3.1细胞膜的结构和功能 课件 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

生物\高一\人民教育出版社（2019）\必修1 第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜的结构和功能 第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜的结构和功能 活动一：认识细胞膜的功能 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 边界具有什么功能？ 3.胰岛素作用于其他细胞 进行信息交流，与细胞膜 有关吗？ 完整的蛋黄(卵细胞)边界清晰 将蛋黄膜戳破，蛋黄内容物流出 1、将细胞与外界分隔开 2、控制物质进出细胞 细胞膜的控制作用是相对的 细胞膜 细胞外 细胞内 营养物质 细胞内 核酸 有害物质病毒、病菌 抗体、激素、代谢废物 一、细胞膜的功能 3、进行细胞间的信息交流 内分泌细胞分泌的激素（胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 结合图示分析这种糖尿病的发病机理？ 一、细胞膜的功能 相邻的两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传给另一个细胞，例如：精子和卵细胞之间的识别和结合。 3、进行细胞间的信息交流 一、细胞膜的功能 两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另外一个细胞，例如：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。 3、进行细胞间的信息交流 一、细胞膜的功能 控制物质进出细胞 将细胞与外界环境分隔开 进行细胞间的信息交流 细胞膜的功能与其结构有关 科学方法： 提出假说（课本４４页）： 　 根据已有的知识和信息提出解释某一生物问题的假说，后续通过观察或者实验对假说进行修正和说明。 观察发现 提出假说 观察发现 否定修正 接受 我是欧文顿，经过上万次 实验我发现…… Year 1895年 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 活动二、对细胞膜的成分的探索 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 ？ 活动二、对细胞膜的成分的探索 对细胞膜进行化学成分分析，得知细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 实验验证：细胞膜的提取实验 思考：细胞膜中磷脂是如何排列的呢？ CH CH2 CH2 O C=O CH-CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C=O CH2 O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 = CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 ˉ N + （CH ） 3 3 O O O=P ˉ O 甘油 脂肪酸 尾部 头部 亲水 疏水 磷酸 磷脂分子 磷脂分子结构图 磷脂分子示意图 亲水性：可以溶解在水中 疏水性：与水相互排斥 15 推测： （１）磷脂在水-空气的界面中如何排布？ （２）磷脂在水中如何排布？ （３）细胞膜在两侧均有水的环境存在，再这样的情况下磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？ 小组合作 活动要求：1、小组内同学先讨论，然后在磁性白板上摆出磷脂分子的排布情况。2、小组同学展示模型，并说明理由 实验验证： 戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气-----水界面铺成单分子层，面积是２倍细胞膜面积 Year 二、对细胞膜的成分的探索 1925年 1895年 S2 S1 结论：细胞膜中磷脂呈 双层排列 标签 0 112 192 17 Year 二、对细胞膜的成分的探索 1925年 1935年 新问题：细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力 证据：油脂滴表面如果吸附有蛋白质时，表面张力会减小 推测：细胞膜的组成成分中还含有蛋白质 1895年 二、对细胞膜成分的探索 细胞膜的成分 脂质（磷脂最丰富）大约占50% 蛋白质大约占40% 糖类大约占2%—10% 主要成分 实验证据：细胞膜成分的鉴定 活动三、对细胞膜的结构的探索 脂质和蛋白质是怎样构建细胞膜的呢？ Year 三、对细胞膜结构的探索 1925年 1935年 1959年 两层暗 一层亮 电子显微镜下：蛋白质发暗,脂质发亮 蛋白质 蛋白质 脂质 单位膜模型 提出生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的统一结构。 1895年 资料8.经测定细胞膜的厚度为7-8nm，恰好是单层磷脂膜厚度的两倍，而按照罗伯特森的模型，加上两侧的蛋白质，膜的厚度应当超过20nm。 细胞膜的电镜结构图 冰冻蚀刻技术 资料9.科学家在低温下将细胞膜切开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面，结果显示内外磷脂分子层形态结构不同。 小组合作对罗伯特森的模型进行修正： 活动要求： 1、根据资料8和资料9，小组内同学先讨论完善模型，然后在磁性白板上摆出细胞膜的结构 2、小组同学展示模型，并说明理由 23 活动二、对细胞膜的结构的探索 生活事实驳斥：细胞膜可以运动！ Year 三、对细胞膜的结构的探索 1925年 1935年 1959年 1970年 人—鼠细胞融合实验驳斥 结果：蛋白质具有流动性 结论：细胞膜具有流动性 1895年 Year 三、对细胞膜的结构的探索 1925年 1935年 1959年 1970年 1972年 辛格和尼科尔森 提出 ：生物膜的流动镶嵌模型 1895年 感悟科学的发展 细胞膜由脂质构成。 磷脂分子排成两层。 细胞膜上具有蛋白质。 对质 物质的分离、 膜成 提纯技术， 分的 化学检测技 探究 术等 资料 支持 论据 主张 论 据 质疑 辩驳 对质 蛋白质覆盖于膜两侧。 膜结 电子显微镜， 蛋白质镶嵌或贯穿于 磷脂双分子层中。 …… 构的 冰冻蚀刻技 探究 术等 完善或认 可主张 技术支持 持续曲折 科学论证 英国哲学家培根说过： 读诗使人灵秀，数学使人周密 科学使人深刻，伦理使人庄重 了解科学是如何发展的，对同学们是非常有益的 课后作业： 1.参考教材P46“课外制作”， 利用废旧物品制作细胞膜模型。 （科学性、规范性、艺术性） 2.查阅资料了解科学家在探究 细胞膜的结构与功能过程中运 用的科学技术。(选做） 谢 谢 观 看 $$