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

细胞膜的结构和功能 第一课 学习目标 1. 生命观念——通过分析细胞生活环境，理解作为系统的边界的细胞膜的功能 2. 科学探究——通过对细胞膜成分的探索资料分析，理解细胞膜的组成成分 3. 生命观念——掌握流动镶嵌模型的内容，理解细胞膜在结构上具有流动性的特点 科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。此实验说明了什么？ 细胞存在边界——细胞膜 问题探讨 原始地球环境 原始海洋中有机物聚集进化出原始生命 产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。 细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 细胞膜出现 意义 1．将细胞与外界坏境分隔开---系统的边界 一、细胞膜的功能 不需要或对细 胞有害的物质 需要的物质 废物 释放到细胞外发 挥作用的物质 演示 注意：细胞膜的控制作用是相对的 2．控制物质进出细胞 5 间接交流：细胞分泌化学物质（如激素），通过膜表面的受体传递信息 1、化学本质：糖蛋白 2、作用：接受激素等化学物质的信号 3、特点：专一性（一种受体只能识别一种或者一类物质） 受体简介 接受信号的细胞 靶细胞: 内分泌细胞 靶细胞 激素 血管 靶细胞 3．进行细胞间的信息交流 6 靶细胞 发出信号的细胞 与膜结合的信号分子 膜上接受信号分子的受体 相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。 例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。 演示 直接交流：细胞膜的接触 强调：只有同种生物的精子和卵细胞能够识别和结合。 3．进行细胞间的信息交流 思考：所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体吗？ 胞间连丝 植物细胞通过 传递信息。 通道（胞间连丝） 强调：通道交流不需要细胞膜上的受体 3．进行细胞间的信息交流 1．成分 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。 2．功能 （1）保护作用。 （2）支持作用：细胞壁具有较坚韧的支撑性，它对植物体起着骨架作用，以维持细胞正常的形态。 3．特性：全透性。 细胞壁与细胞膜结构示意图 二、细胞壁的成分和功能 9 我是欧文顿，经过上万次 实验我发现…… 细胞膜 非脂溶性物质 脂溶性物质 提出假说：膜是由脂质组成的 资料1： 1895年，欧文顿实验 哈哈，熟人，请进请进 哼，不熟，免进 相似相溶原理 三、对细胞膜成分的探索 实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验。 发现：细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 最初认识到细胞膜是由脂质构成的，是直接对膜成分进行提取、鉴定，还是一种推理？ 在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？ 欧文顿的推论是否正确呢？细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢 ？ 【资料2】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析，得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 哺乳动物成熟红细胞 无细胞核和各种细胞器。 正常的红细胞 圆涨的红细胞 涨破的红细胞 【思考】为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？ 【资料3】 1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞提取脂质。 实验结果：在空气-水界面上铺成单层分子，测得单层脂质的面积恰为红细胞膜表面积的2倍。 水层 空气 S1 S2 他们由此推断： 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 学与思 磷脂示意图 水 水 假设一 水 水 假设二 水 水 假设三 结构图 模型 示意图 思考：两层磷脂分子是如何排列形成一层细胞膜结构的？请你结合磷脂的结构特点，选择以下合适的模型构建结构。（注：细胞生活在液体环境） 【资料4】 1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。 推测：细胞膜除了含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。 很多 研究 脂质（50%），磷脂最为丰富，少量胆固醇 蛋白质（40%），细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类与数量就越多。 糖类（2-10%） 脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？ 蛋白质该怎么放呢？ 15 【资料1】1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。 构建模型 四、对细胞膜结构的探索 16 【资料2】20世纪60年代以后，人们对这一模型的异议增加了。 请同学们观察这些图形，谈