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必修1第3章《细胞的基本结构》第1节 细胞膜的结构和功能 第1课时 学习目标 从系统与环境关系的角度,阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。 分析细胞膜组成成分,说明细胞膜结构的物质基础。 认同细胞膜作为系统的边界,对于细胞这个生命系统的重要意义。 重难点 细胞膜的功能。(重点) 对细胞膜成分的探索过程。(难点) 2 一、细胞膜的功能 功能 将细胞与外界环境分隔开 细胞膜(也叫质膜)使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定。 控制物质进出细胞 (功能特性:选择透过性) (1)可进:细胞需要的营养物质;不容易进:细胞不需要的物质。 (2)可出:细胞内合成的抗体、激素等物质及细胞产生的废物;不轻易出:细胞内有用的成分。 (3)细胞膜的控制作用是相对的,一些对细胞有害的物质有可能进入细胞,有些病毒、病菌也能侵入细胞。 进行细胞间的信息交流 细胞间信息交流的方式:通过细胞分泌化学物质传递信息、通过细胞膜直接接触传递信息、通过细胞间形成通道传递信息。 1.对细胞膜成分的探索 二、细胞膜的成分 时间人物 探索内容 结论或假说 1895年欧文顿 对植物细胞的通透性进行了实验,发现溶于脂质的物质容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜。 推测:细胞膜是由脂质组成的。 20世纪初科学家 制备出纯净的哺乳动物的红细胞的细胞膜,进行化学分析。 结论:组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。 1925年荷兰科学家戈特和格伦德尔 提取人的红细胞中的脂质铺展成单分子层,测得其面积恰为红细胞表面积的2倍。 推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 1935年英国学者丹尼利和戴维森 研究了细胞膜的张力,发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。 推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。 2.细胞膜的成分 二、细胞膜的成分 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类(占2%~10%)。 (1)脂质(约占细胞膜总质量的50%) (2)蛋白质(约占40%):在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。 磷脂(主要) 胆固醇(动物细胞膜) 台盼蓝染液处理 清水冲洗 活的动物细胞 死的动物细胞 1.控制物质进出功能的验证 任务一:细胞膜的功能 活细胞不会着色 死细胞会被染成 蓝色 台盼蓝染液处理 清水冲洗 活细胞的细胞膜才能控制物质进出细胞,死细胞的细胞膜受损,通透性增加,失去控制物质进出细胞的功能。 活细胞不能被染色,而死细胞能被染色,这说明了什么? 任务一:细胞膜的功能 2.如图是细胞间的三种信息交流方式,请据课本41页图3-2与下图分析回答下列问题: (1)图 表示细胞分泌的化学物质(如胰岛素),随① 到达全身各处,与靶细胞膜表面的② 结合,将信息传递给靶细胞。 (2)图 可表示精子与卵细胞之间的识别,通过相邻两个细胞的细胞膜接触,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,图中③表示 。 (3)图 表示相邻两细胞之间形成通道,携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,图中④表示高等植物细胞之间形成的 ,具有信息交流的作用。 (4)细胞间信息交流时往往需要受体,受体和信号分子的结合 (填“有”或“没有”)特异性。图中方式 (填字母)不需要受体。 A 血液 受体 B 与膜结合的信号分子 C 胞间连丝 有 C 【归纳总结】 1.三种信息交流方式均发生于细胞与细胞之间,而不是细胞内的信息交流。 2. 通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息并不全依赖于细胞膜上的受体蛋白,如性激素的受体在细胞内。 任务一:细胞膜的功能 任务二:细胞膜的成分 1. 磷脂分子在细胞膜中的分布方式 结合课本42页磷脂分子结构式与磷脂分子模型、磷脂分子示意图,回答下列问题: 磷脂分子结构式 其他基团 磷酸 脂肪酸 甘油 亲水头部 疏水尾部 亲水头部 疏水尾部 磷脂分子示意图 任务二:细胞膜的成分 (4)细胞膜中的磷脂是连续的两层,则细胞膜中的 两层磷脂分子最可能的排列方式是 。 (1)磷脂分子由哪几部分组成?含有哪些元素? (2)磷脂分子的结构有何特点? (3)将磷脂放入盛有水的容器中,下列能正确反映其分布的是 。 磷脂分子头部朝外,尾部朝内,排列为连续的两层。 细胞的内外环境都是水溶液 (磷脂双分子层) 甘油、脂肪酸和磷酸等;C、H、O、N、P。 磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾。 A A 10 任务二:细胞膜的成分 2.判断下列说法是否正确 (1)细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。( ) (2)构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。( ) (3)细胞膜上的蛋白质种类和数量多少决定了细胞膜功能的复杂程度。( ) (4)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。( ) (5)在任何生理条件下,细胞膜的成分都不发生变化。( ) √ √ 检测训练,拓展提升 1.细胞膜是细胞这个生命系统的边界,其作用不可替代,下列有关说法正确的是( ) A.细胞膜能严格地控制物质进出细胞,所以生物会一直保持健康 B.并不是所有细胞的边界都是细胞膜,有些细胞的边界是细胞壁 C.器官移植时的异体排斥反应是细胞间信息交流的结果 D.精子和卵细胞、胰岛B细胞产生的胰岛素和肝细胞进行信息交流的方式相同 2.下列不属于细胞间信息交流实例的是( ) A.垂体分泌的促甲状腺激素通过血液运输到甲状腺,与甲状腺细胞膜表面的受体结合 B.精子和卵细胞之间的识别和结合 C.高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运输和信息交流 D.细胞内通过蛋白质纤维组成的网架结构进行物质运输、能量转换和信息传递 C D 检测训练,拓展提升 3.下列有关细胞膜成分及其探究的叙述,错误的是( ) A.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多 B.磷脂约占细胞膜总量的50%,有利于细胞膜行使重要功能 C.组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多 D.油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分,则表面张力会降低 4.下列有关细胞膜的叙述,错误的是( ) A.构成细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 B.不同细胞的细胞膜中的磷脂分子的分布是不同的 C.细胞膜的功能越简单,所含蛋白质的种类和数量越少 D.细胞膜上的蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用 B B 检测训练,拓展提升 5.某科研小组欲获得纯净的细胞膜,以研究其成分及功能。请你帮助设计一个简易实验。 (1)选取哺乳动物的 作为获取细胞膜纯净物的来源。 A.成熟的红细胞 B.神经细胞 C.白细胞 D.口腔上皮细胞 (2)将选取的材料放入 中,一段时间后细胞将破裂。 (3)将膜成分分离提纯后,用 试剂可鉴定其中的蛋白质,具体现象是出现 。 A 蒸馏水(清水) 双缩脲 紫色 课堂小结 细胞膜 功能 对细胞膜成分的探索: 成分 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 通过细胞分泌化学物质 通过细胞膜直接接触 通过细胞间形成通道 脂质(主要是磷脂) 蛋白质(行使功能) 少量的糖类 磷脂头部亲水,尾部疏水 细胞膜中排列为连续的两层 15 同学们下节课再见! $