3.1 细胞膜的结构和功能-【备课小能手】2023-2024学年高一生物教学课件和教学设计备课包（人教版2019必修1）

第1节 细胞膜的的结构和功能 一个鸡蛋是不是一个细胞？ 你是否用筷子轻轻感觉到了鸡蛋完整的卵黄周围有一层看不见的膜？ 任务1：认识细胞膜的功能 活动1：观察实验结果，分析细胞膜的功能。 1.将细胞于外界环境分隔开 一、细胞膜的功能 实验1 实验2 3 膜的出现对生命起源过程至关重要 红墨水 健那绿染液 2、控制物质进出细胞 实验3 举例说明细胞控制哪些物质进出？ ①营养物质的吸收 ②代谢废物的排出 ③防止病菌入侵 类型1：信息分子通过体液运输，与靶细胞膜表面受体结合，从而传递信息 实例：内分泌细胞与靶细胞间、神经细胞间 3、进行细胞间的信息交流 类型2：两动物细胞膜直接接触完成细胞间的信息交流 实 例：精子与卵细胞间、靶细胞与效应T细胞间 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 3、进行细胞间的信息交流 胞间连丝 类型3：信息分子通过相邻两个细胞之间形成的通道传递信息 实 例：高等植物细胞的胞间连丝 特别提醒： 1.该方式中没有受体参与 2.通道具有信息交流功能的同时还有物质运输的功能 3、进行细胞间的信息交流 活动1：分析1895年欧文顿的实验，推测细胞膜的成分。 任务2：对细胞膜成分的探索 细胞膜 脂溶性物质 非脂溶性物质 推论1：细胞膜是由脂质组成的 二、对细胞膜成分的探索 9 正常成熟的哺乳动物红细胞没有细胞核，也没有高尔基体和线粒体等细胞器，排除了其他膜对实验的干扰。 资料： 思考： 1、科学家利用红细胞制备细胞膜并进行成分分析的结果是什么？ 2、为什么选择红细胞作为实验材料？ 观察磷脂分子的结构并分析其特点。 结构图 模型 示意图 水分子 任务2：对细胞膜成分的探索 11 活动2：根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂在水 ——空气界面上的排布方式。 任务2：对细胞膜成分的探索 1925年戈特和格伦德尔 12 磷脂分子在水环境中的分布 活动3：根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂分子 在水环境中的排布方式。 水环境 A B 水环境 推论2：细胞膜中的磷脂分子是双层的 细胞的表面张力 油--水界面的表面张力 < 推论3：细胞膜可能附有蛋白质 活动4：1935年，丹尼尔和戴维森实验的分析 水的表面张力 脂质 50% 蛋白质 40% 糖类 2%-10% 二、对细胞膜成分的探索 脂质 主要是磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最为丰富。 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 含量相较于脂质和蛋白质较少，约占2%-10%。 比例 脂质 蛋白质 糖类 50 40 10 1959年，科学家罗伯特森在电镜下观察细胞膜有“暗-亮-暗”结构。 任务3：对细胞膜结构的探索 三、对细胞膜结构的探索 罗伯特森 1959年 能解释细胞的生长、变形虫的变形运动吗？ 活动1：分析以下资料，你可以得出什么结论？ 任务3：对细胞膜结构的探索 资料1：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。 资料2：科学家研究发现，有些膜蛋白的特定区域主要由疏水氨基酸组成，这些区域很可能与脂双层的疏水区域结合，造成这些部分会深深插入膜的内部。 冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构 通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论？ 标本置于-100˚C的干冰或-196˚C的液氮中，进行冰冻。然后用冷刀骤然将标本断开，升温后，冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结构，称为蚀刻（etching）。蚀刻后，向断面以45度角喷涂一层蒸汽铂，再以90度角喷涂一层碳，加强反差和强度。然后用次氯酸钠溶液消化样品，把碳和铂的膜剥下来，此膜即为复膜（replica）。复膜显示出了标本蚀刻面的形态，在电镜下得到的影像即代表标本中细胞断裂面处的结构。 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 活动2：分析人鼠细胞融合实验，得出什么结论？ 人鼠细胞融合实验 任务3：对细胞膜结构的探索 诱导 融合 鼠细胞 荧光标记蛋白质 40min 370C 人细胞 罗伯特森 1959年 人鼠细胞融合实验 1970年 膜具有流动性的证据 脂双层为基本骨架 磷脂 蛋白质 镶嵌、嵌入、贯穿 细胞膜 糖类（少） 组分 内部疏水，屏障 物质运输等 细胞表面 信息传递等 运动 运动 结构特点：流动性 1.将细胞与外界环境分隔开 结构 功能 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 桑格和尼克森提出流动镶嵌模型 罗伯特森 1959年 人鼠细胞融合实验 1970年 辛格、尼科尔森 1972年 四、流动镶嵌模型的基本内容 1.