3.1 细胞膜的结构和功能-【生动课堂】2023-2024学年高一上学期生物优质课件（人教版2019必修1）

第三章 细胞的基本结构 我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。 ——引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》 3.1 细胞膜的结构和功能 细胞膜有哪些主要功能？ 01 流动镶嵌模型的基本内容是什么？ 02 通过对细胞膜结构的探索过程的分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟？ 03 边界 一个国家有陆地、海域、领空的边界；使人体内部与外界分隔的皮肤和黏膜，是人体的边界。 系统的边界对系统的稳定至关重要。 细胞作为一个基本的生命系统，它的边界是什么？ 细胞作为一个基本的生命系统，细胞膜是其边界 起什么作用呢？ 一、细胞膜的功能 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段 无机物 → 简单有机物 → 复杂有机物 → 原始生命体 1.将细胞与外界环境分隔开，细胞膜保障细胞内部环境的相对稳定 问题：鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。由此推测，细胞膜作为细胞的边界，具有什么功能? 2.细胞膜能够控制物质进出细胞 一、细胞膜的功能 细胞膜可以保护我们完全免受外界干扰吗？ 思考：为什么清水浸泡紫色苋菜，水不会变红，而煮熟后紫色苋菜的汤却是红色的呢？ 细胞膜能控制物质进出细胞的“控制性”是绝对的吗？请举例说明。 一、细胞膜的功能 例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。 接种新冠疫苗 问题：打疫苗时，虽然打的是胳膊，但是大脑皮层能够产生痛觉，这是为什么呢？ 3.细胞膜可帮助实现细胞间的信息交流 一、细胞膜的功能 1.物质传递 如激素等化学物质 2.接触传递 如精卵细胞的相互识别 3.通道传递 如植物细胞的胞间连丝 3.进行细胞间的信息交流 一、细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 物质传递（如激素等化学物质） 接触传递（如精卵细胞的识别） 通道传递（如高等植物细胞的胞间连丝） 细胞膜需要依靠哪些化学成分和怎么样的结构去行使相应的功能呢？ 一、细胞膜的功能 二、对细胞膜结构的探索 1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。 资料1：1895年，欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不易溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。 假如你是科学家，如何分析细胞膜的成分呢？ 你认为细胞膜中含有什么物质能够允许脂溶性物质透过？ 这样的判断是推理还是结论？如何获得结论？ 1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。 对多种细胞膜进行分离和化学分析 资料2： 20世纪初，科学家第一次利用哺乳动物红细胞，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。 二、对细胞膜结构的探索 细胞膜中的磷脂分子如何排列？在空气—水界面如何排列？ 1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。 对多种细胞膜进行提纯和化学分析 1925年戈特和格伦德尔：膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 资料3：1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙醇从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 由此推断出：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 磷脂分子结构式 亲水头部 疏水尾部 二、对细胞膜结构的探索 2.细胞膜的两侧都有水存在，两层磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？ 1.单层磷脂分子在水面如何排列？ 亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水 空气 二、对细胞膜结构的探索 1895年欧文顿：膜是由脂质组成的。 对多种细胞膜进行提纯和化学分析 1925年戈特和格伦德尔：膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 1935年丹尼利和戴维森：除含脂质分子外，可能还附着蛋白质。 资料4：1935年，英国学者丹尼利（J.F.Danieli）和戴维森（H.Davson）研究了细胞膜的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。由于人们已发现了油脂滴表面如果附着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，可能还附着______。 蛋白质 根据细胞膜的功能，你觉得细胞膜的组成成分除了脂质外，还可能会有什么化学成分？ 蛋白质，因为蛋白质是生命活动的主要承担者 怎么证明呢？ 二、对细胞膜结构的探索 小结：细胞膜的成分 脂质 50% 蛋白质 40% 糖类 2%-10% 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，具有保护、润滑和识别的作用；糖脂 > 脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？ 比例 脂质 蛋白质 糖类 50