)胞置于蒸餾水中，使其吸水漲破，然后離心、過濾?發(fā)現(xiàn)：組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。二、細(xì)胞膜成分的探索想一想

如果有一個水槽，把磷脂分子鋪在水面上，磷脂分子將如何在水—空氣界面上排布？親水頭部（磷酸）疏水尾部（脂肪酸）二、細(xì)胞膜成分的探索想一想正常情況下細(xì)胞膜一般處于什么環(huán)境？磷脂分子形成兩層分子。親水頭部分別在兩側(cè)朝向外部的水溶液。疏水尾部相對排列在內(nèi)部。二、細(xì)胞膜成分的探索探究三：推測：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層。

1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，將提出的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得其單分子層所占的面積相當(dāng)于所用的紅細(xì)胞表面積的2倍。發(fā)現(xiàn)：脂質(zhì)的面積近似于細(xì)胞表面積的2倍。二、細(xì)胞膜成分的探索探究四：

有些科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解。細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)

1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面的張力明顯低于油-水界面的表面張力。

由于人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低，因此丹尼利和戴維森推測細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。二、細(xì)胞膜成分的探索細(xì)胞膜的成分:脂質(zhì)（約50%）蛋白質(zhì)（約40%）糖類（約2%-10%）磷脂（主要）膽固醇（動物細(xì)胞膜）（1）細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成（2）在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，______最豐富（3）功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。磷脂隨堂檢測[典例]

下列關(guān)于細(xì)胞膜功能的敘述，不正確的是(

)A.功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多B.細(xì)胞間的信息交流使生物體作為一個整體完成生命活動C.相鄰兩個細(xì)胞的信息交流全靠細(xì)胞膜的直接接觸D.細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，這種功能是相對的C[典例]

下列物質(zhì)中，易通過細(xì)胞膜的是（）A、淀粉

B、性激素C、蛋白質(zhì)

D、糖類B三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索探究I：1959年，羅伯特森在電鏡下觀察到細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)。于是提出細(xì)胞膜模型的假說：所有細(xì)胞膜都是由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)組成，他把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)?！暗鞍踪|(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)”的靜態(tài)模型是否有缺陷？應(yīng)如何修正？三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞膜是靜態(tài)的？細(xì)胞的生長過程變形蟲的運動三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索探究II：熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實驗誘導(dǎo)融合人細(xì)胞鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)40分鐘后370C實驗結(jié)果表明：細(xì)胞膜具有一定流動性（結(jié)構(gòu)特點）.溫度會影響膜的流動性三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動鑲嵌模型。1.磷脂雙分子層是膜的基本支架，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，因此具有屏障作用。三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動鑲嵌模型。2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入其中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，與物質(zhì)運輸有關(guān)。三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動鑲嵌模型。3.細(xì)胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現(xiàn)為磷脂和蛋白質(zhì)大多都可以運動。流動性對于細(xì)胞生命活動非常重要。三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索探究III：1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（G.Nicolson）在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了流動鑲嵌模型。4.細(xì)胞膜外表面還有糖類分子，和蛋白質(zhì)或脂質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白或糖脂，與細(xì)胞表面識別、細(xì)胞間信息傳遞有關(guān)系。.判斷細(xì)胞膜內(nèi)外的方式三、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索流動鑲嵌模型基本內(nèi)容：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性1.細(xì)胞膜主要有磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成。2.磷脂雙分子層是膜的基本支架。3.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入其中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，與物質(zhì)運輸有關(guān)。4.細(xì)胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現(xiàn)為磷脂分子可以側(cè)向自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動。細(xì)胞膜的功能特點：具有選擇透過性實驗、推理和想象提出假說實驗驗證提出假說實驗驗證建構(gòu)模型修正模型

最初依據(jù)實驗現(xiàn)象和已有的知識和信息，提出解釋某一生物學(xué)問題的一種假說，再用進(jìn)一步的觀察與實驗對已建立的假說進(jìn)行修正和補充。一種假說最終被接收或被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結(jié)果相吻合。

科學(xué)方法提出假說

細(xì)胞膜的功能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)胞間的信息交流——結(jié)構(gòu)特點一定的流動性——功能特點選擇透過性細(xì)胞膜的特點課堂總結(jié)

課堂總結(jié)19世紀(jì)末，歐文頓的實驗和推論：膜是由______組成的；20世紀(jì)初，化學(xué)分析結(jié)果指出膜主要由_______和_