【情境课堂】3.1 细胞膜的结构和功能-【情境课堂】2024-2025学年高一生物同步教学课件（人教版2019必修1）

细胞壁 细胞膜 第1节 细胞膜的结构和功能 细胞质 细胞质基质 细胞器 第2节 细胞器之间的分工作 细胞核 第3节 细胞核的结构和功能 植物细胞亚显微结构模式图 细胞膜的结构和功能 第三章 第1节 第三章 细胞的基本结构 本节聚焦 细胞膜有哪些主要功能？ 流动镶嵌模型的基本内容是什么？ 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？ （2课时） 学习目标 01 02 03 通过对细胞膜流动镶嵌模型的学习，培养模型与建模的科学思维方式。（科学思维） 通过学习细胞膜成分和结构的探索历程，培养科学探究能力。（社会责任） 通过对细胞膜的功能、组成和结构的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。（生命观念） 学科 素养 情 境1 感受鸡蛋里面的”卵黄膜“ 细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是 ，也叫 。 细胞膜 质膜 国家有边界，人体也有边界，那么细胞有边界吗？这个边界是什么？ 有些细胞的细胞膜外面还有一层细胞壁，那么细胞壁可以作为一个细胞的边界吗？ 电镜下看到的植物细胞壁亚显微结构 不能，因为细胞壁是全透性的！ 探索新知 一 细胞膜的功能 【任务①】分析资料，总结细胞膜具有的功能： 【探索新知1】 一、细胞膜的功能 资料1：原始的生命诞生于海洋，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。 1.将细胞与外界环境分隔开 将生命物质与外界环境分隔开，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。 ①对进化的意义： ②对细胞的作用： 【任务①】分析资料，总结细胞膜具有的功能： 【探索新知1】 一、细胞膜的功能 资料2：鉴别动物细胞是否死亡常用台 盼蓝染液。用它染色时，为什么死细胞 会被染成蓝色，而活细胞不会着色？ 资料3：生长在污泥中的莲能“出淤泥而不染”。 死细胞 活细胞 台盼蓝不是细胞所需要的物质，活细胞的细胞膜能阻止其进入细胞，死细胞的细胞膜不能阻止其进入细胞。 2.控制物质进出细胞 ①哪些物质可进入细胞？ 哪些物质可出细胞？ 哪些物质不可出细胞？ ②细胞不需要的物质一定不能进入细胞吗？ 不是！ 细胞膜的控制作用是相对的！ 细胞膜的功能特点是： 。 具有选择透过性 细胞需要的营养物质 一些对细胞有害的的物质、病菌、病毒等 抗体、激素等物质、细胞产生的废物 不易进入 × DNA、RNA 不可出 【任务①】分析资料，总结细胞膜具有的功能： 【探索新知1】 一、细胞膜的功能 资料4：细胞膜的控制作用是相对的，有些病毒可以进入细胞危害人体。我们可以通过打疫苗预防一些病毒引起的疾病。打疫苗时，虽然打的胳膊，但是你却在大脑皮层产生痛觉，这是为什么？ 3.进行细胞间的信息交流 对于多细胞生物，为什么要有上述功能？ 在多细胞生物内，各个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。 打疫苗时，眼部组织细胞、神经元细胞和肌肉细胞之间如何实现相互沟通呢？细胞间信息交流的方式有哪几种？请描述： 【任务②】自主阅读P41，描述细胞间信息交流的三种方式： 【探索新知1】 一、细胞膜的功能 胞间连丝 1.通过化学物质间接传递信息 3.形成通道 2.细胞膜直接接触 细胞间信息交`流的三种方式： 受体 内分泌细胞分泌的 (如胰岛素)，随 到达全身各处，与 的细胞膜表面的 结合，将信息传递给靶细胞。 激素 血液 靶细胞 受体 相邻两个细胞的 ，信息从一个细胞传递给另一个细胞。 细胞膜接触 相邻两个细胞之间 ，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。 形成通道 实例：精子和卵细胞之间的识别和结合 实例：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接。 3.请阅读资料,分析回答下列问题。 资料1:胰岛素是由胰岛B细胞合成分泌的,是人体内可以降低血糖浓度的激素。 资料2:各种植物的花粉四处飞扬,却只有落在同种植物的柱头上才会萌发。  (1)资料1中,胰岛B细胞与肝细胞的信息交流方式为                              　 。 (2)资料2中,花粉萌发的特异性体现的信息交流方式为 　                               。 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P43-44 通过分泌化学物质进行信息交流 通过细胞膜直接接触进行信息交流 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P44 【例2】观察下图,有关说法正确的是(　　)          A.精子与卵细胞的识别方式如图丙所示 B.进行细胞间的信息交流是细胞膜的功能之一 C.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接的方式如图乙所示 D.图中靶细胞都是通过细胞膜上的受体接收信号分子的 B 【探索新知1】 一、细胞膜的功能 总结归纳 情 境2 感受草履虫的运动 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的！ 感受草履虫的运动，细胞膜应有怎样的成分和结构才能支持这些我们看到的现象呢？ 探索新知 二 对细胞膜成分和结构的探索 【任务①】阅读课本P42，找出表格内容： 【探索新知2】 二、对细胞膜成分和结构的探索 时间 科学家 推测 根据 1895 欧文顿 …… 1925 戈特和格伦德尔 1935 丹尼利和戴维森 对细胞膜成分的探索 组成细胞膜的脂质中有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 细胞膜的主要组成成分中有脂质 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有但蛋白质。 【任务②】根据课本P42内容，分析讨论题： 【探索新知2】 二、对细胞膜成分和结构的探索 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检测？ 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？ 3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析？ 4.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？ √ “尾” “头” 磷酸端亲水 脂肪酸端疏水 ①推测磷脂分子在空气—水界面上会怎么样铺展？ ②推测磷脂分子在细胞膜（两侧均由水）中可能是怎样排布的？ ③推测磷脂分子在水—苯混合溶剂中，会如何分布? 空气—水界面 模型建构1：根据磷脂分子的特点构建三个模型： 苯等疏水环境 水 水 水 水 水—苯混合溶剂 细胞膜 疏水“尾” 亲水“头” (4) 将大量磷脂分子放入清水中搅拌后,不可能出现的现象是（ ）          　　　A             B            C　　　         D 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P45 A 脂质 蛋白质 糖类 细胞膜成分 （ 50％ ） （ 40％ ） （ 2％~10％ ） 主要是 , 此外 细胞膜还含有少量 。 综上艰难的探索历程，科学家们推论出细胞膜的成分是： 主要是 还有少量 磷脂 动物 胆固醇 因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 。 种类和数量就越多 【探索新知2】 二、对细胞膜成分和结构的探索 总结归纳 1.20世纪学者的推测是什么？ 1959年罗伯特森发现了什么？ 2.20世纪60年代以后，人们提出什么质疑？ 3.1970年科学家利用什么技术做了什么实验？他们得出了什么结论？ 4.1972年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点？ 5.探索细胞膜结构的探索过程中，哪种科学方法得到了充分的应用？ 【探索新知2】 二、对细胞膜成分和结构的探索 【任务③】阅读课本P43，回答问题： 脂质两边各覆盖着蛋白质。 提出假说 蛋白质-脂质-蛋白质三层结构，静态的统一结构。 静态结构难以难以解释细胞的生长、变形虫的运动！ 在新的观察和实验证据的基础上，提出流动镶嵌模型。 荧光标记技术，小鼠细胞和人细胞融合实验，证明细胞膜具有流动性！ × 结构和功能是相适应的，这个静态模型能解释细胞的生长、变形虫的运动吗？ 静态结构难以实现细胞膜复杂的功能！ 1970年 红色荧光染料标记的膜蛋白 绿色荧光染料标记的膜蛋白 小鼠细胞 人细胞 细胞融合 37℃ 40min 正在融合的细胞 融合细胞 两种颜色的荧光均匀地分布 细胞膜具有流动性。 小鼠细胞和人细胞融合实验采用了什么技术？ 荧光标记技术 从而证明 影响因素：温度 流动镶嵌模型 【探索新知2】 二、对细胞膜成分和结构的探索 【任务④】根据课本，完成《金版学案》P43页填空，并回答以下问题： 1.细胞膜的基本支架是什么？ 2.蛋白质在细胞膜上如何分布？有什么作用？ 3.细胞膜具有流动性的原因是什么？ 4.什么是糖蛋白、糖脂、糖被？ 糖被有什么功能？ 磷脂双分子层 镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿…… 物质运输 磷脂和大多蛋白质可以运动 细胞膜结构特点是：具有流动性！ 糖被在外侧！ 糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关。 ①有的镶嵌在磷脂双分子层表面（镶嵌） ②有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中（嵌入） ③有的贯穿于整个磷脂双分子层（贯穿） -----膜的基本支架 磷脂双分子层 蛋白质分子 流动镶嵌模型基本内容 糖类 糖蛋白 糖脂 糖被（分布在细胞膜外侧，承担细胞识别、细胞间信息交流的作用） 细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 【探索新知2】 二、对细胞膜成分和结构的探索 总结归纳 【任务⑤】模型建构2：在上节课已构建好的细胞膜磷脂双分子层的基础上，添加蛋白质和糖类分子，继续构建完整的细胞膜的流动镶嵌模型。 【探索新知2】 二、对细胞膜成分和结构的探索 【例7】下图表示细胞膜的结构示意图,其中乙侧有某种信号分子。下列有关分析错误的是 (　　) A.图中乙侧是细胞膜的外侧,甲侧是细胞膜的内侧 B.该图体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 C.细胞膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关 D.该图说明细胞膜上的受体蛋白能与信号分子结合 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P47 B 癌症病人到了晚期很难治疗，因为癌细胞已经扩散了，你知道为什么吗？ 癌细胞膜表面糖蛋白减少！ 与社会的联系1 与社会的联系2 医学应用（创新设计） 有一种水溶性抗癌药物多柔比星，它能消灭癌细胞，但也会损伤正常细胞。 创新设计：利用细胞膜的结构与功能特点，设计一种“药壳”，它不溶于水便于血液运输，但能包裹药物，将多柔比星送到癌细胞处。 （利用已有的模具来构建药壳） 糖被可识别癌细胞 与社会的联系2 医学应用（创新设计） √ √ 水溶性药物 脂溶性药物 教材P46 练习与应用 × B × × 本节思维导图 生物膜的流动镶嵌模型 结构成分 生物学特性 磷脂双分子层 蛋白质 糖类 决定 结构特点 功能特点 构成膜的基本骨架 镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层中 形成糖蛋白或者糖脂 流动性 选择透过性 磷脂分子和大多蛋白质分子可以运动 不同的膜具有不同种类和数量的蛋白质 结构基础 分泌蛋白的分泌过程、变形虫的变形运动、吞噬细胞的吞噬作用…… 有些物质可进入细胞，有些不可以 导致 导致 表现 表现 动物细胞还有少量胆固醇 （在外侧） 利用生活中的废旧物品，尝试制作立体的生物膜结构模型。 课外制作 Lavf55.33.100 Lavf58.33.100 Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$