3.1细胞膜的结构和功能课件高一上学期生物人教版必修一

3.1细胞膜的结构和功能导入人体的边界皮肤和黏膜祖国的边界

国境线

细胞有边界吗？导入细胞壁成分：作用：特性：纤维素和果胶支持和保护全透性细胞壁不能将细胞和外界分隔开思考：细胞的边界是什么？

动物细胞模式图

植物细胞模式图细胞膜细胞的边界是——细胞膜一、细胞膜的功能无机物有机物火山爆发光照、闪电原始生命出现细胞膜细胞意义：保障了细胞内部环境的相对稳定推测的原始海洋景观图功能一：将细胞与外界环境分隔开营养物质代谢废物不需要或对细胞有害的细胞内合成后，分泌到细胞外的物质核酸等重要成分能进入能出去不易进入能出去不能出去一、细胞膜的功能功能二：控制物质进出细胞细胞可“进”不易“进”可“出”不可“出”营养物质（氨基酸、无机盐、葡萄糖等）不需要或对细胞有害的物质（细菌、病毒等）细胞合成并分泌物质（抗体、激素等）细胞代谢产生的废物（CO2、尿素等）细胞内的核酸等重要成分细胞膜的控制作用是相对的(功能特性：选择透过性)×问题探讨

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，而活细胞不会被染色。思考：1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？2.细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么的功能？台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜控制物质进出细胞（1）细胞间进行信息交流的方式有几种？（2)什么是靶细胞？（3）受体有什么作用呢？（4）细胞间进行信息交流都需要受体吗？阅读教材第41页，思考：一、细胞膜的功能功能三：进行细胞间的信息交流细胞分泌化学物质间接传递信息受体信号分子作用：特点：受体靶细胞：

信号分子所作用的细胞受体只存在于细胞表面？脂溶性小分子物质（性激素、维生素D、甲状腺素等）的受体位于细胞内。识别和特异性结合信号分子专一性一、细胞膜的功能功能三：进行细胞间的信息交流细胞膜直接接触传递信息精子和卵细胞之间的识别和结合发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子携带信息的物质通过

进入另外一个细胞一、细胞膜的功能功能三：进行细胞间的信息交流③通过通道，传递信息通道胞间连丝注意：不需要受体高等植物一、细胞膜的功能功能三：进行细胞间的信息交流功能一：将细胞与外界环境分隔开功能二：控制物质进出细胞（1）间接交流（2）直接接触（3）通过通道一、细胞膜的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；控制物质进出细胞将细胞与外界环境分隔开进行细胞间的信息交流2.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？3.受精过程中精子和卵细胞的识别。（1）1895年欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？（2)欧文顿提出了什么假说？如何证明他的假说？（3）1925年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？（4）1935年谁做了什么实验？得出了什么结论？阅读教材第42-44页，思考：二、对细胞膜成分的探索1895年脂溶性物质水溶性物质使用哺乳动物成熟的红细胞获得了细胞膜化学分析发现组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂最多。20世纪初，成分提取实验实验现象：假说：脂溶性物质更容易通过细胞膜细胞膜是由脂质组成的欧文顿二、对细胞膜成分的探索实验：细胞膜的制备（1）材料：哺乳动物的成熟红细胞（2）原理：动物细胞放在清水里，细胞吸水涨破，

内容物流出即可离心得到细胞膜为什么选取哺乳动物成熟的红细胞？二、对细胞膜成分的探索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。为什么选取哺乳动物成熟的红细胞？二、对细胞膜成分的探索化学分析后发现组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂含量最多。20世纪初，成分提取实验二、对细胞膜成分的探索回顾：

磷脂是一种

分子脂质思考：磷脂分子在空气-水界面上会如何铺展？二、对细胞膜成分的探索亲水的“头部”与水接触；疏水的“尾巴”远离水，朝向空气的一面，在水空气界面上铺展成单分子层。根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气-水界面上铺展成单分子层？

二、对细胞膜成分的探索1925年戈特和格伦德尔细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层如何连续的两层？二、对细胞膜成分的探索细胞膜两侧都是含水的环境，那么磷脂双分子层又如何排布呢？细胞内水环境细胞外水环境二、对细胞膜成分的探索1935年丹尼利和戴维森实验目的：研究细胞膜的张力。实验现象：细胞膜的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。实验已知：油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。实验推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。二、对细胞膜成分的探索24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1．下列不属于细胞膜功能的是（）A．精子和卵细胞之间的识别与结合B．控制细胞内蛋白质的合成C．保障细胞内部环境的相对稳定D．控制物质进出细胞B2．奧密克戎（Omicron）是新冠病毒变异株，它是一种单股正链RNA病毒，下列相关叙述合理的是（）A．在进口冷冻食品外包装上检出奧密克戎病毒，表明病毒可以在环境中增殖B．奧密克戎的遗传物质被彻底水解后得到的产物有四种碱基、核糖和磷酸C．奥密克戎毒株致病性较强，其原因是该病毒可以在内环境中进行蛋白质合成D．奥密克戎病毒在侵染宿主细胞的过程可以体现出细胞间的识别和信息交流BC3．如图表示细胞间信息交流的三种方式，下列叙述错误的是（

）

A．某些激素调节过程中，信息交流方式与图A所示相同B．精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式C．图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息，但不能进行物质交换D．图A、B中靶细胞表面的受体与信号分子结合从而接收信息A4．如图表示细胞膜和细胞壁部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是（

）A．功能①在植物细胞中的结构为细胞壁B．功能②表示细胞膜具有控制物质进出细胞的功能C．功能③中的信号分子可以是胰岛素D．功能④可能发生在相邻的植物细胞间三、对细胞膜结构的探索__________（约50%）__________（约40%）主要成分__________（约2%~10%）________（主要）_________（主要是动物细胞膜具有）脂质蛋白质糖类磷脂胆固醇蛋白质的_______与________决定细胞膜功能的复杂程度。种类数量问题：脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜的呢？细胞膜成分少量（1）20世纪学者的推测是什么？

1959年罗伯特森发现了什么？（2)20世纪60年代以后，人们提出什么质疑？阅读教材第43页，思考：三、对细胞膜结构的探索1959年罗伯特森电镜细胞膜清晰的暗－亮－暗的三层结构蛋白质—脂质—蛋白质三层结构的静态统一结构

→三明治模型细胞膜结构的电镜照片(放大400000倍)(静态结构)（1）1970年科学家做了什么实验？

他们得出了什么结论？（2)1972年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点？阅读教材第43页，思考：质疑：静态结构的细胞膜能使其实现复杂的功能吗？

能解释细胞的生长、变形虫的变形运动吗？三、对细胞膜结构的探索荧光标记法动物细胞融合技术细胞膜具有流动性动态模型的建立：人鼠细胞融合实验1970年体现结构特点三、对细胞膜结构的探索辛格和尼科尔森的流动镶嵌模型：1972年四、流动镶嵌模型的基本内容1.

细胞膜主要成分？

2.细胞膜的基本支架是什么？3.蛋白质在细胞膜上如何分布？

有何功能？阅读教材44-45页，思考：磷脂分子、蛋白质磷脂双分子层①覆盖：有的镶在磷脂双分子层表面②镶嵌：有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中③贯穿：有的贯穿于整个磷脂双分子层物质运输等四、流动镶嵌模型的基本内容既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。四、流动镶嵌模型的基本内容4.细胞膜的流动性如何体现及具有什么作用？磷脂分子和蛋白质可以运动；对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能非常重要温度越高，分子运动越剧烈，所以磷脂分子的流动性随温度升高而升高。在温度较高、磷脂分子运动较强时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低、磷脂分子运动较弱时，又可以提高膜的流动性。使细胞膜在很大温度范围内保持相对稳定。温度越高，膜的流动性越强四、流动镶嵌模型的基本内容糖蛋白糖蛋白：由细胞膜外表面的糖类分子与

蛋白质分子结合形成。糖脂：由细胞膜外表面的糖类分子与

脂质分子结合形成。细胞膜外表面的一些糖类分子，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。糖被四、流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的主要观点1.磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架2.蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿三种方式存在于磷脂双分子层3.细胞膜具有一定的流动性课堂小结磷脂分子+蛋白质分子+糖类胆固醇磷脂双分子层组成覆盖镶嵌贯穿组成结构决定功能将细胞与外界环境分隔开进行细胞间的信息交流信息交流控制物质进出细胞可运动导致具有一定的流动性保证跨膜运输正常进行体现具有一定选择透过性结构特性功能特性1、判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。(

)(2)在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。(

)(3)细胞膜的成分是恒定不变的。(