3.1 细胞膜的结构和功能-【精讲课堂】2023-2024学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修1）

第3章 细胞的基本结构 1 3.1细胞膜的结构和功能 2 《爱到细胞深处》 穿过纷繁复杂的生物圈，你来到我的面前， 是否有一条无形的碳链，冥冥中把你我相连； 你的目光如水，浸润了我每一个细胞， 你的声音如糖，让我拥有了无尽的能量； 你的信息已进入我每一个核苷酸，我的DNA时刻都将你思念； 就算构成细胞膜的磷脂，你也可以轻易穿过， 你是细胞核，控制了我的遗传和代谢…… 组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才能成为一个基本的生命系统。 细胞膜是系统的边界 4 学校的边界是什么？ 膜的出现对生命起源过程至关重要 1、将细胞与外界环境分隔开 元素 无机物 有机物 ↓ 生物大分子 ↓ 细胞 6 2、控制物质进出细胞（具有相对性） 分泌物 病毒、病菌及有害物 代谢废物 营养物 选择透过性 7 3、进行细胞间信息交流 8 多细胞生物是一个繁忙而有序的“社会” 9 分析1895年欧文顿的实验，推测细胞膜的成分。 对细胞膜成分的探索 推测：细胞膜是由脂质组成的 溶于脂质的物质 不溶于脂质的物质 相似相溶 11 验证：科学家利用哺乳动物的成熟红细胞制备出纯净的细胞膜，并进行化学分析，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。 结构图 模型 示意图 13 磷脂分子在水-空气界面的分布 磷脂分子 14 15 16 17 磷脂分子在水环境中的分布 水环境 水环境 水环境 水环境 水环境 A B 水环境 验证：1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔，用丙酮从人的红细胞中提取脂质，将其在空气-水界面上铺展成单分子层。 27 实验验证 S1 S2 S2=2S1 资料：1935年，丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 细胞膜的化学成分 脂 质：约占50% （磷脂最丰富，含少量胆固醇） 蛋白质：约占40% 糖 类：占2~10% 细胞是一个基本的生命系统，细胞膜是这个微观生命系统的边界。 细胞膜不仅把细胞与外界环境分隔开，还具有控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流等作用。 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量糖类。 小结 1、判断：细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。（ ） 2、在高等植物细胞中，相邻细胞之间可通过胞间连丝相互连接，体现了细胞膜具有的功能是（ ） A.将细胞与环境分隔开 B.控制物质进出细胞 C.进行细胞间的信息交流 D.细胞膜具有流动性 × C 3、将大量磷脂分子放入清水中，搅拌后静置一段时间，下列图示现象不可能出现的是（ ） A 分析比较数据，概括细胞膜成分的异同。 细胞类型 蛋白质% 磷脂% 固醇% 糖类等其他成分% 哺乳动物红细胞 49 33 10 8 玉米叶肉细胞 47 26 7 20 大肠杆菌 75 25 0 0 对细胞膜成分的探索 种类？ 含量？ 1959年，科学家罗伯特森在电镜下观察细胞膜有“暗-亮-暗”结构。 对细胞膜结构的探索 提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，他把细胞膜描述为静态的统一结构。 二十世纪六十年代以后，人们对这一模型产生了异议。不少科学家对于细胞膜是静态的观点提出质疑。 以下数据是否支持“三明治”模型的概述？ 细胞类型 蛋白质% 磷脂% 哺乳动物红细胞 49 33 玉米叶肉细胞 47 26 大肠杆菌 75 25 变形虫摄食纤毛虫 资 料 酵母菌出芽生殖 阅读以下资料，指出三明治模型的不足之处，并对细胞膜的结构进行合理推测。 电子显微镜下，细胞膜的厚度约为7~8nm，是单层磷脂厚度的两倍，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过 20 nm。 人工合成的脂双层也呈现为“暗-亮-暗”结构。 三明治模型无法解释： 膜蛋白与脂质的含量差异 电镜下细胞膜的厚度 细胞的生长与分裂 细胞膜中的蛋白质应当穿插于脂质层中！ 冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构 对细胞膜结构的探索——冰冻蚀刻 磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架; 蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于脂双层。 对三明治模型的修正 通过人鼠细胞融合实验结果，你可以得出什么结论？ 人鼠细胞融合实验 证据表明：细胞膜具有流动性 科学方法——提出假说 科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。 三、流动镶嵌模型的基本内容 ①膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。 ②磷脂双分子层是膜的基本支架（屏障作用）。