人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能集体备课课件ppt

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第一节 细胞膜的结构和功能
第3章 细胞的基本结构
学习目标：1、简述细胞膜的成分和功能。(生命观念 科学思维）2、简述流动镶嵌模型的基本内容。3、认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。
瞄准目标，让每一个脚印都坚实有力！
细胞作为基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫质膜，它有什么功能呢?
1、细胞膜功能有哪些？2、所有物质可以任意进出细胞吗？举例说明。3、细胞间信息交流有哪几种？
观看视频和阅读教材，注意以下问题：
1.将细胞与外界环境分隔开
细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。
膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段
细胞膜的控制作用是相对的
对细胞有害物质病毒、病菌
例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。 讨论 1．为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，所以活细胞没有被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的这一功能，台盼蓝能够通过细胞膜进入到细胞中，所以死细胞能够被染成蓝色。
细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。
2．据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
3.进行细胞间的信息交流
物质传递（远距离调控）
是谁，隔开了原始海洋的动荡 是谁，奏鸣了生命的交响 是谁，为我日夜守边疆 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！
这首诗分别体现了细胞膜的什么功能？
将细胞与外界环境分隔开
细胞膜的功能是由细胞膜的成分和结构决定的。
让我们穿过时空隧道，跟随科学家的脚步来探索细胞膜的结构
请同学们阅读教材P42-P44细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)
欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？
欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？
1925年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？
20世纪学者的推测是什么？1959年罗伯特森发现了什么？由此推测？
20世纪60年代以后，人们提出什么质疑？
1970年科学家做了什么实验？他们得出了什么结论？
1972年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点？
糖类在细胞膜上如何排列的呢？
二. 细胞膜结构的探索
欧文顿实验 19世纪末欧文顿细胞膜通透性实验
1.分离细胞膜。方法：梯度离心法。
2.化学鉴定.使用溶解细胞膜的物质处理细胞膜，细胞膜溶解。
膜的主要成分是脂质、蛋白质
欧文顿对植物细胞的通透性研究提出了膜是由脂质组成的。
20世纪初，科学家通过对哺乳动物红细胞膜化学成分分析，验证膜由脂质和蛋白质组成的。
问题:它们在膜上如何排列的？
实验：1925年荷兰科学家 用丙酮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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
问题：这两层在膜上如何排列的？
问题:磷脂分子在膜上的排列方式咱们知道了，那蛋白质是如何排列的呢？
后来研究发现：细胞膜主要由脂质（50%）和蛋白质（40%）组成。此外还有少量的糖类（2-10%）
时间：1935年人物：英国学者丹尼利和戴维森实验：研究了细胞膜的张力。发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。提出假说：推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
主要是磷脂、少量胆固醇（动物细胞膜）
在细胞膜行使功能时起重要作用功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
形成糖脂或糖蛋白(与细胞的识别有关)分布在细胞膜的外表面。
荷兰科学家通过脂质平铺实验发现膜上脂质是连续两层排列的。
学者推测：脂质两边各覆盖蛋白质。
观察现象：1959年罗伯特森电镜观察细胞膜。
提出假说：细胞膜为蛋白质-脂质-蛋白质三层结构。
实验验证：冰冻蚀刻技术观察细胞膜。
【资料】冰冻蚀刻技术：标本用干冰等冰冻，后用冷刀断开，升温后在真空下暴露断裂面。
技术的进步促进了科学研究的发展
得出结论：蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中
问题:细胞膜是静止的吗？
罗伯特森认为细胞膜为静止的蛋白质-脂质-蛋白质三层结构。
如果细胞膜为静止的，难以解释细胞生长、变形虫运动等现象。
实验方法：荧光标记法！
得出结论：细胞膜上的蛋白质分子可以运动！
科学家们利用荧光标记技术做人鼠细胞融合实验，提出细胞膜具有流动性。
桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出流动镶嵌模型。
糖类分布在细胞膜的外侧。
欧文顿提出膜是由脂质组成的
验证膜由脂质和蛋白质组成的
膜上脂质是连续两层排列的.
细胞膜为静止的蛋白质-脂质-蛋白质三层结构
细胞膜具有流动性，提出流动镶嵌模型。
糖类分布在细胞膜的外侧
细胞膜结构（流动镶嵌模型）的基本内容
回顾细胞膜结构探究历程，我们看到了科学在实验、探究和争论中不断前进，亲爱的同学们，你们站在巨人的肩膀上更应该学习科学家们创新、锲而不舍的精神，促进科学的不断发展。
1.成分：磷脂、蛋白质、糖类2.结构模型
磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架；蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中；糖类分子分别和蛋白质分子或与脂质结合形成糖蛋白、糖脂，又叫作糖被。
三. 流动镶嵌模型的基本内容
说一说2：据图分析细胞膜的流动镶嵌模型中各成分的作用 （1）磷脂：磷脂构成双分子层成为细胞膜的基本支架。 （2）蛋白质：在物质运输等方面具有重要作用。 （3）糖类(糖被)：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等 功能有密切关系。
细胞识别和信息传递等
3．结构特点有一定的__________。
4.功能特点具有一定的 。
脂质分子、蛋白质分子的运动
细胞膜具有一定的流动性
细胞膜具有一定的选择透过性
利用糖蛋白的位置判断细胞膜的内外侧
细胞膜结构图示糖蛋白的位置是判断细胞膜内、外侧的依据，多糖侧链（糖被）所在的一侧为细胞膜外侧，另一侧为细胞膜内侧。
1. 基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。（1）构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。 ( )（2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。( )（3）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。( )2. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（ ）A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型