3.1 细胞膜的结构和功能课件-高一上学期生物人教版必修1(共22张PPT)

(共34张PPT)
复习旧知2min
1遗传信息的携带者是？
2生命活动的主要承担者是？
3核酸的种类？
先学环节 3min
1细胞膜的功能？
2科学家对细胞膜成分的探索经历过哪些时期？
3细胞膜的成分有哪些？
4流动镶嵌模型是指？
本章概览
细胞膜
细胞质
细胞的基本结构
流动镶嵌模型：
主要成分、基本支架、特性
结构探索
成分探索、
探索历程:
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
细胞核
细胞质基质
细胞器
无膜（核糖体、中心体）
功能：遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心
单层膜（液泡、内质网、高尔基体、溶酶体）
双层膜（叶绿体、线粒体）
细胞器之间的分工合作、生物膜系统
结构：核膜、核仁、染色质、核孔
你是否用筷子轻轻感觉到了鸡蛋完整的卵黄周围有一层看不见的膜？
蛋黄表面有一层薄薄的膜，叫做蛋黄膜，其实就是细胞结构中的细胞膜（也叫质膜），蛋黄膜是鸡蛋内部结构中最内层的保护结构。
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
生物必修1《分子与细胞》
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
原始地球环境
原始海洋中有机物聚集进化出原始生命
产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。
细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。
细胞膜出现
意义
2. 控制物质进出细胞
一、细胞膜的功能
资料1：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。
【思考】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
死 细 胞
活 细 胞
2. 控制物质进出细胞
一、细胞膜的功能
核
CO2
细胞
产物
代谢
废物
O2
营 养
物 质
细胞膜
不需的，有害的物质
有些病毒病菌
细胞膜的控制作用是相对的
一些有害物质、部分病毒和病菌能进入细胞
（选择透过性）
一、细胞膜的功能
思考：
在球场上，当发现足球快速向你头部飞奔过来，你会怎么办？哪些细胞参与完成了上述活动？这些细胞之间如何实现配合呢？
功能三
进行细胞间的信息交流。
实现信息交流的方式有哪些呢？
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
靶细胞
靶细胞
内分泌细胞
激素
血液
受体
1、化学本质：糖蛋白
2、作用：接受激素等化学物质的信号
3、特点：专一性（一种受体只能识别一种或者一类物质）
受体简介
接受信号的细胞
靶细胞:
与膜结合的
信号分子
例如：精子和卵细胞的识别和结合
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
受体
发出信号的细胞
靶细胞
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
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。
如：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
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
直接接触
通过体液运输
形成通道
例1.如图为细胞间信息交流的三种方式，下列有关叙述错误的是
A.这三种方式中都需要信号分子与细胞膜上的受体进行识别与结合
B.图甲可表示胰岛素经血液运输到靶细胞对其生命活动进行调节
C.图乙可表示同种动物精子和卵细胞之间的识别和结合
D.图丙可表示高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接并进行信息交流
A
练一练
1、细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。右图所示的模型主要体现了细胞膜的哪种功能？（　　）
A. 将细胞与外界环境分隔开
B. 把细胞分隔成许多小区室
C. 进行细胞间的信息交流
D. 促进物质在血液中的运输
C
2、红苋菜的叶肉细胞中含有花青素， 若将红苋菜叶片放在清水中， 水的颜色无明显变化；若对其进行加热， 随着水温升高，水的颜色逐渐变成红色，其原因是 （　　）
A. 花青素在水等无机溶剂中难以溶解
B. 水温升高使花青素的溶解度增大
C. 加热使细胞壁失去了选择透过性
D. 加热破坏了叶肉细胞的细胞膜等膜结构
D
练一练
3. 细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于甲、
乙、丙三图的说法，错误的是 （　　）
A. 图甲中，靶细胞上②的化学本质是糖蛋白
B. 图乙可以表示精子与卵细胞的识别
C. 图丙表示动植物细胞间的信息交流还可以通过相邻细胞间的胞间连丝进行
D. 细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关
C
练一练
二、对细胞膜成分的探索
资料1
1859年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。
不溶于脂质的物质
溶于脂质的物质
●
●
●
●
细胞膜
●
●
●
●
●
●
请推测细胞膜有什么成分？
脂质
二、 对生物膜成分的探索历程
阅读课本P42,总结完成下列表格。
时间 科学家或实验 结论
1895年 欧文顿 细胞膜是由 组成的。
--- 制备纯净的细胞膜 组成细胞膜的脂质有磷脂和 ，其中 含量最多
1925年 戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然为连续排列的 。
1935年 丹尼利和戴维森 细胞膜处含脂质分子外，可能还附有 。
资料2
科学家利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
思考：选用哺乳动物的红细胞来制备细胞膜的原因？
①无细胞壁，更易吸水胀破
②没有细胞核和众多的细胞器，从而避免核膜和细胞器膜的干扰。
二、对细胞膜成分的探索
磷脂：
（亲水）
头部
尾部
（疏水）
二、对细胞膜成分的探索
(2)若细胞内外均为水环境，细胞膜中的磷脂分子应如何分布？请画图表示。
水
水
水
水
A
(1)将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布特点的是 。
思考：
二、对细胞膜成分的探索
资料3
1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙醇从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
由此推断出：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
（磷脂双分子层）
二、对细胞膜成分的探索
资料4
1935年，丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低。
请推测细胞膜有什么成分？
蛋白质
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，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。从而证明细胞膜中存在蛋白质。
二、对细胞膜成分的探索
问题：脂质、蛋白质、糖类是如何组成细胞膜的呢？
细胞膜 成分
脂质(50%)
蛋白质(40%)
少量的糖类(2%~10%)
磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇
重要的功能作用，功能越复杂的细胞膜，种类和数量越多
小结
细胞膜元素
C H O N P
蛋白质
40%
糖类
2%-10%
脂质
50%
三、 对生物膜结构的探索历程
静态统一模型能否解释以上生命现象？
荧光染料标记人和鼠细胞表面的蛋白质后细胞融合。
细胞膜具有流动性。
结论
课本实验6
二、对细胞膜成分的探索
1972年辛格和尼科尔森通过新的实验依据提出了流动镶嵌模型被多数人所接受。
课本实验7
二、对细胞膜成分的探索
三、流动镶嵌模型的基本内容
阅读教材P44—P45关于流动镶嵌模型的基本内容，回答下列问题：
细胞膜的基本支架是什么？
蛋白质在细胞膜上如何分布？
细胞膜具有流动性的原因是什么？
什么叫糖蛋白、糖脂、糖被？
糖被有什么功能？
细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。
磷脂双分子层构成膜的基本支架。其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能通过，因此具有屏障作用。
蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。这些蛋白质在物质运输方面由重要作用。
流动镶嵌模型的基本内容
磷脂分子
磷脂双分子层
蛋白质分子
组成
细胞膜具有流动性。（结构特性）
结构
特点
细胞膜外表面，有糖类分子与蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被在生命活动中具有重要功能，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
蛋白质
胆固醇
磷脂分子
磷脂双分子层
糖蛋白
糖脂
科学方法
实验、推理和想象
提出假说
实验验证
提出假说
实验验证
建构模型
修正模型
提出假说：
最初依据实验现象和已有的知识和信息，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。一种假说最终被接收或被否定，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。
练一练
1、下列关于细胞膜的叙述中，不正确的是（　　）
A. 构成细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，由于磷脂和蛋白质大都可以运动，所以细胞膜具有流动性
B. 模拟生物膜可以处理污水、淡化海水
C. 细胞膜控制物质进出细胞，这取决于细胞膜上的受体
D. 细胞膜上的糖蛋白起识别作用
C
练一练
2、科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂（SM、PC、PS、PE、PI、CI）进行了研究，结果如下图所示。下列叙述中错误的是 （　　）
C
A. 组成细胞膜的磷脂分子在脂双层中分布是不对称的
B. SM 和 PC 主要分布在靠细胞膜外侧的磷脂分子层中
C. 形成细胞膜时，这些磷脂分子非极性的头部均朝外，极性的尾部均朝内，从而形成一个亲脂的小环境
D. 细胞膜上，有些多糖与外侧的磷脂相连，形成糖脂
作业：
课后评价