浙科版（2019）高中生物学必修1第2章细胞的结构2.2细胞膜控制细胞与周围环境的联系教学课件(共32张PPT)

(共32张PPT)
你了解细胞膜吗？
细胞膜 = 质膜
　　细胞膜是细胞对外界环境的屏障，控制着物质的进出，保证了胞内环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。
第二章 细胞的结构
新浙科版必修1
第二节 细胞膜控制物质进出细胞
1.说明细胞膜具有选择透过性。
2．说出细胞膜各组成成分。
3．概述生物膜结构模型的基本内容。
4．说出细胞壁的组成成分和生理作用。
1.生命观念：从结构与功能观的角度分析生物膜的结构与功能相适应的特点。
2．科学思维：分析生物膜的流动镶嵌模型，体验模型与建模在生物学中的应用。
3．科学探究：体验和学习探究膜的透过性。
素养要求
学习目标
半透膜：一些膜具有一定大小的孔径，水等小分子和离子可以自由通过，而蛋白质、淀粉等大分子则无法通过，这种膜称为半透膜。
能否通过人工透析膜模拟细胞膜来验证其选择透过性？
如果我们将淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入透析袋里(图2-9)，透析膜对两者的通透情况是否相同？
如何检测淀粉分子和葡萄糖分子是否通过透析膜？？
一、活动 ：通过模拟实验探究膜的透过性
3.向烧杯内注入等量蒸馏水，直至淹没透析袋。向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘-碘化钾溶液。
1.取A、B两个透析袋，将等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分别装入A、B透析袋中。透析袋两端用细线系紧。
2.将透析袋一端的细线绑在玻璃棒中央，透析袋置于烧杯内，玻璃棒横置于烧杯上方。
4.静置12h。观察A组实验现象;取B组透析袋外面的蒸馏水2mL，加入2mL本尼迪特试剂，热水浴2~3min，观察颜色变化。
实验现象如下：
A组加入碘-碘化钾溶液后，烧杯内蒸馏水变为淡棕色，静置12h后，恢复澄清，透析袋内淀粉溶液颜色由无色变为蓝色。
说明淀粉不能从透析袋中进入烧杯中，而碘可以从烧杯中进入透析袋。
A组实验中碘可以通过透析膜，而淀粉分子无法通过。
B组加本尼迪特试剂热水浴后出现红黄色沉淀
说明了葡萄糖分子可以穿过半透膜。
透析膜对分子的进出具有半透性。
例2、人的红细胞中的K+的浓度比血浆高，而Na+的浓度比血浆低。
例1、小肠绒毛上皮细胞能够吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖;　
选择透过性 ：细胞膜可以控制物质进出，选择性地吸收营养物质和排出代谢产物，保持细胞内生化反应有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性( selective permeability)。
细胞膜为什么具有这样的功能？
二、细胞膜具有选择透过性
细胞膜的结构示意图
三、细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
科学家的足迹
——阅读P34课外读：生物膜的研究历程
1895年欧文顿（E.Overton）用500多种化学物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜，于是他提出了
细胞膜的组成成分是什么呢？
●
▲
溶于脂质的物质
不溶于脂质的物质
膜由脂质组成。
应用化学手段分析表明：质膜的主要成分是脂质和蛋白质，其中脂质中磷脂含量最多，还有少量的糖类。动物细胞中还有一定量的胆固醇。
实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解），发现膜的结构被破坏了，证明
组成细胞膜的成分中有蛋白质。
1925年，戈特(E. Gorter)和格兰德尔(F. Grendel)用有机溶剂抽提了人红细胞细胞膜的脂质成分后，在空气——水 界面上铺成单层分子，测出其面积约为所有红细胞表面积的2倍，并推测
脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？
细胞膜由双层脂质分子构成。
亲水头部
疏水尾部
空气—水界面
细胞膜中的磷脂分子是怎样排列呢？
思考：
细胞内外均是水环境！
提示：
磷脂分子
从细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺
成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍。
蛋白质位于细胞膜的什么位置？是怎样分布的？
一层亮带（脂质）
两层暗带（蛋白质）
1、磷脂
脂肪酸
甘油
磷酸
磷酸分子具有亲水性；脂肪酸分子具有疏水性（亲脂性）
磷脂的头部具有亲水性，也称极性，尾部具有疏水性，也称非极性
结构
三、细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成
阅读P30小资料：肥皂中的两性分子
2、膜蛋白
受体蛋白：接收外界信息或刺激，激活细胞内相应生理生化反应，在细胞与外界的信息交流和细胞识别中发挥重要作用，如胰岛素受体。
细胞膜上的蛋白质统称为膜蛋白。
转运蛋白：选择性地吸收或排出特定物质，控制其进出细胞，例如，细胞吸收离子、葡萄糖、氨基酸等营养物质都需要通过特定的转运蛋白来完成。
酶蛋白：催化特定化学反应，例如，小肠上皮细胞的某些膜蛋白可促进食物中营养物质的消化分解。
阅读P31小资料：细胞外被
3、胆固醇
胆固醇存在于动物细胞膜中，占细胞膜所有脂质的10%~30%。
胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用。
这种双重的调节作用取决于环境和胆固醇的数量。
“三明治”模型和单位膜模型的不足之处是把脂质看成静态的刚性结构，无法解释细胞生长、变形、载体在物质运输等现象。
1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
这个实验说明了什么？
细胞膜的蛋白质分子是呈流动状态的。
蛋白质在膜中的分布是不对称的，蛋白质镶嵌、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
电镜冰冻蚀刻（冰冻断裂）将标本冰冻，然后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
1972年，辛格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜的流动镶嵌模型。奠定了生物膜结构和功能的基础。
3.磷脂和蛋白质位置不是固定的，生物膜具有一定流动性。
流动镶嵌模型理论主要包括：
1.磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架。
2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。
四、生物膜具有流动性
磷脂最丰富
在细胞膜行使功能时起重要作用
功能越复杂的细胞膜，
蛋白质的种类和数量越多。
细胞膜的成分及比例
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。
细胞膜的功能
2.控制物质进出细胞
（功能特性：选择透过性）
选
择
性
相
对
性
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
细菌：
纤维素和果胶
水、离子和其他分子都极易通过纤维之间的空隙，所以细胞壁与细胞的选择透性无关。
作用：保护细胞、维持细胞形态，加强细胞的机械强度。
壳多糖（几丁质）
肽聚糖
五、细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构
植物：
真菌：
原因：青霉素抑制细菌合成肽聚糖。因为不能合成细胞壁物质，细菌就不能生长和繁殖，所以青霉素能杀菌。
事例1、青霉素为什么能杀菌？
事例2、参天大树之所以能挺立？
原因：靠死细胞的细胞壁支撑、支持作用。
细胞膜
结构特点
功能特点
结构组成
结构探究历程
决定
一定的流
动性
选择透过性
磷脂双分子层
蛋白质
是谁，隔开了原始海洋的动荡
是谁，奏鸣了生命的交响
是谁，为我日夜守边防
是谁，为我传信报安康。
啊，伟大的细胞膜呀！
没有你，我会是何等模样！
与外界环境隔开
——控制物质进出
——进行细胞间信息交流