3.1细胞膜的结构和功能课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

欢迎同学们走进生物学课堂 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 第一课时 本节聚焦: 细胞膜的功能。（重难点） 自主预习，阅读教材P40-41完成以下问题： 1.细胞的边界？又名？ 2.细胞膜的功能？ 3.鉴定动物细胞死活常用染色剂？体现细胞膜哪个功能？ 功能1、将细胞与外界环境分隔开 功能2、控制物质进出细胞 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。 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段 (2)对细胞本身的意义： (1)在进化方面的意义： 细胞需要的营养物质 细胞不需要的物质 排出细胞 抗体、激素等分泌物，细胞产生的废物等。 ▲具有选择透过性 ▲细胞膜的控制作用是相对的 可以进 入细胞 不容易 进入细胞 核酸等有 用的成分 不会轻易 排出细胞 对细胞有害的物质；有些病毒、病菌等。 可能 进入细胞 细胞膜的功能特性： 问题探讨： 对玉米籽粒的实验处理和观察现象如下，该实验结果说明（　　） A．细胞质膜具有流动性 B．红墨水能自由进出玉米细胞 C．质膜具有全透性 D．活的质膜具有选择透过性 实验处理 将玉米籽粒浸泡15小时，从中央纵切后，用稀释红墨水染色 将浸泡的玉米籽粒煮熟，从中央纵切后，用稀释红墨水染色 实验现象 胚细胞着色浅 胚细胞着色深 D 控制物质进出细胞功能的验证 ②台盼蓝染色法 ① Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 功能3、进行细胞间的信息交流 靶细胞：接受信号的细胞 （1）通过化学物质传递信息 受体 作用： 化学本质： 特异性： 与信号分子识别并结合 多为蛋白质 一种受体只能识别一种信号分子 （2）通过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 功能3、进行细胞间的信息交流 （3）通过细胞通道交流传递信息 相邻两个细胞之间形成 ，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 相互连接，也有信息交流的作用。 通道 胞间连丝 2.新冠病毒表面的S蛋白与人体细胞表面的ACE2受体的结合体现了细胞间的信息交流（ ） × 信息交流只发生在细胞和细胞之间，不发生在细胞内或病毒与细胞之间。 1.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。( ) × 胞间连丝不需要受体 性激素的受体在细胞内 3.有些细胞最外层是细胞壁，细胞壁是不是这些细胞的边界？ 不是，细胞壁的作用是维持细胞形状，具有全透性，并不能控制物质进出细胞,所以不是真正的边界。 物质运输 信息交流 细胞膜还有保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。 说出下列实例分别体现细胞膜的哪项功能： 1.新鲜的苋菜叶泡进凉水中，水一般不会变红，但高温炒熟的苋菜中却有红红的汤汁； 2.莲“出淤泥而不染”； 3.没有受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作一个卵细胞，鸡蛋黄与蛋清之间被什么样的结构分隔开? 说明了其有什么功能？ 4.鼻子接触香水分子，为什么大脑皮层能产生“香”的感觉？ 控制物质进出细胞 控制物质进出细胞 细胞膜，将细胞与外界环境分隔开 进行细胞间的信息交流 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 欢迎同学们走进生物学课堂 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 第二课时 磷脂分子示意图 本节聚焦: 细胞膜成分的探索。（重点） 细胞膜结构的探索。（难点） 自主预习，阅读教材P42-43完成以下问题： 1.欧文顿进行什么实验？发现？推测出？ 2.对细胞膜（什么细胞？）进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质由什么组成？ 3.磷脂头尾的亲水性和疏水性情况？N、P分布在头部还是尾部？在水中自发形成？ 4.戈特和格伦德尔推断出？ 4.丹尼利和戴维森发现？推测？ 5.罗伯特森提出什么假说？ 6.1970年人鼠细胞融合实验表明？ 现象：溶于脂质的物质容易穿过细胞膜。 1895年欧文顿 推测：细胞膜是由脂质构成。 验证：利用哺乳动物成熟红细胞，制备纯净细胞膜。 ——————————————————————— 依据：磷脂分子“头部亲水尾部疏水”的特性 多个磷脂分子在水中总是自发双分子层。 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂含量最多。 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。 亲水头部 疏水尾部 磷脂分子示意图 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 能不能选择植物细胞，大肠杆菌，口腔上皮细胞？ 不能，植物细胞和大肠杆菌有细胞壁，口腔上皮细胞有细胞核和细胞器 10 E.Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现溶于脂质的物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜困难。 10 依据磷脂分子的性质，请推测磷脂分子在下列界面中的排布情况。 空气 水 水 水 空气 水 水 水 水 苯 水—苯混合溶剂中，磷脂分子的分布 1925年戈特和格伦德尔 支持： S2 = 2S1 S1 S2 1935年丹尼利和戴维森 现象： 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力 油滴表面如果吸附有蛋白质，表面张力就会降低 假说： 总结： Q:能否用已学知识证明细胞膜上确有蛋白质呢？ 细胞膜中可能还含有蛋白质 研究细胞膜的成分，其中脂质占细胞膜总质量的50%（磷脂最丰富，还有少量的胆固醇），蛋白质约占40%，糖类约占2%-10%。 推测：细胞膜中的磷脂分子必然排列 为 。 连续的两层 换成胰岛B细胞？大肠杆菌细胞？ 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的_____和______越多. 种类 数量 12 E.Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现溶于脂质的物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜困难。 12 细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 细胞膜成分的鉴定： 思考：脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的？ 1959年罗伯特森 现象：电镜下观察到细胞膜的暗—亮—暗三层结构 模型： 缺陷： 三明治模型（细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成） 静态的细胞膜结构无法解释细胞生长、变形虫的变形运动等 科学家在不同时间测得细胞膜某一区域的厚度约为7~10nm,单独测量磷脂双分子层厚度约为3.5 nm,膜蛋白的厚度约为5~10nm,下列选项与以上事实冲突的是（ ） A.细胞膜由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成 B.有的蛋白质分子部分或全部嵌入磷脂双分子层 C.有的蛋白质分子贯穿于整个磷脂双分子层 D.膜上大多数的蛋白质分子是可以运动的 A 14 E.Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现溶于脂质的物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜困难。 14 1970年人鼠细胞融合实验 细胞融合 细胞膜具有流动性 37℃ 40min 相关其他实验 —— 荧光漂白恢复 未标记的细胞膜表面 荧光染料标记细胞膜上的蛋白质 激光漂白细胞膜表面某区域 荧光标记分子进入到漂白区 漂白区恢复到与周围荧光强度相同 激光 结论 表明细胞膜具有流动性 还可根据_____________的速度，推算出膜脂或膜蛋白的流动速度。 荧光恢复 时间 激光 荧光密度 (结构特点） 一定范围内，温度升高，膜流动性 。 加快 流动镶嵌模型(辛格和尼科尔森)的基本内容： 磷脂 名称：_________________。 作用：膜的___________，具有______作用。 特点：____________________________。 磷脂双分子层 屏障 磷脂分子可以侧向自由移动 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。 水 水 基本支架 物理模型 流动镶嵌模型(辛格和尼科尔森)的基本内容： 图中B 名称： 。 作用：在 等方面具有重要作用。 特点：大多数蛋白质分子是可以 的。 蛋白质分子 物质运输 运动 ①有的 磷脂双分子层表面； ②有的部分或全部 磷脂 双分子层中； ③有的 于整个磷脂双分子层； 嵌入 贯穿 蛋白质 镶在 蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中： 流动镶嵌模型(辛格和尼科尔森)的基本内容： 图中C 名称： （糖被）， 可和蛋白质结合形成 ，和脂质结合形成 。 作用：与细胞表面的 、细胞间的 等功能密切相关。 特点：只分布在细胞膜的 表面。 糖类分子 糖蛋白 糖脂 外 识别 信息传递 思考 细胞膜的结构特点是什么？ 具有流动性 原因：组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的。 分布不均匀，细胞膜具有不对称性 判断细胞膜内外的主要依据 右下角是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。 （1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？ （2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞发挥作用？ 磷脂分子头部具有亲水性，尾部具有疏水性，所以脂质体内部是亲水的，水溶性药物能稳定在其中；两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能稳定在其中。 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，脂质体与细胞膜结构相似，可与细胞膜发生融合使药物进入细胞，或被细胞胞吞进入细胞 19 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $