3.1细胞膜的结构和功能+课件高中生物人教版（2019）必修1(共40张PPT)

(共40张PPT)
细胞质主要包括：细胞质基质和细胞器
溶酶体
第3章 细胞的基本结构
植物细胞壁主要成分：
主要功能：
为什么细胞壁不是植物细胞的边界？
特 点
纤维素和果胶
支持和保护
全透性
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
思考：根据以上资料你认为细胞膜的功能是什么？
科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入细胞内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。
1、将细胞与外界环境分隔开
探究新知：
苋菜实验
用冷水浸泡苋菜叶片，溶液颜色不变，
用开水浸泡苋菜叶片，溶液颜色变红
探究新知：
思考：根据以上资料你认为细胞膜的功能是什么？
2、控制物质进出细胞
细胞膜的功能特点：具有选择透过性
一、细胞膜的功能
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
胞间连丝
胞间连丝
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，细胞膜很薄，在高倍显微镜下依然看不清它的真面目，科学家对细胞膜成分和结构的认识经历了很长的过程。
细胞膜的化学成分和结构是什么呢？
二、对细胞膜成分的探索
思考与讨论:
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膜成分的提取和检测？
20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
无细胞核、无各种细胞器
为什么选用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜？
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“脂质在细胞膜中是必然排列为连续的两层”这一结论的。
亲水头部---磷酸
疏水尾部---脂肪酸
磷脂分子的结构
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“脂质在细胞膜中是必然排列为连续的两层”这一结论的。
1935年 英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油——水界面的表面张力。由于人们已经发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
假说需要实验证据的支持！
除了磷脂，细胞膜还含有别的物质吗？
思考：
假说：细胞膜除含磷脂分子外可能还附有蛋白质
资料：
成分 红细胞膜 肝细胞膜 心肌细胞膜
磷脂 55% 40% 24%
蛋白质 约40% 约59% 75%
糖类 5% 微量 微量
科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜的成分及含量
比较表格中不同细胞膜的成分，能说明一些什么问题？
细胞膜中，除了磷脂还含有蛋白质。此外还含有少量的糖类。
实验证据
脂质和蛋白质
细胞膜的主要成分有哪些？
（蛋白质种类和数量越多，膜的功能就越复杂）
（还有少量的糖类 、胆固醇）
复习
1、细胞膜的功能有哪些？
3、细胞膜的主要成分有哪些？
2、细胞膜的功能特点是什么？
脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？
二、对细胞膜结构的探索
1、蛋白质在细胞膜中的排布
①1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜：
(暗——亮——暗)
1.蛋白质在膜中对称分布
2.静态结构（三明治模型）
白细胞吞噬病菌的过程
静止生物膜模型能解释以下现象吗？
细胞分裂的过程
冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术
冰冻蚀刻(冰冻断裂)。标本用干冰（或液氮）等冰冻后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
1、蛋白质在膜中的分布对称吗？
2、蛋白质分子在膜中的位置是怎样的？
资料
时间：1970年
人物：费雷和埃迪登等
实验：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：细胞膜具有流动性
人细胞
鼠细胞
荧光标记 膜蛋白
诱导
融合
40分钟后
370C
资料：人-鼠细胞融合实验
1972年辛格（S. J. Singer）和尼克尔森（G. Nicolson）总结前人的研究成果，并且在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜模型——流动镶嵌模型，为多数人所接受。
四、流动镶嵌模型的基本内容
四、流动镶嵌模型的基本内容
1、细胞膜的主要成分___________
2、基本支架为_______ _____
3、蛋白质在细胞膜中的位置
_________ _
4、结构特点_ ________
磷脂双分子层
磷脂和蛋白质
镶嵌在磷脂双分子层中（镶、嵌、贯穿）
具有流动性
读一读，填一填 p44-45
细胞膜流动性的原因？
1、磷脂分子可以自由移动；
2、大多数蛋白质也能运动。
思考：
细胞膜流动镶嵌模型与“三明治”三层结构模型的异同？
相同点：都认为膜主要是由脂质和蛋白质组成。
不同点：
前者认为膜是流动的，蛋白质分布不对称的；
后者认为膜是静止的，蛋白质是均匀分布的。
在细胞膜外表面，还有糖类，它和蛋白质结合形成糖蛋白。它和脂质结合形成糖脂，这些糖类叫做糖被。作用：与对细胞的细胞识别、细胞间信息传递等密切相关。
磷脂双分子层
多糖
蛋白质
糖蛋白
生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？
有糖被的一侧为细胞膜的外侧
科学探索永无止境，随着科技手段、科学思维的进步，人类对自然界的认识日益更新，对膜的研究将更加细致入微……
科学家对细胞膜的研究从此止步了吗？
既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？
思考：
一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；
二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。
课堂总结
细胞膜的功能
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
细胞膜的结构
流动镶嵌模型
概念图小结
生物膜
结构特点
功能特点
结构组成
结构探究历程
决定
③
④
②
流动性
选择透过性
磷脂双分子层
蛋白质分子
①
课后作业：利用生活中的材料制作生物膜模型
练习
1、下列可以作为制备纯净的细胞膜的材料是（ ）
A 神经细胞 B 洋葱根尖分生区细胞
C 洋葱鳞片叶表皮细胞 D 人的成熟的红细胞
D
2、组成细胞膜的成分是（ ）
A 脂质、蛋白质、糖类
B 脂质、蛋白质、无机盐
C 脂质、蛋白质、核酸
D 脂质、糖类、核酸
A
3、小麦细胞细胞膜的主要组成元素是（ ）
A.C、H、O B.C、H、O、N、P
C.C、H、O、S D.C、H、O、N、S
B
4、细胞膜功能的复杂程度，主要取决于膜上的（）
A.磷脂含量 B.蛋白质的种类和数量
C.糖的种类 D.水含量
5、下列细胞结构中，不能用光学显微镜观察的是（）
A.细胞壁 B.细胞膜 C.大液泡 D.细胞核
B
B
6、下列哪一项不属于细胞膜的生理功能（ ）
A.保护性屏障 B.控制物质进出细胞
C.信息的接收和传递 D.能量的储存和释放
7、下列对细胞膜功能的叙述，错误的是（ ）
A.氧分子容易通过细胞膜
B.水分子容易通过细胞膜
C.CO2 容易排出细胞
D.病毒不可能进入细胞
D
D
8、精子和卵细胞间的信息交流通过哪种方式（ ）
A.细胞之间形成可以让信息物质通过的通道
B.细胞分泌激素传送到靶细胞
C.通过胞间连丝进行信息交流
D.两细胞的细胞膜相互接触
D
1.下列哪项不属于细胞膜的功能:
A.控制物质进出细胞
B.将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到胰岛细胞外
C.提高细胞内化学反应的速率
D.作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定
2.下列不属于细胞间信息交流方式的是:
A.胰岛细胞形成的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞
B.精子和卵细胞相互接触完成受精作用
C.细胞膜将细胞与环境分隔开
D.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
当堂检测
3.如表关于生物膜的探索历程对应关系错误的是（　 ）
选项 实例（实验） 结论（假说）
A 脂溶性物质更易通过细胞膜 膜是由脂质组成的
B 人的红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
C 电镜下细胞膜呈清晰的暗-亮-暗三层结构 生物膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
D 人鼠细胞杂交实验中两种颜色的荧光均匀分布 细胞膜是镶嵌结构
4.如图为细胞膜结构模型示意图，①～③表示构成细胞膜的物质，下列叙述错误的是（　　）
A．①是糖蛋白
B．③是磷脂双分子层
C．细胞膜结构中只有③具有流动性
D．细胞膜的功能主要与①②的种类和数量有关
5．下图为细胞膜的流动镶嵌模型，有关叙述不正确的是(　　)
A．具有①的一侧是细胞膜的外侧
B．①与细胞表面的识别作用有关
C．②是构成细胞膜的基本支架
D．细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
1.× × × 2.B
二、1.合 之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物质出入,阻挡其他物质出入。这样的类 也有 妥之处。 如,窗纱是一种简单的刚性的结构,功能较单纯,细胞膜的结构和功能要复杂得多;细胞膜是活细胞的重要组成部分,活细胞的生命活动是一个主动的过程, 窗纱是没有生命的,它只能是被动地在起作用。
2.(1)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。
(2)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。