3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（第1課時(shí)）課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器細(xì)胞壁（動(dòng)物細(xì)胞無）第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)從外到內(nèi)：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)和功能一、細(xì)胞膜的功能邊界一個(gè)國家有陸地、海域、領(lǐng)空的邊界；使人體內(nèi)部與外界分隔的皮膚和黏膜，是人體的邊界。系統(tǒng)的邊界對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要。細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，細(xì)胞膜是其邊界起什么作用呢？推測的原始海洋景觀圖將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開1一、細(xì)胞膜的功能將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，使細(xì)胞成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。營養(yǎng)物質(zhì)（氨基酸、無機(jī)鹽、葡萄糖等）不需要、有害的物質(zhì)（如細(xì)菌、病毒等）抗體、激素等細(xì)胞合成并分泌廢物（CO2、尿素等）細(xì)胞代謝產(chǎn)生細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的，環(huán)境中一些對(duì)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。控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞2鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液。用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)著色。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)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)該具有什么功能？問題探討細(xì)胞膜具有選擇透過性，臺(tái)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)胞不被染色細(xì)胞膜失去控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，臺(tái)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。應(yīng)具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能延伸思考：植物細(xì)胞最外層是細(xì)胞壁，對(duì)于植物細(xì)胞而言，細(xì)胞壁是它的邊界嗎？細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞→細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界細(xì)胞壁分布及成分：植物：纖維素和果膠真菌：幾丁質(zhì)原核細(xì)胞（除支原體）：肽聚糖功能：支持、保護(hù)作用特性：全透性細(xì)胞壁是全透的，它不能保證細(xì)胞內(nèi)部的穩(wěn)定，不能作為系統(tǒng)的邊界植物細(xì)胞的邊界仍是細(xì)胞膜細(xì)胞膜的功能（3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流在多細(xì)胞生物體內(nèi)，各個(gè)細(xì)胞不是

存在的，它們之間必需保持功能的協(xié)調(diào)。這種協(xié)調(diào)性的出現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也依賴于______的傳遞。（教材P41）信息孤立

細(xì)胞間的信息交流的方式多種多樣，主要有以下三種：（1）通過細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如激素）間接傳遞信息（2）相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸直接傳遞信息（3）相鄰兩細(xì)胞之間形成通道，來傳遞信息細(xì)胞間信息交流的方式方式一：通過細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)（如激素）間接傳遞信息內(nèi)分泌細(xì)胞激素血管靶細(xì)胞靶細(xì)胞信號(hào)（息）分子血液（體液）運(yùn)輸：接受信號(hào)的細(xì)胞受體靶細(xì)胞上與信號(hào)特異性結(jié)合的結(jié)構(gòu)其化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白胰島B細(xì)胞胰島素肝細(xì)胞細(xì)胞間信息交流的方式方式二：相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸直接傳遞信息發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子

接受信號(hào)分子的受體精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合細(xì)胞間信息交流的方式方式三：相鄰兩細(xì)胞之間形成通道，來傳遞信息胞間連絲例如高等植物細(xì)胞間具有胞間連絲注意：2.通道既有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?/p>

又有信息交流的作用1.通道交流不需要細(xì)胞膜上的受體將細(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化學(xué)物質(zhì)間接傳遞信息通過細(xì)胞間通道傳遞信息通過細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息小結(jié)注意：三種信息交流了的方式均發(fā)生于細(xì)胞與細(xì)胞之間，而不是細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞膜功能【思考】細(xì)胞膜的功能是由什么決定的？結(jié)構(gòu)→功能二、對(duì)細(xì)胞膜成分的探索二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索1895年歐文頓：膜是由脂質(zhì)組成的。資料1：1895年，歐文頓（E.Overton）用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次實(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)，容易穿過細(xì)胞膜；不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易穿過細(xì)胞膜。假如你是科學(xué)家，如何分析細(xì)胞膜的成分呢？你認(rèn)為細(xì)胞膜中含有什么物質(zhì)能夠允許脂溶性物質(zhì)透過？這樣的判斷是推理還是結(jié)論？如何獲得結(jié)論？1895年歐文頓：膜是由脂質(zhì)組成的。對(duì)多種細(xì)胞膜進(jìn)行分離和化學(xué)分析資料2：20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次利用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞，制備出純凈的細(xì)胞膜，并進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞膜中的磷脂分子如何排列？在空氣—水界面如何排列？1895年歐文頓：膜是由脂質(zhì)組成的。對(duì)多種細(xì)胞膜進(jìn)行提純和化學(xué)分析1925年戈特和格倫德爾：膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。資料3：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特（E.Gorter）和格倫德爾（F.Grendel）用丙醇從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。由此推斷出：細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。磷脂分子結(jié)構(gòu)式親水頭部疏水尾部二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索磷脂分子結(jié)構(gòu)磷酸甘油脂肪酸其他衍生物觀察磷脂分子的結(jié)構(gòu)并分析其特點(diǎn)親水的頭疏水的尾親水的頭疏水的尾2.細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水存在，兩層磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？1.單層磷脂分子在水面如何排列？親水的“頭部”與水接觸，疏水的“尾巴”遠(yuǎn)離水空氣二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索1895年歐文頓：膜是由脂質(zhì)組成的。對(duì)多種細(xì)胞膜進(jìn)行提純和化學(xué)分析1925年戈特和格倫德爾：膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。1935年丹尼利和戴維森：除含脂質(zhì)分子外，可能還附著蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索小結(jié)：細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)50%蛋白質(zhì)40%糖類2%-10%脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇，其中磷脂的含量最為豐富，大多為卵磷脂和腦磷脂。>蛋白質(zhì)功能主要由蛋白質(zhì)來承擔(dān)。功能越復(fù)雜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。>糖類糖蛋白，具有保護(hù)、潤滑和識(shí)別的作用；糖脂>脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分是如何組成細(xì)胞膜的呢？無法解釋細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)時(shí)間：1959年人物：羅伯特森實(shí)驗(yàn)：在

下看到細(xì)胞膜的

三層結(jié)構(gòu)“三明治”靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型有什么不足？這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。生物膜是由

的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的

統(tǒng)一結(jié)構(gòu)推論：三、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索電鏡“暗—亮—暗”“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”靜態(tài)三、

對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索2、用熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。結(jié)論：

。細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性科學(xué)方法——根據(jù)已有的知識(shí)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(shí)驗(yàn)對(duì)已建立的假說進(jìn)行修正和補(bǔ)充。提出假說一種假說最終被接受被否定，取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和試驗(yàn)結(jié)果相吻合.P44時(shí)間：1972年人物：辛格和尼科爾森提出生物膜模型——流動(dòng)鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索三、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。01磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內(nèi)部是疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，具有屏障作用。02細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)在構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向運(yùn)動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)分子大多也能運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞膜的流動(dòng)性有利于完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長、分裂、運(yùn)動(dòng)等生命活動(dòng)04蛋白質(zhì)分子以覆蓋、鑲嵌、貫穿三種方式和磷脂雙分子層聯(lián)系，這些蛋白質(zhì)在物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫婢哂兄匾饔?3糖蛋白磷脂雙分子層（膜的基本支架）糖脂只存在于細(xì)胞膜外側(cè)細(xì)胞膜還有哪些結(jié)構(gòu)？作用？識(shí)別、保護(hù)、潤滑、黏著糖蛋白糖被糖脂位置？細(xì)胞膜分子、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系磷脂+蛋白質(zhì)+糖類流動(dòng)性磷脂雙分子層糖蛋白結(jié)構(gòu)功能信息交流與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞跨膜運(yùn)輸正常進(jìn)行選擇透過性物質(zhì)基礎(chǔ)外側(cè)部分種類和數(shù)量具有組成決定保證體現(xiàn)組成鑲嵌貫穿課堂反饋2．細(xì)胞之間通過信息交流，保證細(xì)胞間功能的協(xié)調(diào)。關(guān)于細(xì)胞間信息交流的說法錯(cuò)誤的是（）A．B細(xì)胞與乙細(xì)胞上的受體化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B．圖2可以表示精子與卵細(xì)胞的識(shí)別C．