高中生物人教版（2019）必修一3.1 细胞膜的结构和功能（共33张ppt）

(共33张PPT)
第1节 细胞膜的结构和功能
第3章 细胞的基本结构
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？
细胞作为一个基本的生命系统，它有边界。
其的边界就是细胞膜，也叫质膜
在光学显微镜下，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展……
感受细胞膜的存在
功能一：将细胞与外界环境分隔开。
2、细胞膜具有该功能的意义是什么？
1、鸡蛋黄和鸡蛋清是分开的，说明了细胞膜有什么作用？
探究活动一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
相对稳定
细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的________。
（1）对细胞本身的意义：
膜的出现
相对独立
________是生命起源过程中至关重要的阶段，产生了原始的细胞，并成为_________的系统。
（2）在进化方面的意义：
把正常的蛋黄与戳破的蛋黄分别放入蓝墨水中，一段时间后结果如图，这体现细胞膜的什么功能？
功能二：控制物质进出细胞
探究活动一、细胞膜的功能
营养物质
抗体
废物
2.控制物质进出细胞
体现了细胞膜的功能特点：选择透过性
病毒入侵细胞图片
细胞膜的对物质进出的控制作用是绝对的吗？
细胞膜的控制作用是＿＿＿的
相对
科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？
活的细胞能够控制物质进入细胞，也就是细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,而死细胞不具有该功能。
多细胞生物体作为一个繁忙有序的细胞社会，每个细胞都不是孤立存在的，细胞与细胞之间相互联系共同完成生命活动。这体现细胞膜的什么功能？
功能三：进行细胞间的信息交流
探究活动一、细胞膜的功能
（1）通过细胞分泌的化学物质传递信息
内分泌细胞
靶细胞
激素
血管
靶细胞
内分泌细胞分泌的激素随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
3.进行细胞间的信息交流
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，精子和卵细胞之间的识别和结合。
（2）通过细胞膜直接接触传递信息
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。
（3）通过细胞形成的通道传递信息
3.进行细胞间的信息交流
胞间连丝
植物细胞的细胞壁
拓展提升
思考：为什么细胞壁不是植物细胞的边界？
细胞壁是全透性的，它不能保证细胞内部环境的相对稳定。
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞之间的信息交流
（1）物质传递（如胰岛B细胞分泌胰岛素通过血液运输向靶细胞传递信息）
（2）膜接触传递（如精子和卵细胞之间的识别和结合）
（3）通道传递（如高等植物细胞之间通过胞间连丝传递信息）
一、细胞膜的功能
探究活动二、对细胞膜成分的探索
阅读教材P42，完成学案相应内容，思考并讨论以下几个问题：
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
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
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作出分析
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
亲水“头”部
（极性）
疏水“尾”部
（非极性）
磷脂分子
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
探究活动二、对细胞膜成分的探索
探究活动二、对细胞膜成分的探索
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作出分析
在水中形成的磷脂双分子层模式图
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
探究活动二、对细胞膜成分的探索
细胞膜的成分：
脂质（约50%）
蛋白质（约40%）
糖类（约2%~10%）
探究活动二、对细胞膜成分的探索
1.细胞膜的成分：
主要由_____和______组成，此外，还含有少量的_____。在组成细胞膜的脂质中，_____最为丰富，此外动物细胞还有少量的______。
2.细胞膜的功能与______密切相关 。
3.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量 。
蛋白质
越多
二、细胞膜的成分
胆固醇
磷脂
糖类
蛋白质
脂质
蛋白质
蛋白质
脂质
蛋白质-脂质-蛋白质的“三明治”模型
静态的统一结构
探究活动三、对细胞膜结构的探索
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
暗
暗
亮
大分子
大分子
小分子
分子量小的物质透光率大，反之，透光率小
质疑：如果生物膜是静态的，细胞膜的复杂功能难以实现，细胞的生长，变形虫的变形运动都不好解释
膜静态模型不能解释下列现象：
细胞的生长
变形虫的变形运动
白细胞吞噬细菌
受精作用时细胞融合等
补充资料1:
1959年，罗伯特森利用电子显微镜拍摄到了细胞膜的图像为暗-亮-暗的三层结构，测定细胞膜的厚度为7—8 nm，恰好是单层磷脂膜厚度的两倍，而按照“三明治”模型，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。
探究活动三、对细胞膜结构的探索
补充资料2:
物理科学家在低温下将细胞膜切开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面(冰冻蚀刻法)，发现蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中
探究活动三、对细胞膜结构的探索
人细胞
鼠细胞
荧光标 膜蛋白
诱导
融合
40分钟后
370C
探究活动三、对细胞膜结构的探索
1970年将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合。
结论：蛋白质分子是可以运动的,说明细胞膜具有一定的流动性
在新的观察和实验证据的基础上，1972年辛格和尼科尔森提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。
科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。
科学方法——提出假说
探究活动四、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
糖蛋白
蛋白质
细胞膜
功能
组成成分
流动镶嵌模型
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
脂 质：以磷脂为主
蛋白质：决定了细胞膜的功能
糖 类：形成糖蛋白和糖脂
主要内容
基本支架：磷脂双分子层
蛋白质：镶嵌或贯穿在双磷脂分子层中
糖类：形成糖蛋白或糖脂
结构特点
具有一定的流动性