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必修1

第3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。 ——翟中和《细胞生物学》 第1节 细胞膜的结构和功能 南溪一中生物教研组 刘海晗 1 2 3 目 录 第1节 细胞膜的结构和功能 流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜的功能 对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 一、细胞膜的功能 资料一：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。 保障了细胞内部环境的相对稳定。 细胞膜（质膜）出现 意义 1、将细胞与外界环境分隔开 —— 系统的边界 南溪一中生物教研组 刘海晗 死细胞 活细胞 资料二：台盼蓝染色细胞 资料三：苋菜遇到凉水和热水 2、控制物质进出细胞 一、细胞膜的功能 南溪一中生物教研组 刘海晗 ①营养物质 ③废物 ④细菌、病毒、有害物 ②分泌物 （抗体、激素等） ④细菌、病毒、有害物 —— 具有选择透过性 控制是相对的 一、细胞膜的功能 2、控制物质进出细胞 南溪一中生物教研组 刘海晗 资料四 3、进行细胞间的信息交流 距离远 距离近 ——不包括细胞内、病毒等非细胞生物 一、细胞膜的功能 ②通过膜直接接触传递信息 ③通过细胞通道传递信息 ①通过化学物质传递信息 南溪一中生物教研组 刘海晗 1. 如图表示细胞膜的功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是 A. 功能①在生命起源过程中具有重要作用 B. 功能②表示进入细胞的物质对细胞都是有利的 C. 胰岛素调控生命活动可用图中③表示 D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流 课堂练习 细胞膜控制物质进出是相对的 B 南溪一中生物教研组 刘海晗 课堂练习 2. 如图为细胞间信息交流的三种方式，下列有关叙述错误的是 A. 这三种方式中都需要信号分子与细胞膜上的受体进行识别与结合 B. 图甲可表示胰岛素经血液运输到靶细胞对其生命活动进行调节 C. 图乙可表示同种动物精子和卵细胞之间的识别和结合 D. 图丙可表示高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接并进行信息交流 A 丙通过细胞通道， 不需要细胞膜上的受体 甲乙 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 资料一：19世纪末，欧文顿用500多种物质对植物细胞进行上万次的实验。 ● ● 细胞膜 ● ● ● ● ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 ● ● ——脂质 膜是由脂质组成的 【思考】欧文顿对细胞膜的组成成分作出怎样的推测？ 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 资 料 二：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 ——脂质 【思考】为什么选择哺乳动物成熟红细胞？如何操作？ ①无细胞壁，细胞容易吸水涨破； 无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。 ②利用渗透作用，红细胞过度吸水涨破，除去细胞内容物 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 资 料 二：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 ——脂质 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。 结构图 模型 示意图 甘油 脂肪酸 磷酸 衍生物（可变） 磷脂 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 资料三：1935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。 ——脂质 【思考】以上资料说明细胞膜中还可能含有什么物质？ 细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。 +蛋白质 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 50% 细胞膜的成分 主要是磷脂， 动物细胞膜有胆固醇 脂质 2~10% 形成 、 后 与 等有关 糖类 40% 蛋白质 糖蛋白 糖脂 识别、保护、润滑 功能越复杂的细胞膜， 蛋白质的种类和数量越多 膜外侧 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 ——脂质 +蛋白质 2、对细胞膜静态结构的探索 资料四：1925年,两位荷兰的科学家用丙酮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,测得面积为红细胞表面积的2倍。 ——磷脂双分子层 推测：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。 【思考】若磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，将如何分布？ 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 ——脂质 +蛋白质 2、对细胞膜静态结构的探索 资 料 五：1959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。 ——磷脂双分子层 提出假说：生物膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层静态统一的结构构成。 蛋白质—脂质—蛋白质（静止） 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 ——脂质 +蛋白质 2、对细胞膜静态结构的探索 ——磷脂双分子层 蛋白质—脂质—蛋白质（静止） 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、对细胞膜组成成分的探索 ——脂质 +蛋白质 2、对细胞膜静态结构的探索 资料六：1970年,科学家做了人鼠细胞融合实验（荧光标记法）。 ——磷脂双分子层 蛋白质—脂质—蛋白质（静止） 证明：细胞膜具有流动性。 3、对细胞膜动态结构的探索 ——细胞膜具有流动性（动态） 二、对细胞膜结构的探索 南溪一中生物教研组 刘海晗 二、对细胞膜结构的探索 1、对细胞膜组成成分的探索 ——脂质 +蛋白质 2、对细胞膜静态结构的探索 资料七：1972年辛格和尼克尔森总结前人的研究成果，并且在新的观察和 实验证据的基础上，提出了新的细胞膜模型———流动镶嵌模型 ——磷脂双分子层 蛋白质—脂质—蛋白质（静止） 3、对细胞膜动态结构的探索 ——细胞膜具有流动性（动态） 南溪一中生物教研组 刘海晗 三、流动镶嵌模型的基本内容 A B C ④结构特点：_________________________ ①组成成分：___________________________ ②基本支架：_____________________ ③蛋白质分布：_________________________ 功能特点：__________________________ 脂质、蛋白质、糖类 磷脂双分子层 镶在表面、嵌入、贯穿 细胞膜具有流动性 细胞膜具有选择透过性 南溪一中生物教研组 刘海晗 双分子层为基本支架 细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动 磷脂 蛋白质 镶嵌、嵌入、贯穿 细胞膜 糖类（少） 内部疏水，屏障 物质运输等 细胞表面（糖蛋白或糖脂） 识别、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 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 功能特点：选择透过性 三、流动镶嵌模型的基本内容 成分 结构 功能 南溪一中生物教研组 刘海晗 课堂练习 3.如图为细胞膜的结构模型示意图，a、b表示细胞膜的两侧。 下列有关说法错误的是 A. 细胞膜因具有图中①表示的基本支架而具有对称性 B. 动物细胞吸水时，图中①的厚度会变小 C. 图中a侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧 D. 细胞膜具有流动性与图中①③都有关 A 不具有对称性 南溪一中生物教研组 刘海晗 课堂练习 A. 药物1是水溶性的，药物2是脂溶性的 B. 脂质体具有两层磷脂分子层 C. 脂质体定向给药时需要和细胞膜上的特异性受体结合 D. 脂质体的成分与细胞膜相同，都含有磷脂和蛋白质 D 4.磷脂分子构成的脂质体可以作为药物的运载体。在脂质体中镶嵌抗体， 通过抗体与特定细胞结合可实现定向给药。下列有关叙述错误的是 脂质体不含蛋白质 南溪一中生物教研组 刘海晗 细 胞 膜 成分与结 构 功 能 2.控制物质相对进出 3.信息交流 1.将细胞与外界分隔 脂 质 蛋白质 糖 类 磷脂双分子层-基本支架 镶、嵌、贯穿 糖蛋白 功能特点 结构特点 （选择透过性） （流动性） 课堂总结 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P46 一、概念检测1. × × × 2. B二、拓展应用1. 把细胞膜与窗纱进行类比,合理之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物质出入，阻挡其他物质出入（具有选择性）。这样的类比也有不妥之处。例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯，细胞膜的结构和功能要复杂得多；细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动选择的过程，而窗纱是没有生命的，它只能是被动地在起作用。2.(1)由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。 (2)由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 南溪一中生物教研组 刘海晗 作业 1、预习第三章第2节，完成教材P53：练习与应用 2、完成优化方案P46-47：教材知识梳理 南溪一中生物教研组 刘海晗 $$