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

回忆动物、植物细胞的基本结构 复习导入新课 动物细胞 一个国家有国界线,国界线多种多样,有的以河为界线,有的以山为界线,有的以一条路为界线,有的修筑一堵墙为界线,甚至还有的画一条线为界线。动植物细胞以什么为界呢? 细胞膜的功能 资料： 科学家用显微注射器将一种叫作伊红 的物质注入变形虫体内，将变形虫与环境明显的区分开。 注入伊红 据此推测，细胞膜作为系统的边界，应该具有什么功能? 2 将细胞与外界环境分隔开 一、细胞膜的功能 植物细胞的哪种结构将细胞与外界环境分隔开呢？ 全透性 归纳 细胞作为基本的生命系统，无论动物还是植物细胞它们的边界均是细胞膜，也叫质膜 变形虫细胞内注入伊红，而伊红不会逸出细胞？此实验说明了什么？ 1 营养物质 抗体、激素等 产生的废物 对细胞有害的物质 病毒、病菌 相对性 细胞 不需要的物质 功能特点——选择透过性 （有用的成分） 2 控制物质进出细胞 一、细胞膜的功能 完成细胞学说中强调“细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞构成的整体生命起作用”。 施莱登 施旺 多细胞生物的生命活动必须依赖于细胞之间的协调配合才能。 细胞之间怎样才能做到协调配合？。 进行细胞间的信息交流 3 一、细胞膜的功能 细胞间信息交流的方式 -化学信号传导（如激素） ① 间接交流 6 靶细胞 发出信号的细胞 与膜结合的信号分子 膜上接受信号分子的受体 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，精子和卵细胞之间的识别和结合。 演示 ② 直接交流 细胞间信息交流的方式 -接触传递 细胞间信息交流的方式 ② 直接交流 -通道传递 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。 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。 (1)细胞间的信息交流一般需要信号分子(如动物激素),而与信号分子结合的是受体蛋白(如糖蛋白)。 (2)细胞与细胞之间的相互识别需要膜蛋白,即识别蛋白(如糖蛋白)。 [特别提醒] 如图为细胞间某种信息交流示意图,相关的叙述错误的是 (　) A.该图说明细胞膜具有细胞间信息交流的功能 B.该图可以表示精子与卵细胞的识别 C.①②化学组成通常是蛋白质 D.所有细胞间的信息交流都有受体②参与 D 　 1895年欧文顿发现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。 阅读课文42页思考讨论完成下列问题 欧文顿通过实验发现了什么问题？ 欧文顿提出什么样的假说？ 科学家由此得出什么结论？ 相似性溶原理 据此推测出：细胞膜的主要成分中有脂质 后来科学家运用化学分析的方法得出：组成动物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 二、对细胞膜成分的探索历程 1925年两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的成熟红细胞中提取脂质，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的表面积的2倍。他们由此推测：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 为什么磷脂分子在细胞膜中排列为连续的两层? 磷脂分子结构式 【磷脂】是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。 磷酸“头部”是亲水的 脂肪酸“尾部”是疏水的。 亲水“头部” 疏水“尾部” 细胞内外均为水环境，磷脂分子如何分布？如果将其置于水-苯混合溶液又会如何分布？ 空气 平面图 立体图 苯 苯 水 水 水—苯的混合溶剂 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和其它众多的具膜细胞器，提取较纯正的细胞膜；且细胞膜中的磷脂分子是双层排列的。 为什么磷脂分子在细胞膜中排列为连续的两层? 15 用丙酮从人的口腔上皮细胞中提取脂质,在空气和水的界面上展开成单分子层。若实验前细胞膜的面积是S1,实验展开后测得脂质单分子层的面积是S2,则关系最恰当的是 (　　) A.S1=2S2 B.S2=2S1 C.S1>2S2 D.S2>2S1 巩固练习 D 二、对细胞膜成分的探索历程 实 验 实验目的 英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力 实验现象 发现细胞的表面张力 油—水界面的表面张力(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) 实验结论 推测________________________ 阅读课文42页思考讨论完成下表 明显低于 细胞膜可能还附有蛋白质 (1) 成分 _____（约50% ） _______（约40% ） 糖类（2%～10%） _____（主要 ） 胆固醇 (动物细胞膜具有) 脂质 磷脂 蛋白质 C、H、O +N （+P、N） 三、细胞膜的成分 这些物质在膜上是如何分布？如何构成细胞膜的呢？ 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的_____和______越多 四、细胞膜结构的探索 罗伯特森的“三明治模型” 罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 提出假说： 细胞膜由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成，中间亮层是脂质分子；是静态统一的结构。 细胞膜 细胞内 细胞外 融合细胞 细胞 融合 37℃ 40min 正在融合的细胞 红色荧光染料标记膜蛋白 绿色荧光染料标记膜蛋白 人细胞 小鼠细胞 1970年科学家荧光标记法标记膜蛋白，证明了细胞膜具有流动性（结构特性）。 四、细胞膜结构的探索 1972年辛格（S. J. Singer）和尼克尔森（G. Nicolson）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，提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。 四、流动镶嵌模型的基本内容 蛋白质 胆固醇 磷脂分子 磷脂双分子层 糖蛋白 糖脂 细胞膜的外侧 细胞膜的内侧 依据 糖被 细胞膜的外表面和蛋白质或脂质结合的糖类分子 作用 与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。 1.细胞膜主要由 和 构成的； 是膜的基本支架，其内部是 端；有屏障作用； 3.蛋白质 脂双层中，在 等方面有重要作用； 4.细胞膜具有 ，表现在 可侧向自由移动和大部分 的可以运动。 磷脂 蛋白质 磷脂双分子层 疏水 镶在、嵌入、贯穿于 物质运输 流动性 磷脂分子 蛋白质 四、流动镶嵌模型的基本内容 下列有关细胞膜化学成分和结构的探索历程的叙述,错误的是 (　　) A.欧文顿发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜,据此推测细胞膜是由脂质组成的 B.从人的成熟的红细胞中抽提的脂质在空气-水界面上铺展成单分子层的面积是其细胞表面积的2倍 C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜的暗-亮-暗三层结构,提出了所有细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的假说 D.罗伯特森提出的细胞膜模型假说可以解释变形虫的运动 学以致用 D 利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜,并用电镜观察,观察结果如图所示,有关说法错误的是 (　　) A.BS侧表示细胞膜的外侧 B.BF侧和PF侧都是亲水侧 C.图中蛋白质的分布是不对称的 D.该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 B 学以致用 如图为辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型图,下列相关叙述正确的是 (　　) A.细胞膜可以流动且完全对称,其基本支架是③ B.①位于细胞膜的内侧,与细胞间信息交流有关 C.细胞膜的功能复杂程度主要与②有关 D.用鸡的血细胞可以提取较为纯净的细胞膜 C $$