细胞膜的结构和功能[上学期]

课件32张PPT。细胞膜的结构和功能 “细胞膜的结构和功能”是人教版高中生物第二章“细胞”的第一个问题。从第二章开始，学生开始从生命活动的结构基础——细胞水平了解生物体，为学习新陈代谢等内容奠定基础。本节课不是平铺直叙地讲述细胞膜的结构，而是在回顾生物膜发展历史的同时，引导学生据其因究其果，了解这些知识的来龙去脉。蛋壳膜有什么作用？ 从每个资料所提供的生理现象入手，体验科学家对生物膜化学组成成分的探索历程；以化学成分分析为基础，构建细胞膜分子结构模型。细胞膜的成分研究资料1. 1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂类的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂类的物质，也不容易穿过膜。1 细胞膜的成分资料2. 1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂类中的溶解度有关。E.Oerton的结论：细胞膜是由“一层”连续的脂类物质所组成。
教师提出问题：是否同意E.Oerton的观点？
学生讨论，对“一层”的说法有不同意见，需要进一步探究。资料3. 1917年Langmuirwa将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子排列成单层，而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中。为什么？用磷脂分子的结构特点和所处环境，以小组为单位讨论画出磷脂分子在下列三种情况中的排列方式平铺于水面上磷脂分子置于水中两个水槽“隔板”的孔隙探究3资料4.1925年，E.Gorter 和F.Grendel对血影的研究 抽提细胞膜中的脂质在水面铺成单分子层，聚拢后测总面积b。 把红细胞放在蒸馏水中使其吸水涨破，反复冲洗后只留细胞膜（血影），把这些破碎的膜铺在水面上，测定出红细胞的表面积a。测定结果：b=2a细胞膜是由双层磷脂分子组成的。说明什么？看一看资料5 1933年，Collanger和Barland研究发现，某些小分子物质，如水，其穿透细胞膜的能力要比按其脂溶性所应有的穿透力要大。 （1）根据实验现象，同学对膜化学成分在种类的认识上是否有新的结论？
（2）根据我们学过的细胞中六种化合物的理论的知识，请学生进一步推测，细胞膜上最可能含有哪一种化合物？为什么？学生活动：（1）细胞膜上可能还有其他化合物，为水的穿过膜提供通道。（2）学生回顾已学过的知识，积极思维，讨论得出：可能是蛋白质，因为蛋白质是生命活动的体现者。资料6. 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,发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。 瑞典皇家科学院将2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家彼得·阿格里（Peter Agre）和罗德里克·麦克金农（Roderick MacKinnon），以表彰两人在细胞膜通道研究领域所取得的卓越成绩。瑞典皇家科学院表示，两人在人类细胞盐、水运输方面的发现对于“理解许多疾病至关重要”。
　　 瑞典皇家科学院的评价是，“这一决定性发现为整个水通道的生物化学、生理学和遗传学研究打开了大门。”阿格里和麦克金农将分享价值130万美元的奖金。科学成就资料6 　20世纪50年代电子显微镜诞生后拍摄的细胞膜结构的电镜照片1959年，J.D.Robertsen根据显微镜下观察到的细胞膜暗—明---暗的三层结构，提出单位膜结构模型 20世纪60年代电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图２ 细胞膜的结构 生物学家通过对动物细胞、红细胞和神经髓质细胞等细胞膜的研究，发现细胞膜中磷脂约占总量的55-57%，蛋白质约占40%，糖类约占2-10%。
说明：磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架蛋白质
分子覆盖在磷脂双分子层外侧镶嵌在磷脂双分子层两侧贯穿磷脂双分子层3 细胞膜的结构特点 “细胞膜具有一定的流动性”，课本上只有一个结论性的知识点，把这个结论直接告诉学生，只会让学生形成浅层次的印象，使知识传授与能力培养脱节。所以，这部分运用问题探究式教学。（1）细胞膜的流动性体现在组成分子上，实质是什么？（2）观察到什么现象才能说明细胞膜具有一定流动性？资料7 动物细胞吸水膨胀时,磷脂双分子层的厚度变小。这说明什么问题？（3）如何才能观察到蛋白质分子的运动？（4）如果要给蛋白质染色，染料应具备什么特点？细胞膜的结构特点组成细胞膜的蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性探究6资料8 . 1970年，L.D.Frye和H.Edidin人-鼠细胞融合实验（1）细胞膜的屏障保护作用4.细胞膜的功能用透析袋模拟细胞膜（2）控制物质出入细胞离子,小分子物质:  自由扩散/主动运输
大分子,颗粒性物质: 内吞/外排功能特点：活细胞的细胞膜具有选择透过性功能。高浓度→低浓度不需要不消耗O2、CO2 、H2O、甘油、乙醇、苯等或低浓度→高浓度高浓度→低浓度需 要消 耗氨基酸、离子、
葡萄糖自由扩散和主动运输比较自由扩散主动运输内 吞外 排细胞膜的功能特点活细胞的细胞膜具有选择透过性功能
请你设计实验证明
材料用具：玉米种子，烧杯，培养皿，试管，试管夹，刀片，镊子，酒精灯，石棉网，稀释的红墨水等。
提示：玉米胚（乳白色）为活细胞实验结果