3.1 细胞膜的结构和功能（第1课时）-2024-2025学年高一生物上学期任务型教学课件（2019人教版必修1）

3.1 细胞膜的结构和功能 第三章 细胞的基本结构 第1课时 1 【 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，而活细胞不会着色。 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，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ 细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。 台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过活的细胞膜；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，因此能被染色。 用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞（放大200倍） 任务一 阅读教材40页第三段正文、回答以下问题。 一 细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开 (1)对细胞本身的意义： 保障细胞 的相对稳定，并成为 的系统。 (2)在进化方面的意义： 是生命起源过程中至关重要的阶段， 它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞。 内部环境 推测的原始海洋景观图 相对独立 膜的出现 细胞的边界——细胞膜（质膜） 细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定 一 细胞膜的功能 资料：把正常的蛋黄与戳破的蛋黄分别放入蓝墨水中，一段时间后结果如图，这体现细胞膜的什么功能？ 任务二 阅读资料，分析问题。 2.控制物质进出细胞 一 细胞膜的功能 任务三 阅读教材40页第四段正文、构建物质进出细胞的图示。 不需要、有害的物质 （如细菌、病毒等）_____________ 细胞 营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等） 不容易进入 细胞合成并分泌 细胞代谢产生 （DNA等） × 抗体、 激素等 2.控制物质进出细胞 细胞膜的控制作用是相对的 废物 （CO2、尿素等） 一 细胞膜的功能 ①台盼蓝染色排除法 活细胞 活细胞 活细胞 活细胞 ②分别用清水和沸水浸泡苋菜，观察水色变化 任务四 小组合作设计实验验证“细胞膜具有控制物质进出细胞的功能”。 活细胞膜不让染料进 活细胞膜不让色素出 一 细胞膜的功能 任务五 阅读资料教材41页及图示3--2、完成以下问题。 资料 施莱登和施旺在细胞学说中强调“细胞既是一个相对独立的单位，又和其他细胞构成的整体起作用”。由此说明多细胞生物体的生命活动必须依赖于细胞之间的协调配合才能完成。 问题1 细胞之间是如何实现协调配合的？ 问题2 细胞之间信息交流的方式有哪些？ ① 物质和能量的交换 ② 信息的交流 方式一：通过分泌化学物质(如激素)传递 靶细胞：接受信号分子的细胞 受体：靶细胞膜上与信号分子特异性结合的位点，一般为糖蛋白。 内分泌细胞 分泌的激素 靶细胞 靶细胞 体液的传送 一 细胞膜的功能 方式二：通过细胞膜直接接触传递 海洋中同时存在着不同物种的精子和卵细胞，只有同一物种的精子与卵细胞才能发生结合。 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：精子和卵细胞的识别和结合。 发出信号的细胞 靶细胞 膜上接受信号分子的受体 与膜结合的信号分子 一 细胞膜的功能 方式三：通过形成通道传递（如高等植物之间的胞间连丝） 相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。 高等植物细胞间的胞间连丝 胞间连丝 一 细胞膜的功能 一 细胞膜的功能 细胞膜的功能是由什么决定的？ 成分、结构→功能 ⑴将细胞与外界环境分隔开 ⑵控制物质进出细胞 ⑶进行细胞间的信息交流 细胞膜的功能 保障了细胞内部环境的相对稳定 细胞膜的控制作用是 相对 的 化学物质传递 接触传递 通道传递 二 对细胞膜成分的探索 任务六 阅读教材42页思考与讨论，小组合作完成以下问题 细胞膜 非脂溶性物质 脂溶性物质 1895年欧文顿：多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易通过细胞膜。 问题1 欧文顿对细胞膜的组成成分作出怎样的推测？ 膜是由脂质组成的 相似相溶原理： 化学结构或极性相似的物质可以互溶。 二 对细胞膜成分的探索 问题2 为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？ 20世纪初，科学家从哺乳动物成熟的红细胞分离出细胞膜，离心过滤并进行化学分析。 问题3 实验方法： 化学分析 核膜　 细胞器　 细胞壁　 无________，细胞易发生吸水涨破 无_______和众多的________ 原因 问题4 实验结果： 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 二 对细胞膜成分的探索 头部 (亲水) 尾部 (疏水) 磷酸 甘油 脂肪酸 结构图 模型 示意图 磷脂分子的结构特点: 【化学知识】磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的小分子。磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，是两性分子。 任务七 根据磷脂分子的特点，推测出磷脂在水-空气界面上的排布方式，并完成以下问题。 二 对细胞膜成分的探索 水 空气 水 空气 水 空气 水 空气 D C A B √ 若细胞内外均为水环境，推测细胞膜中的磷脂分子应如何分布？请画图表示。 水 水 水 水 任务八 阅读以下资料，完成以下问题 1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔，用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 表面积=S 单分子层表面积=2S 推论：细胞膜中的磷脂分子是连续的两层 二 对细胞膜成分的探索 1935年，英国学者丹尼利和戴维森，研究细胞膜的张力发现，细胞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吸附有蛋白质成分，则表面张力会降低。 推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有 。 蛋白质 任务九 阅读以下资料，完成以下问题 科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。 （注：蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解） 二 对细胞膜成分的探索 1895年 1895-1925 1925年 1935年 欧文顿 磷脂和胆固醇 戈特和格伦德尔 丹尼利和戴维森 1935-1959 主要脂质和蛋白质。少量糖类 对细胞膜成分的探索 二 对细胞膜成分的探索 水 水 二 对细胞膜成分的探索 对现象的推理分析——提出假说 对膜成分的提取鉴定——验证假说 亲水 疏水 苯 任务十 综合探索过程，小组合作完成以下讨论问题 问题1 最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与鉴定？ 问题2 根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气-水界面上铺展成单分子层，而在水中却排列成单或双分子层？ 因为:头部 →接触水，尾部 →避开水 问题3 如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？请画图说明。 19 课堂小结 一 细胞膜的功能 二 细胞膜的成分 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 脂质：磷脂、胆固醇 蛋白质 糖类 练一练 (3)、高等植物的胞间连丝也能使细胞间进行物质交换。（ ） 1判断正误 (1)、细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞，而对细胞有害的物质则不能进入。（ ） (2)、进行细胞间的信息交流都依赖于靶细胞的细胞膜上的受体与信号分子结合。（ ） × √ × 练一练 2．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有利 C．胰岛素调控生命活动可用图中③表示 D．相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流 B 练一练 3.科学家将人的红细胞的细胞膜中磷脂成分提取出来，并将它置于烧杯中的空气—水界面上，在一定温度条件下，该膜面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。此膜在实验过程中磷脂分子的排列方式最可能是下图中的 （　　） C $$