3.1 细胞膜的结构和功能（第2课时）-2023-2024学年高一生物名师精选备课备件（人教版2019必修1）

第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能（课时2） 旧知回顾 时间 科学家或实验 结论 1895年 欧文顿 细胞膜是由 组成的。 --- 制备纯净的细胞膜 组成细胞膜的脂质有磷脂和 ， 其中 含量最多 1925年 戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然为连续排列的 。 1935年 丹尼利和戴维森 细胞膜处含脂质分子外，可能还附有 。 脂质 胆固醇 磷脂 一、细胞膜的功能： 二、对细胞膜成分的探索历程： 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间信息交流 —通过化学物质（激素）间接交流 通过细胞膜接触直接交流 通过通道（胞间连丝）交流 学习目标 课程标准要求： 概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞和其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。 课标落实——本节目标 1.结合P42思考.讨论，了解科学家对细胞膜成分的探索历程 2.说出细胞膜的主要组成成分 3.结合P43资料，了解科学家对细胞膜结构的探索历程 4.概述流动镶嵌模型的基本内容 磷脂分子结构及特点 1. 组成元素：C、H、O、N、P 2. 化学组成：甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物（胆碱） 其他衍生物（胆碱） 磷酸 甘油 脂肪酸 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂分子示意图 3. 结构特点：头部亲水；尾部疏水 亲水的头 疏水的尾 讨论2.推测磷脂分子在空气—水界面上会怎么样铺展？为什么？ 讨论3.推测磷脂分子在水中或细胞膜中会怎样排布的？为什么？ 讨论4.推测磷脂分子在水—苯混合溶剂中会如何分布? 为什么？ 思考•讨论 空气—水界面 根据磷脂分子的特点 苯等疏水环境 水 水 水 水 水—苯混合溶剂 水中或细胞膜 讨论2.推测磷脂分子在空气—水界面上会怎么样铺展？为什么？ 思考•讨论 根据磷脂分子的特点 空气—水界面 水 “头部”亲水，向下与水接触 “尾部”疏水，朝向空气一侧 讨论4.推测磷脂分子在水—苯混合溶剂中会如何分布? 为什么？ 思考•讨论 根据磷脂分子的特点 水 苯等疏水环境 水—苯混合溶剂 “头部”亲水，与水接触 “尾部”疏水，与苯接触 磷脂分子分布成单层 讨论3.推测磷脂分子在水中或细胞膜中会怎样排布的？为什么？ 思考•讨论 根据磷脂分子的特点 水中或细胞膜 水 水 细胞的内外环境均为水溶液，所以“头部”亲水朝向膜内外两侧， “尾部”疏水相对排列在内侧，因此形成了磷脂双分子层。 那理论上生物膜中的磷脂分子也应如此分布，对不对。但理论需要试验的支持。我们来看看1925年荷兰的两位科学家做的试验： 思考•讨论 讨论2. 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？ 对细胞膜成分的探索 1925年，戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子是排列为连续的两层 思考：若用人的肝细胞，脂单分子层的面积与细胞表面积的2倍的关系？ 实验3 结论 大于 表面积=S 推测 脂单分子层面积=2S 对细胞膜成分的探索 实验4 1935年，丹尼利和戴维森的细胞膜的张力实验 发现细胞的表面张力 < 油-水界面的表面张力 已知油脂表面若附有蛋白质成分，则表面张力会降低 推测：细胞膜除了脂质外还可能有蛋白质 结论 脂质（大约占50%） 蛋白质（大约占40%） 细胞膜的成分小结 脂质 蛋白质 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 细胞膜的主要成分 （最丰富） 磷脂 胆固醇（动物细胞膜） 思考：蛋白质、糖类是如何组成细胞膜的呢？ 少量糖类（大约占2%—10%） 三、对细胞膜结构的探索 13 对细胞膜结构的探索 自主阅读：阅读课本P43-P44,总结完成下列表格： 时间 科学家或实验 结论 1959年 罗伯特森 所有的细胞膜都由 三层结构构成。 1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有 。 1972年 辛格和尼科尔森 提出 模型。 对细胞膜结构的探索 1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗结构 生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态的统一结构 结论 实验5 对细胞膜结构的探索 细胞的生长过程 变形虫的运动 受精卵卵裂 质疑：细胞膜是静态结构吗？ 1970年，用荧光标记法进行人—鼠细胞融合实验 对细胞膜结构的探索 实验6 结论 细胞膜上的蛋白质分子可以运动 人细胞 红色荧光染料标记的膜蛋白 绿色荧光染料标记的膜蛋白 小鼠细胞 细