3.1 细胞膜的结构和功能-2023-2024学年高中生物必修一同步课件（人教版2019）

第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能 小贝文化 01 一、细胞膜的功能 小贝文化 阅读教材40页～41页，总结细胞膜的功能。 相对独立的系统 相对稳定的内部环境 功能一： 将细胞与外界环境分隔开 一、细胞膜的功能 小贝文化 不需要或对细胞有害的物质 需要的物质 废物 释放到细胞外发挥作用的物质 演示 功能二：控制物质进出细胞 思考： 有些病毒、细菌也能侵入细胞，说明了什么？ 细胞膜的控制作用是相对的。 一、细胞膜的功能 小贝文化 1.用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的。这与细胞膜的功能有何关系？ 说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 2.课本40页“问题探讨”中，用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞呈现不同颜色，请解释原因。 活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，不能被染色剂台盼蓝染色；死细胞丧失了这种功能，能被染色剂台盼蓝染色。 学以致用： 一、细胞膜的功能 小贝文化 功能三：进行细胞间的信息交流 受体 靶细胞：接受信号的细胞 受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点 方式1：通过体液传送 一、细胞膜的功能 小贝文化 1 2 3 4 方式2：通过细胞膜直接接触 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的 信号分子 受体 功能三：进行细胞间的信息交流 一、细胞膜的功能 小贝文化 方式3：相邻细胞间形成通道 胞间连丝 携带信息的物质通过通道进入另一个细胞 功能三：进行细胞间的信息交流 一、细胞膜的功能 小贝文化 02 二、对细胞膜成分的探索 小贝文化 细胞膜 1.19世纪末，欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质，进行了上万次实验，发现： 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 二、对细胞膜成分的探索 小贝文化 （1）你从欧文顿的实验现象能得到的结论是什么？ 细胞膜是由脂质组成的。 （2）最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？ 对现象的推理分析。 思考： 二、对细胞膜成分的探索 小贝文化 2.科学家利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 亲水的头 疏水的尾 磷脂分子的结构 思考：根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层？ 磷脂分子有亲水的头和疏水的尾，在空气—水界面上，磷脂的头向着水，尾远离水而向着空气，从而铺展成单分子层。 二、对细胞膜成分的探索 小贝文化 3.1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（E.Grendel）用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展呈单分子层，测的单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍，他们由此推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 （1）科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层” 这一结论的？ 人的成熟红细胞只有细胞膜这一种膜结构，铺展成单分子层的磷脂全部来自于红细胞膜。 （2）磷脂分子在水—苯的混合溶剂中会如何排布？在水中呢？ 磷脂在水—苯的混合溶剂中会排列成单层，头在水中，尾在苯中； 磷脂在水中会排列成连续的两层，即形成磷脂双分子层。 思考： 二、对细胞膜成分的探索 小贝文化 4.1935年，英国学者丹尼利（J.F.Danielli）和戴维森（H.Davson）研究了细胞膜的张力，从而推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 思考：你认为细胞膜的成分有哪些物质？ 细胞膜的成分有脂质和蛋白质，其中脂质中磷脂含量最多。 对细胞膜成分的研究发现：细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，此外，还有少量的糖类。 脂质约占细胞膜总质量的50%，其中磷脂最丰富。 蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用。 二、对细胞膜成分的探索 小贝文化 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多 这些成分是如何组成细胞膜的呢？ 二、对细胞膜成分的探索 小贝文化 03 三、对细胞膜结构的探索 小贝文化 1.1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ）用超薄切片技术在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 思考：三层结构中“暗”和“亮”分别是什么物质？罗伯特森据此提出的细胞膜模型假说有什么不足之处？ “暗”是蛋白质分子，“亮”是脂质分子。 模型假说的不足之处有： 细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的变形运动等现象无法解释。 三、对细胞膜结构的探索 小贝文化 2.荧光标记细胞融合实验 绿色荧光染料标记的膜蛋白 红色荧光染料标记的膜蛋白 小鼠细胞 细胞融合 40min 37 ℃ 杂交细胞 人细胞 思考：该实验说明了细胞膜的结构具有什么特点？ 说明了细胞膜具有流动性。 三、对细胞膜结构的探索 小贝文化 3.科学方法：提出假说 提出假说的一般流程： 依据已有