【课件】细胞膜的结构和功能课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、情景：情景：如果将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，就能行使功能完成生命活动吗？为什么？答答案案是是否否定定的的。细细胞胞与与所所有有的的系系统统一一样样，不不是是其其组组分分的的简简单单堆堆砌砌，而而是是通通过过组组分分间间结结构构和和功功能能的的密密切切联联系系，形成的统一整体形成的统一整体。我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！翟中和细胞生物学 材料分析：材料分析：科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？细胞作为完整的系统，它有边界

2、细胞膜第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能学习目标和重难点学习目标和重难点（1）结合单细胞生物的生活环境和水煮苋菜等生活现象，概述细胞膜的功能，判断细胞间信息交流方式。（2）通过“细胞膜成分的探究”和“细胞膜结构的探究”，制作细胞膜流动镶嵌模型，简述流动镶嵌模型的基本内容。（3）通过对细胞膜结构的探索过程的分析，初步形成“结构与功能观”的生命观念，初步感悟“提出假说”这一科学方法。1.学习目标2.重难点（1）教学重点：细胞膜的功能；流动镶嵌模型的基本内容（2）教学难点：提出假说的研究方法一、一、细胞膜的功能细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开：细胞膜将_与外

3、界环境分隔开，保障了_的相对稳定。生命物质生命物质细胞内部环境细胞内部环境2、控制物质进出细胞。（1）连线表示下列物质进出细胞的情况。（2）控制作用特点：细胞膜的控制作用是_的。相对相对3、进行细胞间的信息交流：方式实例间接交流激素_直接接触_之间的识别和结合形成通道高等植物细胞之间的_血液血液靶细胞靶细胞精子和卵细胞精子和卵细胞胞间连丝胞间连丝【合作探究【合作探究】1.用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的。这与细胞膜的功能有何关系？说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。2.课本40页“问题探讨”中，用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞呈现不同颜

4、色，请解释原因。活活细细胞胞的的细细胞胞膜膜具具有有控控制制物物质质进进出出细细胞胞的的功功能能，不不能能被被染染色色剂剂台台盼盼蓝蓝染染色色；死死细细胞胞丧丧失失了了这这种功能，能被染色剂台盼蓝染色。种功能，能被染色剂台盼蓝染色。3.流感病毒对人体有害，但它也能进入细胞使人患病，这说明细胞膜的控制作用有何特点？对细胞有害的病原体也能进入细胞，说明细胞对细胞有害的病原体也能进入细胞，说明细胞膜的控制作用是相对的，而不是绝对的。膜的控制作用是相对的，而不是绝对的。4.植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别与结合分别属于信息交流的哪种方式？植物细胞间的胞间连丝属于植物

5、细胞间的胞间连丝属于形成通道形成通道方式方式人体内胰岛素的作用过程属于人体内胰岛素的作用过程属于间接交流间接交流方式方式精子和卵细胞的识别与结合属于精子和卵细胞的识别与结合属于直接接触直接接触方式方式5.信息交流中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？受体的化学本质是受体的化学本质是糖蛋白糖蛋白，受体和信号分子的结合具有特异性。，受体和信号分子的结合具有特异性。不不是是。不不相相邻邻的的两两个个细细胞胞之之间间能能通通过过血血液液传传递递它它们们之之间间的的信息分子信息分子(如激素如激素)，完成细胞间的信息交流。，完成细胞间的信息交流。6.多细胞生物体内只有相邻的两个细胞才可

6、以进行信息交流吗？试举例说明。【归纳总结】细胞膜控制物质进出的普遍性与相对性(2)解读。细胞膜的控制功能具有普遍性。a.可“进”的物质：营养物质。b.不易“进”的物质：对细胞有害的物质。c.可“出”的物质：抗体、激素等分泌物，细胞产生的废物。d.不可“出”的物质：细胞内的重要成分。细胞膜控制功能具有相对性。环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。(1)物质进出细胞的图示：二、对二、对细胞膜成分的探索细胞膜成分的探索探索历程探索内容结论或假说1895年，欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现_容易穿过细胞膜细胞膜膜是由_组成的20世纪初分离出哺乳动物红细胞的

7、细胞膜，进行化学分析组成细胞膜的脂质有_1925年戈特和格伦德尔提取人红细胞的脂质铺展成单分子层，其面积为红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子必然排列为_1935年英国丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力。细胞膜除含脂质分子外，可能还附有_溶于溶于脂质的物质脂质的物质脂质脂质磷脂和胆固醇磷脂和胆固醇两层两层蛋白质蛋白质【合作探究】【合作探究】1.最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？通通过过对对细细胞胞通通透透性性的的研研究究，推推测测分析膜的成分。分析膜的成分。18951895年年，欧欧文文顿顿用用500500多多种种化化学学物物质质

8、对对植植物物细细胞胞的的通通透透性性进进行行了了上上万万次次的的实实验验，发发现现细细胞胞膜膜对对不不同同物物质质的的通通透透性性不不一一样样：溶溶于于脂脂质质的的物物质质，容容易易穿穿过过细细胞胞膜膜；不不溶溶于于脂脂质质的的物物质质，不不容容易易穿穿过过细细胞胞膜膜。据据此此推推测：细胞膜是由脂质组成的。测：细胞膜是由脂质组成的。2.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？科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？磷脂分子的结构磷脂分子的结构磷脂分子在空气磷脂分子在空气水界水界面上铺展成单分子层面上铺展成单分子层 人人的的成成熟熟红红细细胞

9、胞只只有有细细胞胞膜膜这这一一种种膜膜结结构构，铺铺展展成成单单分分子子层层的的脂脂质质全全部部来来自自于于红红细细胞胞膜膜。所所以以脂脂质质在在细细胞胞膜膜中中必必然然排排列列为连续的两为连续的两层。层。亲水性头部亲水性头部疏水性尾部疏水性尾部3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因做出分析？磷脂分子亲水头靠近水，疏水尾远离水，所以磷脂分子在磷脂分子亲水头靠近水，疏水尾远离水，所以磷脂分子在水中能自发地形成双分子层。水中能自发地形成双分子层。细胞生活在水环境中，其内外都有水，因细胞生活在水环境中，其内外都有水，因此细胞膜必然是

10、由磷脂双分子层构成。此细胞膜必然是由磷脂双分子层构成。4.如果将磷脂分子置于水苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？磷磷脂脂分分子子亲亲水水头头靠靠近近水水，疏疏水水尾尾靠靠近近苯苯，在在水水苯苯混混合溶剂铺展成单分子层。合溶剂铺展成单分子层。5.经过研究，你认为细胞膜的成分有哪些物质？细胞膜中有脂质、蛋白质和糖类，脂质有磷脂和细胞膜中有脂质、蛋白质和糖类，脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。胆固醇，其中磷脂含量最多。6.下图表示不同细胞膜各组成成分的含量，从中得到的结论是什么？结论：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与含量就越结论：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与含量就越多。多。三、对三、

11、对细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索探索历程探索内容结论或假说1959年罗伯特森电镜下看到细胞膜清晰的_的三层结构细胞膜都由_三层结构构成，且为_的统一结构1970年用荧光标记的小鼠细胞和人细胞进行融合实验细胞膜具有_1972年辛格和尼克尔森新的观察和实验证据提出_模型暗暗亮亮暗暗蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质静态静态流动性流动性流动镶嵌流动镶嵌【合作探究】【合作探究】1.罗伯特森提出的细胞膜结构模型的假说有哪些不足之处？细胞膜是静态的统一结构，会使细胞膜的复杂功能难以实现。细胞膜是静态的统一结构，会使细胞膜的复杂功能难以实现。就连细胞的生长和变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。就连细胞的生

12、长和变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。2.荧光标记的小鼠细胞和人细胞发生融合，说明细胞膜有何结构特点？说明细胞膜具有流动性的结构特点。说明细胞膜具有流动性的结构特点。3.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验中，若将温度改为20，则两种颜色均匀分布所需时间如何变化？时间变长。温度较低，细胞膜上的蛋白质分子运动较慢，两时间变长。温度较低，细胞膜上的蛋白质分子运动较慢，两种荧光均匀分布所需时间变长。种荧光均匀分布所需时间变长。1.细胞膜的化学组成：a._；b._；c._；d._。2.细胞膜的有关结构：(1)基本支架：_。(2)糖被：指细胞膜上的_分子，具有_作用。四、流动镶嵌模型四、流动镶嵌模型3

13、.结构特点：具有一定的_，对于细胞完成物质运输、生长、分裂、_等功能是非常重要的。磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖蛋白磷脂分子磷脂分子磷脂双分子层磷脂双分子层糖类糖类细胞识别和细胞间信息传递细胞识别和细胞间信息传递流动性流动性运动运动【合作探究】【合作探究】1.从构成细胞膜的成分分析其元素组成。细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，脂质中磷脂含量最多，细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，脂质中磷脂含量最多，所以其元素组成是所以其元素组成是C C、H H、O O、N N、P P。2.从细胞膜的分子组成上分析其具有流动性的原因。组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质大多也能组成

14、细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质大多也能运动，所以细胞膜具有一定的流动性。运动，所以细胞膜具有一定的流动性。4.在细胞膜结构模型探索过程中，你受到哪些启示？3.从细胞膜成分上分析各种细胞膜功能不同的主要原因。蛋白质的种类和数量不同，细胞膜的功能一般不同。功蛋白质的种类和数量不同，细胞膜的功能一般不同。功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多多。模型建构的基本方法假说依据已有的依据已有的知识和信息知识和信息提出解释某提出解释某问题的假说问题的假说用观察和实验进用观察和实验进行修正和补充行修正和补充体现了生物学的体现了生物学的结构与功能观结构与功能观细胞膜功能把细胞和周围环境分隔开结构控制物质进出细胞进行细胞间信息交流化学成分结构模型通过体液的运输通过细胞膜直接接触通过相邻细胞间的通道脂质（约50%）蛋白质（约40%）糖类（2-10%）流动镶嵌模型：细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，且排布具有规律性课课堂堂小小结结