3.1细胞膜的结构与功能 课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞膜的结构与功能 1 细胞膜的成分 Cell membrane composition 情境: ①萎焉的红苋菜泡在清水里，苋菜叶片会回复饱满； ②新鲜的红苋菜在清水中洗涤后水体几乎不变色，而开水烫过后水体很快变红。 想一想： 萎焉的叶片为什么会变得饱满？为什么洗菜时水不变红，而煮汤却变红了？ 水分子透过细胞膜进入细胞，使细胞饱满。煮沸后，色素透过细胞膜，进入水中使水变红。细胞膜是由什么物质构成的？又具有怎样的功能呢？ 2 细胞膜的成分 Cell membrane composition 【资料1】: （1）欧文顿发现溶于脂质的物质易透过细胞膜,不溶于脂类的物质不容易穿过细胞膜。 （2）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。 （蛋白质会降低表面张力） 问题： 1、细胞膜对不同物质的通透性不同及表面张力的变化分别说明什么？ 2、你可以从中得出什么假说？ 细胞膜的成分 Cell membrane composition 问题： 3、从生理现象推出的假说一定正确吗？怎么才能验证假说的正确性呢？ 【资料2（科学家的研究）】: （1）实验发现：细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。 （2）研究哺乳动物的红细胞膜发现，膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最多。 双缩脲试剂检测 问题4：应该选取什么材料用于细胞膜成分的研究？为什么？ 细胞膜的成分 Cell membrane composition 脂质（大约占50%） 蛋白质（大约占40%） 糖类（大约占2%—10%） 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 种类 和 数量 越多 磷脂最丰富 细胞膜的主要成分 磷脂（主要）、胆固醇（动物细胞膜） 5 细胞膜的结构 Structure of cell membrane 【资料3】:磷脂分子结构 亲水头部 疏水尾部 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂分子示意图 【任务1】:推测磷脂分子在空气——水界面的排布方式并构建模型。 【资料4】:细胞生活的环境 单细胞生物草履虫生活在有水的环境中；人体血细胞生活在血液中，血液的主要成分是水；人体其他组织细胞生活在组织液中，其主要成分也是水，并且细胞内水占70% ～ 90%。 【任务2】:猜想磷脂分子在细胞膜中的排布方式并构建模型。 建立的模型是否正确呢？ 6 细胞膜的结构 Structure of cell membrane 【资料5】:戈特、格伦德尔实验 将细胞膜在空气——水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍。 证明：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 细胞膜中除脂质外还有蛋白质，蛋白质又是如何分布的？ 7 细胞膜的结构 Structure of cell membrane 【资料6】:罗伯特森的实验 问题6:亮暗处分别代表什么物质？试猜想细胞膜上蛋白质的分布方式？ 【资料7】:电子显微镜的工作原理是电子束照到大分子物质上会呈现黑暗，反之呈现明亮。 8 细胞膜的结构 Structure of cell membrane 【资料8】:三明治模型细胞膜的理论厚度 问题6：三明治理论模型厚度至少20nm，而罗伯特森电镜下的细胞膜厚度7.5nm，这说明什么？ 【资料9】:冰冻蚀刻技术 细胞膜的结构 Structure of cell membrane 问题7：蛋白质分子在细胞膜上的分布有什么特点？除了蛋白质、脂质细胞膜还有什么成分？ 【任务3】:修正并构建细胞膜模型。 【资料10】:罗伯特森实验 细胞膜的结构 Structure of cell membrane 问题8：试猜想细胞膜的结构特点？（静态/动态）? 【任务3】:修正并构建细胞膜模型。 假说1：静态 假说2：动态 【资料11】:实例 支持 【资料12】:荧光标记细胞膜实验 细胞膜的结构 Structure of cell membrane 问题9：你能得出什么结论? 细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性。 细胞膜的流动镶嵌模型 Flow Mosaic model of cell membrane 13 细胞膜的流动镶嵌模型 Flow Mosaic model of cell membrane 1.主要组成: ①磷脂双分子层：（作为基本骨架） ②蛋白质: 位置：镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中。 功能：与细胞膜的运输功能有关 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量也就越多 ③糖被: 分类：糖脂、糖蛋白 位置：细胞膜外侧 功能：识别、细胞间的信息传递 细胞膜的功能 Function of cell membrane 【资料1】： 科学家用显微镜注射器将一种叫作伊红 的物质注入变形虫体内，伊红很快扩