(共30张PPT)
生物\高一\人民教育出版社(2019)\必修1
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜的结构和功能
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜的结构和功能
活动一:认识细胞膜的功能
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
边界具有什么功能?
3.胰岛素作用于其他细胞
进行信息交流,与细胞膜
有关吗?
完整的蛋黄(卵细胞)边界清晰
将蛋黄膜戳破,蛋黄内容物流出
1、将细胞与外界分隔开
2、控制物质进出细胞
细胞膜的控制作用是相对的
细胞膜
细胞外
细胞内
营养物质
细胞内
核酸
有害物质病毒、病菌
抗体、激素、代谢废物
一、细胞膜的功能
3、进行细胞间的信息交流
内分泌细胞分泌的激素(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。
结合图示分析这种糖尿病的发病机理?
一、细胞膜的功能
相邻的两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传给另一个细胞,例如:精子和卵细胞之间的识别和结合。
3、进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另外一个细胞,例如:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
3、进行细胞间的信息交流
一、细胞膜的功能
控制物质进出细胞
将细胞与外界环境分隔开
进行细胞间的信息交流
细胞膜的功能与其结构有关
科学方法:
提出假说(课本44页):
根据已有的知识和信息提出解释某一生物问题的假说,后续通过观察或者实验对假说进行修正和说明。
我是欧文顿,经过上万次
实验我发现……
Year
1895年
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
提出假说:膜是由脂质组成的
活动二、对细胞膜的成分的探索
活动二、对细胞膜的成分的探索
对细胞膜进行化学成分分析,得知细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
实验验证:细胞膜的提取实验
思考:细胞膜中磷脂是如何排列的呢?
CH
CH2
CH2
O
C=O
CH-CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
C=O
CH2
O
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
=
CH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
ˉ
N
+
(CH )
3
3
O
O
O=P
ˉ
O
甘油
脂肪酸
尾部
头部
亲水
疏水
磷酸
磷脂分子
磷脂分子结构图
磷脂分子示意图
推测:
(1)磷脂在水-空气的界面中如何排布?
(2)磷脂在水中如何排布?
(3)细胞膜在两侧均有水的环境存在,再这样的情况下磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢?
小组合作
活动要求:1、小组内同学先讨论,然后在磁性白板上摆出磷脂分子的排布情况。2、小组同学展示模型,并说明理由
实验验证:
戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取出脂质,在空气-----水界面铺成单分子层,面积是2倍细胞膜面积
Year
二、对细胞膜的成分的探索
1925年
1895年
S2
S1
结论:细胞膜中磷脂呈
双层排列
Year
二、对细胞膜的成分的探索
1925年
1935年
新问题:细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力
证据:油脂滴表面如果吸附有蛋白质时,表面张力会减小
推测:细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
1895年
二、对细胞膜成分的探索
细胞膜的成分
脂质(磷脂最丰富)大约占50%
蛋白质大约占40%
糖类大约占2%—10%
主要成分
实验证据:细胞膜成分的鉴定
活动三、对细胞膜的结构的探索
脂质和蛋白质是怎样构建细胞膜的呢?
Year
三、对细胞膜结构的探索
1925年
1935年
1959年
两层暗
一层亮
电子显微镜下:蛋白质发暗,脂质发亮
蛋白质
蛋白质
脂质
单位膜模型
提出生物膜的模型:所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的统一结构。
1895年
资料8.经测定细胞膜的厚度为7-8nm,恰好是单层磷脂膜厚度的两倍,而按照罗伯特森的模型,加上两侧的蛋白质,膜的厚度应当超过20nm。
细胞膜的电镜结构图
冰冻蚀刻技术
资料9.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,结果显示内外磷脂分子层形态结构不同。
小组合作对罗伯特森的模型进行修正:
活动要求:
1、根据资料8和资料9,小组内同学先讨论完善模型,然后在磁性白板上摆出细胞膜的结构
2、小组同学展示模型,并说明理由
活动二、对细胞膜的结构的探索
生活事实驳斥:细胞膜可以运动!
Year
三、对细胞膜的结构的探索
1925年
1935年
1959年
1970年
人—鼠细胞融合实验驳斥
结果:蛋白质具有流动性
结论:细胞膜具有流动性
1895年
Year
三、对细胞膜的结构的探索
1925年
1935年
1959年
1970年
1972年
辛格和尼科尔森 提出 :生物膜的流动镶嵌模型
1895年
感悟科学的发展
细胞膜由脂质构成。
磷脂分子排成两层。
细胞膜上具有蛋白质。
对质 物质的分离、
膜成 提纯技术,
分的 化学检测技
探究 术等
资料
支持
论据
主张
论
据
质疑
辩驳
对质 蛋白质覆盖于膜两侧。
膜结 电子显微镜,
蛋白质镶嵌或贯穿于
磷脂双分子层中。
……
构的 冰冻蚀刻技
探究 术等
完善或认
可主张
技术支持
持续曲折
科学论证
英国哲学家培根说过:
读诗使人灵秀,数学使人周密
科学使人深刻,伦理使人庄重
了解科学是如何发展的,对同学们是非常有益的
课后作业:
1.参考教材P46“课外制作”,
利用废旧物品制作细胞膜模型。
(科学性、规范性、艺术性)
2.查阅资料了解科学家在探究
细胞膜的结构与功能过程中运
用的科学技术。(选做)