内容正文:
3.1 细胞膜的结构和功能
STRUCTURE AND FUNCTION OF CELL MEMBRANE
—— 探索生命的边界,解码细胞的动态守护系统 ——
1.7.2013
同学们好,今天我们将一起探索细胞的边界——细胞膜。本章我们将深入了解细胞膜的精巧结构,也就是著名的流动镶嵌模型,并探讨它在控制物质进出、进行细胞间信息交流等方面的重要功能。让我们一同开启这场微观世界的科学之旅。
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第3章 细胞的基本结构
3.1 细胞膜的结构和功能(第2课时)
授课人:
时间:2026.10
学习目标:
1.简述细胞膜结构的探索历程,说出罗伯特森模型、人—鼠细胞融合实验和流动
镶嵌模型的主要结论。
2.阐述流动镶嵌模型的基本内容,理解磷脂双分子层是基本支架、蛋白质不同方式
镶嵌,膜具有一定的流动性。
3.说出糖被的组成及识别、信息传递功能,体会科学探索在质疑与实证中不断发展。
2
复习导入
功能1.将细胞与外界环境分隔开
一、细胞膜的功能
功能2.控制物质进出细胞
①细胞膜的控制作用是相对的
②功能特性:选择透过性
功能3.进行细胞间的信息交流
化学物质(间接交流)
直接接触(直接交流)
形成通道(胞间连丝)
糖 类:
(占2~10%)
(约占50%)
脂 质:
蛋 白 质:
(约占40%)
二、对细胞膜成分的探索
组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富,还有少量的胆固醇
主要存在于动物细胞膜中
与膜的功能有关,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?
小组讨论:5分钟 | 要求:讨论过程中全体起立,组长快速安排记录员与发言人
自学:
安静自学内容(3.1 细胞膜的结构和功能)10分钟
笔记要点: 深色背景字体、小结为重点,应做勾画或笔记抄写。
讨论:
1、1959年罗伯特森发现了什么?能得到什么结论?
2、荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明了什么?
3、1972年辛格和尼科尔森:提出了大多数人都接受的细胞膜结构模型是哪种?
4、流动镶嵌模型的基本内容有哪些?
5、什么是糖被?糖被有哪些功能?
3.1 细胞膜的结构和功能
1.7.2013
接下来,请同学们根据屏幕上的问题,进行10分钟的自主学习。请大家认真阅读教材,重点关注深色背景的字体和小结部分,并做好笔记。之后我们会进行5分钟的小组讨论,每个小组需要选出记录员和发言人,准备分享你们的学习成果。
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二、对细胞膜成分的探索
展示
1.20世纪40年代:
1、1959年罗伯特森发现了什么?能得到什么结论?
有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。
2.1959年:罗伯特森实验
时间(人物) 探索历程 实验依据 结论或假说
1959年
(罗伯特森) 电子显微镜观察 电镜下细胞膜呈清晰的
的三层结构 所有的细胞膜都由
三层结构构成
暗—亮—暗
蛋白质—脂质
—蛋白质
静态的统一结构
二、对细胞膜成分的探索
展示
2.1959年:罗伯特森实验
时间(人物) 探索历程 实验依据 结论或假说
1959年
(罗伯特森) 电子显微镜观察 电镜下细胞膜呈清晰的
的三层结构 所有的细胞膜都由
三层结构构成
暗—亮—暗
蛋白质—脂质
—蛋白质
3. 20世纪60年代:
20世纪60年代以后,人们对这一模型的异议增加了,不少科学家对于细胞膜是静态的观点提出质疑。
变形虫摄食纤毛虫
受精卵卵裂
二、对细胞膜成分的探索
展示
4. 人—鼠细胞融合实验:
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明了什么?
37 ℃
40min
时间(人物) 探索历程 实验依据 结论或假说
1970年 人—鼠细胞融合实验(荧光标记法)
细胞膜(蛋白质)
具有流动性
两种颜色的荧光
均匀分布
红色荧光染料标记的膜蛋白
绿色荧光染料标记的膜蛋白
二、对细胞膜成分的探索
展示
5.1972年(辛格和尼科尔森):
1972年辛格和尼科尔森:提出了大多数人都接受的细胞膜结构模型是哪种?
时间(人物) 探索历程 实验依据 结论或假说
1972年
(辛格和尼科尔森)
提出了为大多数人所接受的细胞膜的___
_ _
流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容
“科学的每一次突破,都源于对未知的好奇与执着的求证”
展示
从猜想验证到流动镶嵌模型的科学演进之路
1.7.2013
过渡:
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三、流动镶嵌模型的基本内容
展示
流动镶嵌模型
①磷脂双分子层
磷脂分子
②蛋白质分子
糖蛋白
糖脂
三、流动镶嵌模型的基本内容
展示
流动镶嵌模型
流动镶嵌模型的基本内容有哪些?
是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。
以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:覆盖、贯穿、嵌插;蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
(1)磷脂双分子层:
(2)蛋白质分子:
体现膜结构
的不对称性
部分嵌入的蛋白质
贯穿的蛋白质
镶在表面的蛋白质
全部嵌入的蛋白质
流动镶嵌模型的基本内容有哪些?
三、流动镶嵌模型的基本内容
展示
流动镶嵌模型
细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,
主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,
膜中的蛋白质大多也能运动。
细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、
分裂、运动等功能都是非常重要的。
(3)细胞膜:
结构特性:具有一定的流动性
三、流动镶嵌模型的基本内容
展示
糖被
什么是糖被?糖被有哪些功能?判断细胞膜内外侧的方法?
(2)糖被与细胞表面的 、细胞间的 等功能有密切关系。
(1)细胞膜的___表面还有_____分子,它和蛋白质结合形成_______,或与
脂质结合形成______,这些糖类分子叫做____。
外
糖类
糖蛋白
糖脂
糖被
①识别
②信息传递
判断细胞膜内外侧的方法
判断方法:
①外侧:
②内侧:
有糖类存在的一侧
没有糖类存在的一侧
学习小结
3.1 细胞膜的结构和功能
糖被:细胞表面的识别、细胞间的信息传递等
⑦
⑥
③
④
⑧
①
②
⑤
磷脂双分子层
巩固
胆固醇
磷脂分子
蛋白质
糖类
糖蛋白质
糖脂质
细胞膜外
细胞膜内
巩固
1、细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质,容易通过细胞膜
B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
B
巩固
2.如图表示细胞膜的流动镶嵌模型,有关叙述不正确的是( )
A.具有①的一侧为细胞膜的外侧
B.①与细胞表面的识别有关
C.②是构成细胞膜的基本支架
D.细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
D
巩固
3.在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推动作用,下列关于生物膜结构探索历程的说法,正确的是( )
A. 罗伯特森在电镜下看到了质膜(细胞膜)清晰的亮-暗-亮三层结构
B. 科学家用荧光染料标记磷脂的实验表明质膜(细胞膜)具有流动性
C. 桑格和尼克森认为组成生物膜的蛋白质分子都是可以运动的
D. 质膜(细胞膜)由两层磷脂分子组成,外表面的糖蛋白具有识别作用
D
巩固
4.在分别用红色荧光和绿色荧光标记的人、小鼠细胞融合实验中,当两种荧光分布均匀后继续观察,会发现荧光重新排布,聚集在细胞表面的某些部位(成斑现象)。在细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物细胞松弛素,膜蛋白流动性大大增加。下列叙述错误的是( )
A.降低实验温度,红色荧光和绿色荧光混合均匀所用的时间可能会延长B.在细胞中加入呼吸抑制剂会影响某些膜蛋白的流动性
C.成斑现象进一步证明了膜蛋白的流动性
D.膜蛋白与细胞内细胞骨架结合导致流动性增强
D
巩固
5.2022年3月24日是第27个“世界防治结核病日”,今年的宣传主题是“生命至上,全民行动,共享健康,终结结核”。肺结核是结核杆菌寄生在肺部细胞内,造成感染所致,以下关于结核杆菌的说法正确的是( )
A.结核杆菌细胞具有以磷脂双分子层为基本支架的细胞膜
B.结核杆菌细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞器
C.结核杆菌细胞中具有拟核,核内具有染色质和染色体
D.结核杆菌个体微小,光学显微镜的高倍镜也无法观察到
A
保持好奇心,探索生命的奥秘,让科学点亮未来
生物,是一门越学越有意思的学科
做一个会学生物的人
生物备课组 · 学习开心
1.7.2013
好的,同学们,关于细胞膜的结构与功能的讲解就到这里。希望通过今天的学习,大家对我们细胞这个微小世界的边界有了更清晰的认识。科学的探索永无止境,希望大家能保持好奇心,继续探索生命的奥秘。
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