2.2.1 细胞—生命活动的基本单位课件-2026-2027学年高一上学期生物苏教版必修1

第二章 细胞的结构和生命活动 第二节 细胞质膜 学习目标 核心素养 1.通过细胞质膜发现的科学史，掌握细胞质膜的成分和结构； 2.通过实例归纳总结细胞质膜多样的功能。 素养目标 1.通过对细胞膜的功能、组成和结构的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。(生命观念) 2.通过对细胞质膜流动镶嵌模型学习， 培养模型与建模的科学思维。（科学思维） 3.通过学习细胞膜成分和结构的探索历程，培养科学探究能力。（科学探究） 情境导入 细胞作为基本的生命系统，它的边界是什么呢？ 细胞膜，也叫细胞质膜。 笔记：细胞的边界是细胞质膜 一、细胞质膜的成分和结构探索的科学史 细胞质膜的结构与功能是怎样被认识的呢？ 证明： 。 资料1：1895年，欧文顿对多种物质做膜的通透性实验，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。 细胞质膜 非脂溶性物质 脂溶性物质 相似相溶原理 欧文顿（E·Overton） 细胞质膜是由脂质构成 笔记：欧文顿进行膜的通透性实验，发现脂溶性物质容易通过细胞膜。推测：细胞膜是由脂质组成的。 证明： 。 资料2：戈特与格伦德尔用丙酮提取人红细胞质膜中的磷脂，在空气-水界面上铺成单分子层，测得其所占面积是红细胞表面积的2倍。 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器。 脂质呈双分子层排布 水 水 水 水 选材：_______________________。 哺乳动物成熟的红细胞 原因： 【实验】制备纯净的细胞质膜的方法： 制备方法： 放在清水中吸水涨破，然后离心获得纯净的细胞质膜。 主要是磷脂，有少量糖脂、胆固醇 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。细胞质膜的功能主要由蛋白质承担。 这些糖链统称为糖被。 资料3：丹尼利、戴维森发现细胞质膜的表面张力比“油--水”界面的张力低得多，已知油脂滴表面吸附有蛋白质则表面张力降低。 推测：细胞质膜除含脂质分子外，可能还附有 。 蛋白质 细胞质膜的成分：主要由脂质（磷脂）和蛋白质构成，含有少量糖类。 动物细胞质膜、支原体细胞质膜 资料4：1959年罗伯特森通过电子显微镜观察，发现细胞质膜显示“暗—亮—暗”的三条带，提出“蛋白质—脂质—蛋白质“静态的“单位膜模型”。 暗带（蛋白质） 明带（磷脂） 用“单位膜”静态模型假说能不能解释下述现象？ 白细胞追逐并吞噬细菌 细胞分裂 变形虫吞噬食物 不能解释！ 资料5：1970年，科学家用绿色荧光和红色荧光的染料分别标记人、鼠抗体，抗体可与人、鼠细胞表面抗原结合，使两种细胞被荧光标记，随后进行融合实验。 实验表明：细胞质膜具有 。（结构特点） 一定的流动性 绿色荧光 红色荧光 红色荧光 绿色荧光 均匀分布 一定的流动性 抗体、抗原都是蛋白质 8 1972年,科学家辛格和尼科尔森提出了细胞质膜结构的 模型。 流动镶嵌 磷脂双分子层 （基本支架） 镶在表面 嵌入 贯穿 A B D 糖蛋白 磷脂分子 蛋白质 糖脂 （识别功能） 外侧 内侧 流动镶嵌模型： ①细胞质膜的基本支架: 。 ②蛋白质 磷脂双分子层。 ③糖被：分布在细胞质膜的 ，与蛋白质或脂质分子相结合，形成 的糖类分子。 磷脂双分子层 镶在、嵌入、贯穿 分布特点：不均匀，不对称。 1.内容： 外侧 2.结构特点： 。 了解：磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质大多也能运动。 具有一定的流动性 糖蛋白或糖脂 2.如图为细胞质膜结构示意图。请回答下列问题： (1)该图为细胞质膜的__________模型，制备纯净的细胞质膜，通常选取的材料为______________________。 流动镶嵌 哺乳动物成熟的红细胞 (2)膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中_________的种类和数量。 蛋白质 (3)图中除②外，动物细胞质膜中另一种脂质物质是_________。 胆固醇 (4)与细胞相互识别有关的是图中的[③]_______，细胞质膜的内侧是____ (填“A”或“B”)侧。 糖蛋白 B (5)白细胞具有的吞噬功能与细胞质膜具有______________有关。 一定的流动性 返回 1. 维持细胞内部环境的相对稳定 细胞质膜将生命物质与周围环境分隔开，产生了原始细胞，使细胞成为相对独立的系统，维持着细胞内部环境的相对稳定。 外界不适宜的环境、各种有毒有害物质 生命物质进行更高效生化反应的需求 原始地球环境 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。 三、细胞质膜的功能 细胞的边界是细胞膜 2. 控制细胞与周围环境进行物质交换 细胞膜的功能特点：选择透过性 细胞质膜的控制作用是相对的 环境之中的有害物质，病原体也有可能进入细胞 三、细胞质膜的功能 流动性是选择透过性的结构基础 2. 控制细胞与周围环境进行物质交换 细胞膜的功能特点：选择透过性 营养物质 抗体 废物 核 酸 1.细胞质膜控制着 与 的物质交换。 ①细胞需要的 通过细胞质膜从外界进入细胞。 ②细胞内合成的 等物质经细胞质膜运输到细胞外。 ③ 产生的废物等，也经细胞质膜排出。 (2)细胞质膜还将每个细胞与 分隔开，维持着细胞 的相对稳定。 周围环境 细胞 营养物质 激素、抗体 细胞代谢 周围环境 内部环境 鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。 原理：活细胞能够控制物质进入细胞 2. 控制细胞与周围环境进行物质交换 3.2 控制细胞与周围环境进行物质交换 鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如：用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。 原理：活细胞能够控制物质进入细胞 3. 进行细胞间的信息交流 三、细胞质膜的功能 3.细胞之间的 通常依靠细胞质膜上的 分子完成，功能越复杂的细胞，细胞质膜上蛋白质的 往往越多。 ①发挥作用分子：细胞质膜表面的 和 。 ②作用机理：细胞质膜上的受体大多是 ，它们能识别 (能与受体结合并传递信息的分子)并与之结合，实现 和 的功能。 蛋白质 信息传递 种类和数量 糖蛋白 糖脂 糖蛋白 信号分子 细胞识别 信息传递 3.进行细胞间的信息交流 三、细胞质膜的功能 （直接接触、间接传递、胞间连丝） 发出信号的细胞 靶细胞 相邻动物细胞间： 细胞质膜互相接触 精卵之间的识别和结合 方式1 与膜结合的信号分子 受体 特异性 糖蛋白 补充： 仅有20-30 nm距离 神经递质由突触前膜释放，经突触间隙的组织液，特异性作用于突出后膜的受体上 24 方式2 较远细胞间： 借助体液间接传递信息 受体 （信号分子） 内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素）随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞质膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 靶细胞是指能识别某种特定激素并与之特异性结合而产生某种生物效应的细胞。 方式3 相邻细胞间： 形成通道 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。 胞间连丝 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的!!! 细胞间的信息交流是否都需要受体？ 否 ③作用方式： a.相邻细胞之间的细胞质膜 ，信息传递可通过信号分子与受体的结合而完成。 b.相距较远的细胞，信号分子的传递需借助于 。 c.在某些植物中，相邻细胞之间可通过 传递信息。胞间连丝贯穿 沟通相邻的细胞，是细胞间 与 的重要通道。 相互接触 体液 胞间连丝 细胞壁 物质运输 信息传递 (4) 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效有序进行 酶：能够显著降低化学反应的活化能（生物催化剂），能使反应在细胞这温和的环境进行 酶主要是蛋白质，少部分是RNA (5) 参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构 特化结构：鞭毛和纤毛、微绒毛及细胞的变形足 2.细胞壁 (1)植物细胞的细胞壁 ①主要成分：多糖(如 、 )。 ②功能：具有维持 、保护 等作用。 (2)细菌细胞壁 ①主要成分： 、磷壁酸、脂质和蛋白质。 纤维素 果胶 细胞形态 细胞内部结构 肽聚糖 (3)真菌细胞壁 ①主要成分：多糖，还有少量的蛋白质和脂质。 ②低等真菌的细胞壁成分以 为主，酵母菌以 为主，高等陆生真菌以 为主。 ③同一真菌在不同生长阶段，细胞壁的成分也 。 纤维素 葡聚糖 几丁质 有所不同 2.细胞壁 (1)植物细胞的细胞壁 ①主要成分：多糖(如 、 )。 ②功能：具有维持 、保护 等作用。 (2)细菌细胞壁 ①主要成分： 、磷壁酸、脂质和蛋白质。 ②细菌对青霉素的敏感性 a.肽聚糖为多层的细菌，对机械力抗性 ，对青霉素 。 b.肽聚糖为单层的细菌，对机械力抗性 ，对青霉素 。 纤维素 果胶 细胞形态 细胞内部结构 肽聚糖 强 敏感 弱 不敏感 青霉素能干扰细菌肽聚糖的合成，起杀菌作用 $