3.1 细胞膜的结构和功能（第二课时）-【探究课堂】2023-2024学年高一生物上学期同步优质课件（人教版2019必修1）

第三章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能 (第二课时) 目标 01 02 03 通过对细胞膜流动镶嵌模型的学习，培养模型与建模的科学思维方式。 （科学思维） 通过学习细胞膜成分和结构的探索历程，培养科学探究能力。 （社会责任） 通过对细胞膜的功能、组成和结构的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。（生命观念） 学习目标 2 情景视频二 中国生物膜研究第一人——杨福愉 温故知新：细胞膜的功能 是谁，隔开了原始海洋的动荡 是谁，奏鸣了生命的交响 是谁，为我日夜守边防 是谁，为我传信报安康 与外界环境分隔开 控制物质进出 进行细胞间信息交流 除了以上提到的三种功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。 （1）物质传递 （2）接触传递 （3）通道传递 脂质 主要是磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最为丰富，大多为卵磷脂和脑磷脂。 > 蛋白质 功能主要由蛋白质来承担。功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。 > 糖类 糖蛋白（糖＋蛋白质）的作用：保护、润滑和识别 糖脂（糖＋脂质） > 温故知新：细胞膜的成分 问题1: 通过以上学习，大家已经对细胞膜成分有了一定的认识，那么脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？ 20世纪学者的推测是什么？1959年罗伯特森发现了什么？ 2 3 4 1 合作探究一：请同学们自主阅读教材P43-44，小组合作完成在对细胞膜成分的探索历程中有哪些科学家的参与，他们作出了哪些贡献。 20世纪60年代以后，人们提出什么质疑？ 1970年科学家做了什么实验？他们得出了什么结论？ 1972年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点？ 二、对细胞膜结构的探索 6 二、对细胞膜结构的探索 那就让我们穿过时空隧道，跟随科学家的脚步来探索细胞膜结构吧！ 情景视频二 细胞膜结构的探索历程——医学之花 二、对细胞膜结构的探索 1.20世纪40年代： 有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。 2.1959年：罗伯特森实验 →电镜下细胞膜呈暗-亮-暗三层结构 ↓ 提出假说：生物膜是由蛋白质-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、对细胞膜结构的探索 20世纪60年代以后，人们对这一模型的异议增加了，不少科学家对于生物膜是静态的观点提出质疑。 膜静态模型不能解释下列现象：细胞的生长、分裂、变形虫的变形运动等现象都是难以实现的。把生物膜描述为静态的结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。 3.20世纪60年代： 二、对细胞膜结构的探索 实验方法：荧光标记法 4.人—鼠细胞融合实验： 1970年，弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin ）等科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合。 融合细胞 细胞 融合 37℃ 40min 正在融合的细胞 红色荧光染料标记膜蛋白 绿色荧光染料标记膜蛋白 人细胞 小鼠细胞 这一实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 　实战训练　 1．科学家对于细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的历程，在这个过程中科学家们经历了无数次提出假说和科学验证的过程。下列说法错误的是（　　） A．科学家在制备纯净细胞膜的过程中，利用哺乳动物的成熟红细胞是因为其没有细胞核和各类复杂的细胞器B．在证明细胞膜中的磷脂分子为两层的实验中利用了磷脂分子头部的疏水性C．罗伯特森所描述的细胞膜的静态统一结构模型不能很好的解释细胞的生长等问题D．科学家利用荧光标记技术证明了细胞膜具有流动性 二、对细胞膜结构的探索 5.冰冻蚀刻技术： 物理科学家将标本用干冰等冰冻，在低温下用冷刀将细胞膜切开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面（冰冻蚀刻法），发现蛋白质在膜中的分布情况。 问题2: 冰冻蚀刻实验证明蛋白质是如何排布的，有何特点？ 蛋白质镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中。体现了膜结构内外的不对称性，不同上述蛋白质排列结构。 　实战训练　 2．冷冻蚀刻技术又称冰冻断裂-蚀刻复型技术，该技术可用来观察膜表面和膜断裂面的形貌特征。通过快速低温冷冻法，细胞膜通常从某个部位断裂分开，结构如图所示。据图分析能推出的结论是（ ） A．蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用B．膜蛋白的分布大致对称C．细胞膜具有一定的流动性D．磷脂双分子层从疏水端断裂分开 二、对细胞膜结构的探索 6.流动镶嵌模型： 1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型，为多数人所接受。 　实战训练　 3．对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的过程，下列说法正确的是（ ） A．丹尼利和戴维森发现，细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，由此推测细胞膜可能还附有