3.1细胞由质膜包裹课件-2024-2025学年高一上学期生物沪科版必修1

必 修 一 第三章 细胞的结构 细胞由质膜包裹 学习目标 1.概述细胞质膜的主要功能； 2.从结构与功能相适应的角度，解释质膜的结构特征。 癌症治疗新思路 传统化疗 新型脂质体疗法 靶向融合癌细胞，并杀死癌细胞 癌细胞细胞质膜 癌细胞细胞质膜 脂质体药物 融合 磷脂 蛋白质 药物分子 细胞质膜具有怎样的结构？ 在之前课程的学习中，我们知道了细胞是生物体结构的基本单位，一切生物学问题都要在细胞中寻找答案。癌症是由于机体细胞失去正常调控，过度增殖而引起的疾病，癌细胞挤压了正常细胞的生存空间，给患者带来痛苦以及巨大的生命威胁。化学治疗是癌症的常见治疗手段，但由于其巨大的毒性，往往对正常细胞也有毒害作用，以杀敌一千自损八百的方式给患者的身体带来损伤。那么有没有什么办法可以解决这个问题呢？ 现在研究人员发明了脂质体药物，将药物分子包裹在脂质体中实现药物的精准靶向递送，实现特异性的杀死肿瘤细胞作用。这其中蕴藏着怎样的生物学原理呢？ 希望通过本单元的学习，你们能解释这一原理与现象。 01 质膜的组成 思考： 共同特点：细胞质膜由磷脂、蛋白质、糖类、固醇组成 不同点：不同生物细胞质膜各成分含量不同 这些生物分子是如何组成质膜的呢？ 质膜主要由磷脂和蛋白质组成 细胞 蛋白质（%） 脂质（%） （主要是磷脂，少量为固醇） 糖类（%） 变形虫细胞质膜 54 42 4 小鼠肝细胞质膜 44 52 4 人红细胞质膜 49 43 8 结合课本50页分析，不同生物细胞质膜组成成分的共同特点与不同点？ 02 质膜的结构 将磷脂分子溶于苯与水的混合试剂，在苯分子挥发后，散乱的磷脂1917年 美国化学家朗缪尔（Langmuir）将磷脂分子溶于苯与水的混合试剂，在苯分子挥发后，散乱的磷脂分子经过推挤排列成单层，发现磷脂分子头部插入水相，而尾部远离水相。 科学史1 2. 质膜的结构 1925年，荷兰科学家高特（E. Gorter）和格伦德尔（F. Grendel）把红细胞膜中的磷脂抽提出来，铺成单层分子，发现面积是质膜的两倍。 科学史2 磷脂是怎样组成质膜的？ 空气 水 亲水头 疏水尾 两性分子 2. 质膜的结构 磷脂是怎样组成质膜的？ 结合下图，尝试构建质膜的磷脂分子模型 水 水 磷脂双分子层——质膜的基本骨架 水 水 水 水 20世纪60年代，科学家用冰冻蚀刻电子显微法揭示了质膜结构中蛋白质的分布。实验中将标本用干冰等冰冻后，低温下进行断裂，往往会从结构脆弱的部分裂开，升温后暴露断裂面。 科学史3 2. 质膜的结构 蛋白质是如何分布在质膜上的？ 膜蛋白是怎样分布在磷脂双分子层中？ 蛋白质在膜中的分布是（　 　　）的 不对称 亲水性蛋白 疏水性蛋白 一端亲水一端疏水 两端亲水中间疏水 细胞质膜的功能与膜蛋白种类和含量有关 2. 质膜的结构 蛋白质是怎样分布在质膜上的？ 糖蛋白 糖脂 糖蛋白和糖脂上的糖分布在质膜外侧，具有保护质膜和识别外界信息等功能 2. 质膜的结构 糖类（少量）是怎样分布于质膜上的？ 如何区分质膜内侧与外侧呢？ 外 内 糖蛋白 糖脂 在炎症反应过程中，感染处的血管内皮细胞在质膜表面形成特殊的蛋白质（称为凝集素），可被白细胞表面的糖蛋白和糖脂特异性识别，引起白细胞在此处聚集并穿过血管壁进入感染部位，从而杀灭细菌。 1970年，科学家用红、绿两种荧光抗体标记人类细胞和小鼠细胞的膜蛋白后，再让两种细胞融合。刚融合的细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光。放置1小时后，发现两种荧光抗体均匀分布。 科学史4 表明膜蛋白在质膜中可以运动的，即具有一定的流动性 思考：质膜是静态不动的吗？ 2. 质膜的结构 固醇分子插在磷脂之间，对膜的流动性具有调节作用 质膜中的固醇如何分布？ 磷脂双分子层也具有 一定的流动性 高等动物细胞质膜中含量相对较高 调节细胞质膜的流动性 1972年辛格（S.J.Singer）和尼克尔森（G.Nicolson）提出了细胞质膜的流动镶嵌模型。 科学史5 小结：流动镶嵌模型 细胞质膜中的各种分子处于不断“流动”的状态。 物质组成 结构特点 细胞质膜中的各种分子处于不断“流动”的状态。 磷脂在不断地流动，膜蛋白也可以在磷脂双分子 层中进行横向移动或自身旋转运动。 胆固醇分子插在磷脂分子之间，对膜的流动性具 有调节作用。 细胞质膜的流动性对于细胞完成各种生理功能， 尤其是对物质进出细胞，起到非常重要的作用。 3.质膜的结构特性： 变形虫的变形运动 质膜具有一定的流动性，对细胞完成各项生理功能起到非常重要的作用。 一定的流动性 细胞融合 思考解答 为什么脂质体药物可以融合癌细胞？ 癌细胞 癌细胞 脂质体药物 融合 磷脂 蛋白质 药物分子 为什么脂质体药物可以靶向融合癌细胞？ 16 032 质膜的功能 3. 质膜的功能 国家的边界——国界线 类比推理 细胞的边界——质膜 国界线的作用？ 海关边防检查站的作用？ 国与国之间的交流？ 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 类比推理：根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出他们的其他属性也相同 国界线的作用？（将细胞与外界环境分隔开） 海关边防检查站的作用？（控制物质进出细胞） 国与国之间的交流？（进行细胞间的信息交流） （1）功能1：质膜将细胞与其生活环境分开 分析以下材料，思考细胞质膜的功能 材料二： 正常情况下谷丙转氨酶（ALT）存在于人体肝细胞中，而血清中含量极少。当肝细胞质膜受损时，ALT 会流出细胞而进入血液。因此，血清中 ALT 量的变化可作为临床上诊断肝功能的指标之一。 材料一： 保护细胞内部环境相对稳定 细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定；质膜出现是生命起源过程中至关重要的阶段，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统 在日常生活中我们能直接的接触到细胞膜吗？ 鸡蛋黄和鸡蛋清是分开的，说明细胞膜具有怎样的功能？ 体现了质膜的功能特性：选择透过性 分析以下材料，思考细胞质膜的功能特性 细胞壁 为什么细胞壁不是细胞的边界？ 细胞壁没有选择透过性，是全透性的，不能控制物质进出细胞，没有生命活性，所以不是真正的边界。 思考回答 膜蛋白在物质交换中起着重要作用 水通道蛋白允许水分子通过 钠钾泵（载体蛋白）参与质膜内外钠、钾离子的运输 （2）功能2：参与细胞的物质交换 图1 神经递质传递 图3 激素作用靶细胞 受体的本质是蛋白质 细胞通过信息交流共同协作，完成生理活动 （3）功能3：质膜参与信息识别与交流 图2白细胞识别并进入感染部位示意图 闻一闻蛋黄有什么味道，你知道我们是如何闻到味道的吗？嗅觉细胞感受到气味分子的信息，并通过嗅神经逐级传递到大脑中的嗅觉区域产生嗅觉（质膜有信息识别、信息交流的作用）。 这种交流方式就像淘宝购物，内分泌细胞、激素、血流、靶细胞分别代表淘宝卖家、货物、快递以及买家，受体负责签收 药物如何杀伤肿瘤细胞？作用于细胞何种结构？ 癌细胞 癌细胞 脂质体药物 融合 磷脂 蛋白质 药物分子 为什么脂质体药物可以靶向融合癌细胞？ 思考回答 练习 ACD C Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$