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

第一节 细胞膜的结构和功能 某老师 第3章 细胞的基本结构 人教版必修1 国家的边界：边防线等 人体的边界：皮肤和黏膜 细胞的边界—— 植物细胞 动物细胞 细胞膜（质膜） 细胞壁 【成分】纤维素和果胶 【功能】支持和保护 【特性】具有全透性 导入 2 细胞膜的功能 保障了细胞内部环境的________。 相对稳定 使细胞成为_________的系统 相对独立 细胞膜的出现 1 将细胞和外界环境分开 将细胞和外界环境分开 无机物→简单有机物→复杂有机物→原始生命体 3 分析细胞膜的功能 任务一 资料　鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会被着色。 死 细 胞 活 细 胞 阅读材料，回答下列问题： 活细胞不能被染色，而死细胞能被染成蓝色的原因是什么？ 活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜。而死细胞的细胞膜失去了控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入死细胞。 细胞膜的功能 不需要的营养或对细胞有害的物质 细胞内合成的抗体、激素等物质； 细胞代谢废物等 可“进” 可“出” 可能侵入 不易“进” 不可“出” 有些病毒、病菌 功能特性 细胞需要的 营养物质 核 细胞核的核酸等重要成分 2 控制物质进出细胞 通过以上实例，可以说明: 1. 细胞膜控制物质进出细胞具有_____________性。控制作用是________的 选择透过 相对 细胞膜的功能 ① 间接交流 3 进行细胞间的信息交流 内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素)，随血液到达全身各处，与靶细胞的膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 受体 化学本质：主要是糖蛋白，其次是糖脂 特点：特异性、专一性 （一种受体只能识别一种或者一类物质） 细胞膜的功能 靶细胞 强调：只有同种生物的精子和卵细胞能够识别和结合。 3 进行细胞间的信息交流 细胞膜的功能 ②直接交流 相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。细胞发出的信号分子与靶细胞细胞膜外表面的受体结合。 所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体吗？ 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 ③通道交流 3 进行细胞间的信息交流 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。 胞间连丝 例如：高等植物细胞之间 ——如胞间连丝 信息交流及物质运输 细胞膜的功能 细胞膜 非脂溶性物质 脂溶性物质 1.欧文顿(E.Overton)实验 【思考】欧文顿根据此现象对细胞膜的组成成分作出怎样的推测？ 细胞膜的主要成分中有脂质 相似相溶原理 细胞膜成分的探索 2.化学成分分析 【资料】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析，得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 【思考】为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？ 无细胞核和众多的细胞器，易制得 纯净的细胞膜。 细胞膜成分的探索 磷酸及其他衍生物 甘油 2分子脂肪酸 亲水性 疏水性 亲水的“头” 疏水的“尾” 3.磷脂的结构 细胞膜成分的探索 3.磷脂的结构 请根据磷脂分子的特点猜测其在空气与水界面上如何分布？ 磷脂分子在空气与水界面上分布的模型 细胞膜成分的探索 水 水 水 水 假设一：在水中的磷脂分子呈单层排布 假设二：在水中的磷脂分子呈双层排布 水 水 D A 水 C 水 B 水 水 E C √ 细胞膜中的磷脂呈双层排布 3.磷脂的结构 细胞膜的两侧都有水， 如果把磷脂全部浸入水中， 磷脂将如何排布？ 2S膜 S铺 【资料】1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 推断：细胞膜的脂质分子必然排列为连续的两层。 3.磷脂的结构-戈特和格伦德尔的发现 推测 = 【思考】若用人小肠上皮细胞做实验还是两倍吗？ 2S膜 S铺 小于 提取脂质：细胞膜和细胞器膜 【资料】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。 5.丹尼利和戴维森的发现 推测：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。 人物 时间 实验过程 结果 欧文顿 1895年 发现脂溶性物质更易通过细胞膜 推测细胞膜由脂质组成 科学家利用哺乳动物的红细胞制备细胞膜，进行化学成分分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 戈特 格伦德尔 1925年 从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面中铺展成单分子层，其面积是红细胞表面的2倍 细胞膜中的磷脂必然排列为连续的两层 丹尼利 戴维森 1935年 研究了细胞膜的张力 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 细胞膜成分的探索 细胞膜的成分 脂质（约占50%） 蛋白质（约占40%） 糖类（2%-10%） 糖类+蛋白质糖蛋白 糖类+脂质分子糖脂 细胞膜成分的探索 _____（主要 ） 胆固醇 (动物细胞膜具有) 磷脂 （+P、N） 功能越复杂的细胞膜蛋白质种类和数量越多 1.罗伯特森(J.D.Robertson)假说 细胞膜 细胞内 细胞外 【资料】1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,他结合其他科学家的工作，大胆地提出了细胞膜模型的假说: (“三明治”结构模型 ) 细胞膜结构的探索 提出假说： ①细胞膜为蛋白质-脂质-蛋白质三层结构组成 ②细胞膜是静止的 但是不能解释细胞的生长、白细胞吞噬细菌、受精时细胞融合等。 2.人-鼠细胞融合实验 【资料】1970年，科学家将小鼠细胞和人细胞融合，并用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子。 方法：荧光标记法 两种颜色荧光均匀分布 细胞 融合 37℃ 40min 小鼠细胞 人细胞 正在融合的细胞 融合细胞 绿色荧光标记的膜蛋白 红色荧光标记的膜蛋白 这一实验以及相关的其他实验证据表明：细胞膜的结构特点是具有流动性。 细胞膜结构的探索 3.辛格和尼科尔森模型 【资料】1972年辛格(S.J.Singer)和尼科尔森(G.Nicolson)提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。 ——流动镶嵌模型 细胞膜结构的探索 生物膜的基本支架： 磷脂双分子层 蛋白质分子位置类型： 镶在表面、嵌入、贯穿三种 在细胞膜外表面，糖类分子与蛋白质结合形成_________，或与脂质结合形成_________，这些糖类分子叫做_______，与细胞表面的_____、细胞间的__________等功能有密切关系。 糖蛋白 糖脂 糖被 生物膜的流动性： ①磷脂分子侧向运动 ②蛋白质大多也可运动 流动镶嵌模型的基本内容 识别 信息传递 小结 2.控制物质相对进出 3.信息交流 1.将细胞与外界分隔 脂 质 蛋白质 糖 类 磷脂双分子层——基本支架 镶、嵌、贯穿 糖蛋白 功能特点 结构特点 （流动性） 功 能 成分与结 构 细 胞 膜 22 图中由磷脂分子构成的脂质体，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。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。 拓展： 磷脂分子头部具有亲水性，尾部具有疏水性，脂溶性药物不溶于水，能存在于两层磷脂分子间的疏水部分，而能在水中结晶的药物则包裹在双分子层之间，因为磷脂双分子层之间是水。 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 23 当堂检测 1.如图为细胞间信息交流的三种方式，下列有关叙述错误的是   A.这三种方式中都需要信号分子与细胞膜上的受体进行识别与结合 B.图甲可表示胰岛素经血液运输到靶细胞对其生命活动进行调节 C.图乙可表示同种动物精子和卵细胞之间的识别和结合 D.图丙可表示高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接并进行信息交流 √ 2.如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是 A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类 B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜 的功能有关 C.细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多 D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用 √ 当堂检测 3.如图为细胞膜的结构模型示意图，a、b表示细胞膜的两侧。下列有关说法错误的是 A.细胞膜因具有图中①表示的基本支架而具有 对称性 B.动物细胞吸水时，图中①的厚度会变小 C.图中a侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧 D.细胞膜具有流动性与图中①③都有关 √ 细胞膜两侧的分布不具有对称性，A错误。 当堂检测 FormatFactory : www.pcfreetime.com $