3.1 细胞膜的结构和功能-2024-2025学年高一生物同步高效教学课件（人教版2019必修1）

3.1 细胞膜的结构与功能 问题探讨 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，而活细胞不会被染色。 1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 2.据此推测，细胞膜作为细胞膜的边界，应该具有什么的功能？ 活细胞的细胞膜具有选择透过性 细胞膜具有控制物质进出的功能 新课讲授 一、细胞膜的功能 细胞膜三大功能 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 使细胞成为________的系统，保障____________ 相对独立 细胞内部环境相对稳定 细胞膜的选择透过性 细胞 营养物质 废物 分泌物 病菌、病毒 3.进行细胞间的信息交流 细胞通过分泌化学物质完成间接交流 激素——靶细胞 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 受体 精子和卵细胞之间的识别和结合 细胞膜接触 直接交流 有些受体分布在细胞膜上，有些受体在细胞内（如性激素的受体） 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用 通道交流 胞间连丝 除了以上的三种功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。 二、对生物膜成分的探索历程(P42) 1．19世纪末欧文顿 (1)方法：对植物细胞的通透性进行实验。 (2)现象：____________更容易通过细胞膜。 (3)结论：膜是由________组成的。 2．20世纪初 (1)方法：对____________________________ 进行化学分析。 (2)结论：组成膜的脂质有 _______________，其中 含量最多。 脂溶性物质　 脂质　 哺乳动物成熟红细胞的细胞膜　 磷脂和胆固醇　 磷脂 假说需要实验证据的支持！ 小资料 亲水 “头部” 疏水“尾部” 胆碱 磷酸 甘油酸 脂肪酸 磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水 “头”部，和一个疏水 “尾”部。 想一想： 磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？ 亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。 水 空气 磷脂是组成细胞的主要脂质。磷脂就像一个长这两条尾巴的小蝌蚪~它有一个亲水磷酸头部，和一个疏水的脂肪酸的尾巴。 9 9 细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？ 水 水 假说需要实验证据的支持！ 10 10 3．1925年两位荷兰科学家 (1)方法：用________从人的红细胞中提取________，将其在空气—水界面上铺展成单分子层。 (2)现象：单分子层的面积为红细胞表面积的_______。 (3)结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为____________。 丙酮　 脂质　 两倍　 连续的两层　 4．1935年英国学者研究细胞膜的张力，发现油脂滴表面若有蛋白质则表面张力降低，推测_______________________。 之后科学家对细胞膜化学成分分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。另外，制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定，结果呈紫色。 说明 。 细胞膜中可能蛋白质 细胞膜中确有蛋白质 成分 红细胞膜 肝细胞膜 心肌细胞膜 磷脂 55% 40% 24% 蛋白质 约40% 约59% 75% 糖类 5% 微量 微量 科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜的成分及含量 三、细胞膜的成分 脂 质 50％ 蛋白质 40％ 糖 类 2%~10％ 主要为磷脂 胆固醇（少量） （功能越复杂的细胞膜蛋白质的种类和数量越多） 与细胞膜上部分蛋白质或脂质结合成糖蛋白、糖脂 1.1959年罗伯特森 (1)方法：电子显微镜下观察细胞膜。 (2)现象：细胞膜呈____________________结构。 (3)结论：所有生物膜都是由_______________________________构成，是一种________的统一结构。 【思考】“三明治”结构模型有什么不足？ 四、对生物膜结构的探索历程(P43) 暗—亮—暗的三层　 蛋白质—脂质—蛋白质三层结构　 静态　 静态结构，无法解释细胞的生长、变形虫的运动等复杂的功能。 5．1970年 红色荧光　 绿色荧光　 红色荧光　 均匀分布　 流动性　 方法：荧光标记技术 6．1972年桑格、尼克森 在新的观察和实验证据的基础上，提出让大多数人所接受的____________________。 流动镶嵌模型　 磷脂双分子层　 基本支架　 一定的流动性　 蛋白质分子　 镶　 嵌入　 贯穿　 运动　 糖蛋白　 糖被　 外表面　 细胞识别　 2．结构特点 有一定的__________。 流动性　 3.功能特点 具有一定的 。 选择透过性 科学方法——提出假说 细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合 一、概念检测 1. 基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。 （1）构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。 （2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。 （3）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。 (4)在胰岛B细胞内将氨基酸合成胰岛素与细胞膜没有直接关系 . × × × √ B 10. 如图是细胞间的3种信息交流方式，请据图分析回答下列问题： （1）图A表示通过细胞分泌的化学物质，随血液到达全身各处，与靶细胞表面的②_________结合，将信息传递给靶细胞。 ②的化学本质是 。 受体 蛋白质 21 （2）图B表示通过相邻两细胞的 ，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示_________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 请举例： ____________________。 细胞膜接触 与膜结合的信号分子 精子和卵细胞之间的识别和结合 22 （3）图C表示相邻两植物细胞之间形成___________，携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图中④表示_________。 （4）在细胞免疫中，细胞毒性T细胞与靶细胞密切接触，是上图中图____所示的信息交流方式。 通道 胞间连丝 B 23 B I 细胞间的信息交流 D 具有 一定的流动性 红细胞在血液中循环流动，必须表面光滑，且不需要膜外蛋白维持细胞间的联系和支撑。 24 7、如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，下列有关说法错误的是(　　) A．细胞之间的相互识别与①有关 B．②表示蛋白质分子 C．②③分子大都是可以运动的 D．细胞膜的功能特性与③分子无关 8、据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为(　　) A．细胞膜具有一定的流动性 B．细胞膜是选择透过性膜 C．细胞膜的结构以磷脂双分子层为基本支架 D．细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 D C 9．细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。关于细胞间信息交流的说法错误的是（ ） A．B细胞与乙细胞上的受体化学本质都是蛋白质 B．图2可以表示精子与卵细胞的识别 C．细胞间信息交流的方式多种多样，可以是细胞接触传递信息，也可以通过化学物质传递 D．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构 D B D B (1)图中aeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(名称：______________,地位：细胞膜的__________,特点：具有______________)) (2)图中beq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(名称：_____________,位置\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(________在磷脂双分子层的表面,　部分或全部________磷脂双分子层中,________于整个磷脂双分子层)),特点：大多数蛋白质分子是可以________的)) (3)图中ceq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(名称：__________，又叫________,位置：细胞膜的__________,作用：保护、润滑和__________等)) $$