生物人教版（2019）必修1 3.1细胞膜的结构和功能（共24张ppt1个视频）

(共24张PPT)
第1节 细胞膜的结构和功能
学习目标：
1、阐释细胞膜的功能。
2、概括流动镶嵌模型的主要内容。
【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，而活细胞不会着色。
讨论：
1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
活细胞的细胞膜具有选择透过性，死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
【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，而活细胞不会着色。
讨论：
2.据此推测，细胞膜作为系统的边界，应该具有什么功能？
控制物质进出的功能。
1.将细胞与外界环境分隔开
推测的原始海洋景观图
细胞膜保障了细胞__________的相对稳定。
内部环境
使细胞成为___________的系统。
相对独立
一.细胞膜的功能
草履虫
2.控制物质进出细胞
抗体、激素等分泌物和废物
水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等。
（1）控制作用是相对的
营养物质
对细胞有害的物质、病毒病菌
可进
可出
不可出
细胞内的核酸等重要成分
不易进
内分泌细胞的激素（如胰岛素），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。
（1）通过化学信号完成间接交流
3.进行细胞间的信息交流
3.进行细胞间的信息交流
（2）通过相邻两个细胞的细胞膜接触（直接接触）
（3）高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
3.进行细胞间的信息交流
思考：所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体吗？
通道交流不需要细胞膜上的受体
膜功能小结：
细胞膜
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
间接交流
直接交流
通道交流
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
膜是由脂质组成的
相似相溶原理
【资料1】1895年欧文顿：多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易通过细胞膜。
【思考】欧文顿对细胞膜的组成成分作出怎样的推测？
细胞膜成分的探索
【资料2】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析，得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
细胞膜成分的探索
【磷脂】是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。磷酸“头部”是亲水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。
亲水的头
疏水的尾
磷脂分子的结构（P42）
水
空气
【思考】磷脂分子在空气——水界面上会怎样排布？
细胞膜成分的探索
【资料3】1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
【问题1】该实验得出了怎样的推论？
细胞膜中的磷脂呈双层排布
细胞膜成分的探索
讨论2：根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气一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？
【答案】因为磷脂分子的“头部”亲水，尾部疏水，所以在水-空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面。
【资料4】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。
以上资料说明细胞膜中还可能含有什么物质？
可能还附有蛋白质。
细胞膜成分的探索
细胞膜
_____（约50% ）
_______（约40% ）：
糖类（2%～10%）
_____（主要 ）
胆固醇 (动物细胞膜具有)
与细胞膜功能密切相关
脂质
磷脂
蛋白质
C、H、O
+N
（+P、N）
细胞膜的成分
(1)1959年，罗伯特森
①方法：在电子显微镜下观察细胞膜。
②现象：细胞膜呈现清晰的______________的三层结构。
③结论：所有的细胞膜都由______________________三层结构构成，是一种______的统一结构。
暗—亮—暗
蛋白质—脂质—蛋白质
静态
分析：“三明治模型”的静态结构模型不能解释哪些功能？
不能解释细胞的生长、白细胞吞噬细菌、受精时细胞融合等。
两层暗
一层亮
细胞膜结构的探索
(2)1970年，人鼠细胞融合实验
①方法： 法(如图)。
②现象：
a．开始：一半发 ，另一半发 。
b．在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光 。
c．结论：细胞膜具有 。
(3)1972年，辛格和尼科尔森
①方法：新的观察和实验证据。
②结果：提出为大多数人所接受的 。
荧光标记
绿光荧光
红色荧光
均匀分布
流动性
流动镶嵌模型
细胞膜结构的探索
①A为_____________，是膜的基本支架；
②B为____________，镶嵌在磷脂双分子层中：有的___在表面，有的部分或全部______，有的______磷脂双分子层；
③细胞膜具有______性：磷脂分子侧向自由移动，大多数蛋白质可以运动；
④糖类和蛋白质结合形成C( )，与脂质结合成D( )，这些糖类叫作_______，和细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关。
磷脂双分子层
蛋白质分子
镶
嵌入
贯穿
流动
糖蛋白
糖脂
糖被
A
B
C
D
流动镶嵌模型的主要内容
细 胞 膜
成分与结 构
功 能
2.控制物质相对进出
3.信息交流
1.将细胞与外界分隔
脂 质
蛋白质
糖 类
磷脂双分子层-基本支架
镶、嵌、贯穿
糖蛋白
功能特点
结构特点
（选择透过性）
（流动性）
【课堂小结】
一、概念检测
1.基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。
(1)构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。( )
(2)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。( )
(3)向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下个空洞。( )
×
×
×
练习与应用(P46)
2.细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜
B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜
C.细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
B
练习与应用(P46)
二、拓展应用
2.右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(1)为什么两类药物的包裹位置各不相同
由双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分 之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境,能在 中结晶的药物可稳定地包裹其中。
练习与应用(P46)
二、拓展应用
2.右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(2)请推测：脂美质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用
由于脂质体是磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发 融合,也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
练习与应用(P46)