人教版必修1 细胞膜——系统的边界 课件（52张）.ppt

中国与其它国家分隔开的边界是什么 国界线 人体与外界分隔开的边界是什么 皮肤 细胞作为最基本的生命系统 它与外界的边界是什么 细胞膜 第一节细胞膜 系统的边界 学习目标 1 简述细胞膜的成分与功能 2 分析科学家建立生物膜模型的过程 简述生物膜的流动镶嵌模型3 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 4 体验细胞膜的制备方法 提高合作探究能力 探究实验 制备细胞膜的方法 实验思路 细胞内的物质具有一定的浓度 将细胞放入清水 水会进入细胞 将细胞涨破 细胞内容物流出 从而得到细胞膜 即细胞吸水涨破 选用哪种细胞来制备细胞膜 讨论 洋葱表皮细胞 口腔上皮细胞 哺乳动物成熟红细胞 细菌原核细胞 动物细胞没有细胞壁 因此选择动物细胞 并且哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器 请从以上细胞中选出符合研究细胞膜的细胞 并说明理由 把细胞置于清水 正常状态 吸水状态 失水状态 1 选材 猪的新鲜红细胞稀释液 生理盐水 2 制作装片 3 显微镜观察 低倍到高倍 4 滴清水 引流 5 观察细胞的变化 6 分析结果 凹陷消失 体积增大 细胞破裂 内容物流出获得细胞膜 实验方法步骤 讨论 如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜 细胞破裂后细胞内物质流出 细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样 可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开 得到较纯的细胞膜 对生物膜结构的探索历程 人物 欧文顿 e overton 实验 用500多种物质对细胞膜进行上万次的通透性实验 发现脂质更容易通过细胞膜 资料卡片1 e overton及其实验相关图片 e overton的推测 细胞膜中含脂质 时间 1925年人物 荷兰科学家e gorter和f grendel实验 资料卡片2 e gorter和f grendel的研究 细胞膜中的磷脂是双层分布的 结论 从细胞膜中提取脂质 铺成单层分子 发现面积是细胞膜的2倍 磷脂是一种由甘油 脂肪酸和磷酸所组成分子 磷酸 头 部是亲水的 脂肪酸 尾 部是疏水的 磷脂分子结构 思考 磷脂分子在空气 水界面上会怎么样铺展 细胞膜的两侧都有水环境存在 同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中 磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢 2 在推理分析得出结论后 还有必要对膜的成分进行提取 分离和鉴定吗 有必要 通过鉴定能更准确地说明问题 3 那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取 分离和鉴定呢 当时的技术不能实现 1 最初认识到生物膜是由脂质组成的 是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定 从生理功能上入手 通过对现象的推理分析的 讨论 资料卡片3 科学家在实验中发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解 也会被蛋白酶 能专一地分解蛋白质的物质 分解 问题探讨 根据实验现象 你对细胞膜的化学成分是否还有新的推测 推测 膜中可能还含有蛋白质等 科学家对哺乳动物红细胞细胞膜进行化学分析 红细胞的细胞膜 确定细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 时间 实验 发现 20世纪初 资料卡片4 电子显微镜用电子束照射被检样品 由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度 由于蛋白质电子密度高所以显暗带 磷脂分子则电子密度低呈亮带 资料卡片5 超薄切片技术获得的细胞膜照片 罗伯特森提出生物膜是由 蛋白质 脂质 蛋白质 构成的三层静态统一结构 三明治结构 电镜冰冻蚀刻 冰冻断裂 将标本冰冻 然后用冷刀断开 升温后暴露断裂面 资料卡片6 蛋白质镶嵌 嵌入 横跨在磷脂双分子层中 蛋白质在膜中的分布是不对称的 时间 1970年人物 弗雷和埃迪登 frye和edidin 实验 资料卡片7 膜蛋白可以运动 结论 时间 1972年人物 桑格和尼克森 s j singer g nicolson 资料卡片8 假说 流动镶嵌模型 流动镶嵌模型的基本内容 1 磷脂双分子层组成生物膜的基本支架 磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧 亲水性头部朝向膜的外侧 2 蛋白质有的镶在磷脂双分子层的表面 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中 有的贯穿于整个磷脂双分子层 体现了膜结构内外的不对称性 3 磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的 体现了膜具有一定的流动性 结构特点 侧向扩散 旋转 摆动 翻转 旋转异构 伸缩震荡 4 在细胞膜的外表 有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白 叫做糖被 糖被有保护和润滑作用 与细胞识别 胞间信息交流 免疫反应 细胞癌变等有密切联系 蛋白质分子 镶在表层 贯穿 嵌插 膜外侧 磷脂双分子层 构成细胞膜的基本骨架 蛋白质分子 镶在表层或嵌插 贯穿于磷脂双分子层中 结构特点 具有一定的流动性 生物膜 结构特点 功能特点 结构组成 结构探究历程 决定 流动性 选择透过性 磷脂双分子层 蛋白质分子 决定 脂质 约50 蛋白质 约40 糖类 约2 10 一 细胞膜的成分 功能越复杂的细胞膜 种类和数量越多 最丰富 磷脂 糖蛋白 糖脂 蛋白质 糖类 细胞膜结构示意图 与生活中的联系 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关 如产生甲胎蛋白 癌胚抗原等 癌症 21世纪的 第一杀手 二 细胞膜的功能 1 将细胞与外界环境分隔开 2 控制物质进出细胞 3 进行细胞间的信息交流 1 将细胞与外界环境分隔开 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 营养物质 废物 分泌物 病毒 病菌 控制的相对性 2 控制物质进出细胞 体现了细胞膜的选择透过性 1 细胞分泌化学物质 如激素 2 通过相邻细胞膜的接触3 相邻细胞之间形成通道 3 进行细胞间的信息交流 返回 1 细胞分泌化学物质 如激素 易 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 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 例如 精子和卵细胞的识别和结合 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 也有信息交流的作用 彩图二胞间连丝切片 黑枣 back 1 除此以外 细胞膜还有哪些功能 保护细胞参与细胞运动 分泌 排泄和免疫功能还可以进行能量交换 2 为什么细胞膜是系统的边界而不是细胞壁 思考 主要成分 纤维素和果胶 植物 主要功能 支持和保护 三 细胞壁 细胞壁具有全透性 所有物质都可以穿过 课堂巩固练习 1 任何一种细胞均有细胞膜 它是由什么组成的 a 只是脂质b 只是蛋白质c 脂质和蛋白质d 脂质 蛋白质和少量糖类 2 细胞膜将细胞和外界环境分隔 起到的作用不正确的是 a 保障了细胞内部环境的相对稳定b 将生命物质与外界环境分隔开c 使细胞成为相对独立的系统d 使细胞内物质不能流失到细胞外 细胞外物质不能进入细胞 3 下列有关细胞膜的叙述中 不正确的是 a 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成b 不同功能的细胞 其细胞膜蛋白质的种类和数量相同c 组成细胞膜的脂质中 磷脂最丰富d 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关 4 下列各项中 在细胞膜行使功能时起主要作用的是 a 磷脂b 蛋白质c 糖类d 胆固醇 b b 5 下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点 a 细胞膜是选择透过性膜b 细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成c 细胞膜的分子结构具有流动性d 有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动 a 6 据研究发现 胆固醇 小分子脂肪酸 维生素d等物质较容易优先通过细胞膜 这是因为 a 细胞膜具有一定流动性b 细胞膜是选择透过性c 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架d 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 c 7 人体某些白细胞能进行变形运动 穿出小血管壁 吞噬侵入人体内的病菌 这个过程的完成依靠细胞膜的 a 选择透过性b 保护作用c 流动性d 自由扩散8 一位细胞学家发现 当温度升高到一定程度时 细胞膜的面积增大而厚度变小 其决定因素是细胞膜的 a 结构特点具有流动性b 选择透过性c 专一性d 具有运输物质的功能 c a 9 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 下列有关这一功能的理解 不正确的是 a 细胞需要的物质可以进出细胞b 细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞c 细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外d 由于细胞膜的存在 致病的病毒 细菌等不能进入细胞 d 10 将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中 水的颜色无明显变化 若对其进行加温 随着水温的升高 水的颜色会逐渐变红 其原因是 细胞壁在升温的过程中受到破坏水温升高