2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1-3.1细胞膜的结构和功能 课件 (共24张PPT)

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名称 2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1-3.1细胞膜的结构和功能 课件 (共24张PPT)
格式 pptx
文件大小 4.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-10-27 05:15:52

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文档简介

(共24张PPT)
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?
细胞是一个整体
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》
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
本节聚焦
细胞膜有哪些功能?
流动镶嵌模型的基本内容是什么?
通过对细胞膜结构的探索过程的分析,你对科学的过程和方法有哪些领悟
鉴别动物细胞是否死亡,常用台盼蓝染液。死细胞被染成蓝色,活细胞不会着色。为什么?40页问题探讨:1、为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?2、据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?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。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
无机小分子
有机小分子
宇宙射线及闪电等因素
有机大分子
“团聚体”
出现细胞膜
细胞
一 、细胞膜的功能
细胞
2、控制物质进出细胞
营养物质
水 、无机盐、葡萄糖、氨基酸
甘油、脂肪酸等
分泌物
抗体 、激素、胞外酶
废物
CO2、尿素、尿酸等
病菌、病毒
控制作用是相对的
3、进行细胞间的信息交流
受体(成分:糖蛋白)
或细胞内的
化学物质(间接交流)
直接接触交流
形成通道交流
材料一:欧文顿实验
二、对细胞膜成分的探索
1895年,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验,发现细胞膜对不同的物质的通透性不一样,溶于脂质的物质,溶于穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜。
思考与讨论:
基于上述实验现象,你能推出构成膜的成分有什么物质?说明理由
膜可能是由脂质组成的,相似相溶原理
材料二:分析细胞膜中脂质成分的类型
20世纪初,科学家利用哺乳卵细胞、红细胞、神经细胞等研究材料,通过一定的方法制备出了纯净的细胞膜。
哺乳动物的红细胞没有细胞核,也没有众多的细胞器,同时也没有细胞壁
思考:上述细胞中,最好选择哪一种细胞来制备细胞膜,为什么?
通过什么方法可以制得细胞膜?
结论:细胞膜的脂质中有磷脂和胆固醇,
其中磷脂含量最丰富
补充材料:
1917年,科学家朗缪尔测出脂质分子的头部被吸附在水分子上,而尾部直立在水面上。
尾部
头部
疏水
亲水
思考:磷脂分子有什么结构特点?
脂肪酸链
甘油
磷酸
含氮基团
尾部
头部
疏水
亲水
活动:细胞内外都是水环境,分析磷脂分子在细胞膜上中会如何分布?动手画一画
材料三:探究空气-水界面的单分子层
与细胞表面积的关系
结论:
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
1925年,荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取的脂质,在空气-水界面铺成单分子层。测得其面积是红细胞表面积的2倍
你可以推出了什么结论?
1935年,丹尼利和戴维森,研究膜的张力
材料四:细胞膜张力实验
发现了什么现象?
现象:
细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
由此推出什么结论?
结论:
细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质
人们发现如果油脂滴表面吸附有蛋白质成分则表面张力会降低
补充材料:科学家陆续测定了不同细胞的生物膜的
化学组成(下表)
阅读教材43页,概述细胞膜成分的组成和含量。
脂质:50%
磷脂(主要)
胆固醇(少量)
蛋白质:40%
糖类:2%~10%
蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜蛋白质的种类与数量就越多。
材料一: 1959年,罗伯特森实验
电子显微镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构,并把细胞膜描述为静态的统一结构
20世纪40年代,曾经有学者推测,脂质两边各覆盖着蛋白质
三、对细胞膜结构的探索
思考与讨论:你认为细胞膜是一个静态的结构吗?请举出实例加以说明,你能设计实验加以证明?
结论:细胞膜具有一定的流动性
人细胞
鼠细胞
荧光标记 膜蛋白
诱导
融合
40分钟后
370C
材料二:1970年科学家进行荧光标记的小鼠细胞
和人细胞融合实验
思考:科学家人鼠细胞融合实验,
得出的结论是什么
补充资料1:
1959 年,罗伯特森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 20 nm。
思考:这一发现支持了什么?否定了什么
电镜证据支持了磷脂双分子层结构,否定了膜 的“三明治”三层结构。
结论:
猜测蛋白质镶嵌在膜的双分子层中,才能不过多增加膜的厚度。
猜测到了什么
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)。
蛋白质( )在磷脂双分子层中。
蛋白质在膜中的分布是(   )的
不对称
镶、嵌、贯穿
归纳:
思考:蛋白质是如何分布的?
细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的作用。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被否定,取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合
科学方法——提出假说
基于以上材料,阅读教材44~45页,总结辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型的结构要点。
流动镶嵌模型:
4.特点:①流动性(结构特点):
磷脂分子可以自由移动,蛋白质大多也能移动
2.基本支架:磷脂双分子层
3.蛋白质的位置:镶、嵌、贯穿
1.成分:主要为磷脂和蛋白质
总结:
②选择透过性(功能特点)
③不对称性:
a.蛋白质是镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中
b.外表面的糖类与其他物质结合形成糖被
用流动镶嵌模型解释细胞膜的功能
1.屏障作用:
2.运输作用:
3.信息交流:
思考:既然膜内部分是疏水的,水分子为什么跨膜运输
磷脂双分子层是基本骨架,及内部是磷脂分子
的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过
①细胞膜中含有不同种类和数量的蛋白质,并且在膜上的分布状态不同;②细胞膜具有流动性;
细胞膜外表面具有糖蛋白;
拓展:阅读教材45页:糖被及其功能
细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质或脂质分子结合叫做糖被。
糖蛋白
糖被 功能:细胞表面的识别、细胞间的信息传递等
糖脂