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

问题探讨 组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才能成为一个基本的生命系统。 1 第三章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能(第1课时) 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、细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ 活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。 细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。 问题探讨 一、细胞膜的功能 二、细胞膜成分的探索 1．细胞膜的功能 2．对细胞膜成分的探索 本节目标 本节重难点 本节难点 问题探讨 一个国家有陆地、 海城、领空的边界;使人体内部与外界分隔的皮肤和黏膜，是人体的边界。系统的边界对系统的稳定至关重要。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜,也叫质膜。 细胞膜作为系统的边界，它在细胞的生命活动中起什么作用呢? 阅读课本P40-41,总结细胞膜的功能有哪些？ 6 一、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开 推测的原始海洋景观图 （1）对细胞的作用：细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。 （2）进化方面的意义：细胞膜的出现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，成为相对独立的系统。 植物细胞细胞膜的外侧有细胞壁,细胞壁是系统的边界吗? 植物细胞的边界也是细胞膜，不是细胞壁，因为细胞壁是全透性的，不能保障细胞内部环境的相对稳定。 7 一、细胞膜的功能 2.控制物质进出细胞 分泌物 ③ 废物 ② CO2、尿素、多余的无机盐等。 抗体、激素等物质 水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等。 控制的相对性 营养物质 ① 病毒病菌 ④ ①②③表明细胞膜的控制作用具有普遍性； ④有些病毒、病菌也能侵入细胞使生物体患病，表明细胞膜的控制作用具有相对性 8 一、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流 激素 内分泌细胞的激素（如胰岛素），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。 （1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流 靶细胞：接受信号的细胞 受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点 9 一、细胞膜的功能 （2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 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与结合； 效应T细胞与靶细胞之间的识别，并使靶细胞裂解。 3.进行细胞间的信息交流 10 一、细胞膜的功能 （3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息 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。 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。（通道也可运输物质） 3.进行细胞间的信息交流 11 一、细胞膜的功能 啊，伟大的细胞膜呀！ 没有你，我会是何等模样！ —进行细胞间信息交流 是谁，隔开了原始海洋的动荡 是谁，奏鸣了生命的交响 是谁，为我日夜守边防 是谁，为我传信报安康。 将细胞与外界环境隔开 ——控制物质进出细胞 12 一、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 （1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流 （2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息 （3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息 注意： 三种信息交流了的方式均发生于细胞与细胞之间，而不是细胞内部 13 二、细胞膜成分的探索 阅读课本P42,总结完成下列表格。 科学家或实验 结论 脂质 的推测 欧文顿 细胞膜是由 组成的。 化学 分析 制备纯净的细胞膜 组成细胞膜的脂质有 和 ， 其中 含量最多 脂双层 的推测 戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然为连续排列的 。 蛋白质 的推测 丹尼利和戴维森 细胞膜处含脂质分子外，可能还附有 。 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，细胞膜非常的薄，人们是怎么探索细胞膜的化学成分与结构的呢？ 14 资料1：1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：易溶于脂类的物质，容易穿过膜；反之，不易溶于脂类的物质，也不容易穿过膜。 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 二、细胞膜成分的探索 对膜成分的提取和检测 对现象的推理分析 × 1.脂质的推测 推测：细胞膜是由脂质组成的 √ 15 对膜成分的提取和检测 对现象的推理分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 资料2：为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型，科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。 二、细胞膜成分的探索 2.脂质成分类型的确定 × √ 16 为什么用哺乳动物的红细胞能制备出纯净的细胞膜呢？ ①无细胞壁，细胞容易吸水涨破； ②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。 吸水胀破 二、细胞膜成分的探索 2.脂质成分类型的确定 资料2：为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型，科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。 成熟 17 资料3： 【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，“尾部”是疏水的。 亲水的头部 疏水的尾部 磷脂分子的结构 【思考】磷脂分子在空气——水界面上会怎样排布？ 磷脂分子 二、细胞膜成分的探索 3.磷脂双分子层的推测 18 亲水的头 疏水的尾 磷脂分子的结构 【思考】根据磷脂分子的特点，推测磷脂分子在水环境中的排布方式。 磷脂分子 二、细胞膜成分的探索 3.磷脂双分子层的推测 资料3： 【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，“尾部”是疏水的。 19 资料4： 1925年,荷兰生物学家戈特和格伦德尔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,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 二、细胞膜成分的探索 3.磷脂双分子层的推测 推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 20 资料5：1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油-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。 二、细胞膜成分的探索 3.磷脂双分子层的推测 推测：细胞膜除了脂质外还可能有蛋白质 21 二、细胞膜成分的探索 科学家或实验 结论 脂质 的推测 欧文顿 细胞膜是由 组成的。 化学 分析 制备纯净的细胞膜 组成细胞膜的脂质有 和 ， 其中 含量最多 脂双层 的推测 戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然为连续排列的 。 蛋白质 的推测 丹尼利和戴维森 细胞膜处含脂质分子外，可能还附有 。 脂质 磷脂 胆固醇 磷脂 通过实验发现脂质、脂溶性的物质更容易通过细胞膜 测得单分子层的面积为红细胞表面积的2倍 两层 研究细胞膜张力 蛋白质 22 脂质：约占50% 磷脂含量最丰富，含有少量胆固醇 蛋白质：约占40% 糖类：占2~10% 资料6： 二、细胞膜成分的探索 3.磷脂双分子层的推测 成分 蛋白质/% 磷脂/% 胆固醇/% 糖类/% 哺乳动物红细胞膜 49 33 10 8 玉米叶肉细胞膜 47 26 0 20 大肠杆菌细胞膜 75 25 0 0 1.结合对细胞膜成分的探索的相关知识,列举出细胞膜的组成成分。 23 蛋白质。 蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂。 资料6： 二、细胞膜成分的探索 3.磷脂双分子层的推测 成分 蛋白质/% 磷脂/% 胆固醇/% 糖类/% 哺乳动物红细胞膜 49 33 10 8 玉米叶肉细胞膜 47 26 0 20 大肠杆菌细胞膜 75 25 0 0 2.比较哺乳动物红细胞膜和大肠杆菌细胞膜成分的异同,分析哪种成分决定了细胞膜功能的复杂程度。 24 细胞膜的成分 主要成分： 少量糖类： 蛋白质大约占40% 脂质大约占50% 大约占2%—10% 磷脂最丰富 少量胆固醇（动物细胞膜） 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？ 二、细胞膜成分的探索 课堂小结 细胞膜 功能 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 成分 脂质 蛋白质 少量糖类 结构 特点 （1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流 （2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息 （3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息 26 谢谢同学们！ $$