高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能公开课课件ppt

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细胞的边界——细胞膜（质膜）
资料1：科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。
为什么伊红不会溢出细胞？
【思考】细胞膜作为系统的边界，它在细胞的生命活动中起什么作用？
意义：保持细胞内部环境的相对稳定
资料2：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？
【思考】为什么用凉水洗苋菜水不变色，而炒或者煮汤汁都会变红？可能原因是什么，这一现象与细胞膜的功能有什么关系？
以上说明细胞膜有________性，控制作用是_____的
不需的，有害的物质
资料4：施莱登和施旺在细胞学说中强调“细胞既是一个相对独立的单位，又和其他细胞构成的整体起作用”。由此说明多细胞生物体的生命活动必须依赖于细胞之间的协调配合才能完成。
【思考】细胞之间是如何实现协调配合的？
【思考】细胞之间信息交流的方式有哪些？
（1）间接交流：细胞分泌化学物质（如激素），通过膜表面的受体传递信息
膜上接受信号分子的受体
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。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。
（2）直接交流：细胞膜的接触
强调：只有同种生物的精子和卵细胞能够识别和结合。
思考：所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体吗？
（3）植物细胞通过 传递信息。
笔记：通道交流不需要细胞膜上的受体
1.将细胞与外界环境分隔开
3.进行细胞间的信息交流
【思考】细胞膜的功能是由什么决定的？
1.对玉米种子的实验处理和观察现象如下，该实验结果说明
A.细胞膜具有流动性B.红墨水能自由进出玉米细胞C.细胞膜具有全透性D.活的细胞膜具有控制物质进出的作用
2.下列不属于细胞间信息交流方式的有A.精子和卵细胞相互接触完成受精作用B.内分泌细胞分泌的激素经血液运输并作用于组织细胞C.细胞膜将细胞与外界环境分隔开D.植物细胞间有胞间连丝，是植物细胞进行信息交流的方式
解析　将细胞与外界环境分隔开，保证内部环境的相对稳定，属于细胞膜的功能，不属于细胞间的信息交流，C错误。
阅读教材42-44页“对细胞膜成分的探索”和“对细胞结构的探索”
1、制备细胞膜选择什么材料？原因是什么？2、细胞膜的化学成分有哪些？如何鉴定？3、细胞膜流动镶嵌模型内容有哪些？是谁建立的？4、细胞膜的结构特点是什么？功能特点是什么？ 分别有哪些实例能体现其特点？5、细胞壁的成分和功能分别有哪些？
【资料1】1895年欧文顿：多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易通过细胞膜。
【思考】欧文顿对细胞膜的组成成分作出怎样的推测？
【资料2】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析，得出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】为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？
①无细胞壁，细胞容易吸水涨破；②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。
【磷脂】是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子。磷酸“头部”是亲水的，脂肪酸“尾部”是疏水的。
磷脂分子的结构（P42）
【思考】磷脂分子在空气——水界面上会怎样排布？
笔记：磷脂的元素组成C H O N P，头部亲水，尾部疏水。
【资料3】1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
【问题1】该实验得出了怎样的推论？
【问题2】细胞膜上的磷脂分子是怎样排列的？
1层细胞膜含2层磷脂分子
教材深挖：将人的肝细胞中的磷脂全部提取出来，铺成单分子层，其面积是肝细胞表面积的2倍吗？为什么？
大大超过2倍，肝细胞具有多种具膜的细胞器和细胞核
讨论：如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？
如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。
【资料4】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。
【思考】以上资料说明细胞膜中还可能含有什么物质？
推测：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。
_____（约50% ）
_______（约40% ）：
胆固醇 (动物细胞膜具有)
【资料5】神经髓鞘的蛋白质含量不仅少，而且蛋白质种类只有3种。神经髓鞘也比较简单，主要起绝缘作用。红细胞、肝细胞、大肠杆菌的细胞膜都承担着非常复杂繁多的生理功能，它们的细胞膜中蛋白质的种类和数量均较多。
细胞膜的功能主要由 决定，功能越复杂的细胞膜， 的 和 越多。
【思考】由上述材料可知，细胞膜的功能主要由哪一类物质决定？
3.对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的过程，下列结论或假说对应错误的是A.根据脂溶性物质更易通过细胞膜推测细胞膜是由脂质组成的B.根据提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层的面积是该红 细胞表面积的2倍，推测细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层C.根据电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构，罗伯特森认为所有 的细胞膜都由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成D.小鼠细胞—人细胞融合实验可证明细胞膜具有流动性
解析　根据电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构，罗伯特森认为所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，C错误。
4.超滤净水器既能彻底滤除掉水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，又能保留水中原有的微量元素和矿物质，补充我们日常所需。这是试图模拟细胞膜的A.将细胞与外界环境分隔开的功能B.控制物质进出细胞的功能C.细胞膜的保护功能D.进行细胞间信息交流的功能
解析　超滤净水器既能彻底滤除掉水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，又能保留水中原有的微量元素和矿物质，补充我们日常所需。这是试图模拟细胞膜的控制物质进出细胞的功能。
(1)1959年，罗伯特森①方法：在电子显微镜下观察细胞膜。②现象：细胞膜呈现清晰的______________的三层结构。③结论：所有的细胞膜都由______________________三层结构构成，是一种______的统一结构。
蛋白质—脂质—蛋白质
分析：“三明治模型”的静态结构模型不能解释哪些功能？
不能解释细胞的生长、白细胞吞噬细菌、受精时细胞融合等。
(2)1970年，人鼠细胞融合实验①方法：________法(如图)。②现象：a．开始：一半发________，另一半发________。b．在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光________。c．结论：细胞膜具有______。
(3)1972年，辛格和尼科尔森①方法：新的观察和实验证据。②结果：提出为大多数人所接受的____________。
【提出假说】细胞膜结构的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识信息，提出解释某一生物学问题的一种假说，再进一步观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，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！
【自主学习】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：
1.细胞膜的基本支架是什么？ 2.蛋白质在细胞膜上如何分布？3.细胞膜具有流动性的原因是什么？4.什么叫糖蛋白？有什么功能？
①A为_____________，是膜的基本支架；②B为____________，镶嵌在磷脂双分子层中：有的___在表面，有的部分或全部______，有的______磷脂双分子层；③细胞膜具有______性：磷脂分子侧向自由移动，大多数蛋白质可以运动；④糖类和蛋白质结合形成C( )，与脂质结合成D( )，这些糖类叫作_______，和细胞表面的识别、细胞间的信息 传递等功能有关。
细胞壁具有全透性，无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境，因此细胞壁不是细胞的生命系统的边界。
植物细胞壁纤维素和果胶
☆溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。
拓展：细胞壁的成分与功能
磷脂双分子层-基本支架
解析　细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，大分子物质，如血红蛋白、伊红等，不能透过细胞。动物细胞的边界是细胞膜，而植物细胞的形态主要由位于细胞膜外的细胞壁来维持。
5.科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。下列实验现象中，不能证明细胞膜存在的是A.显微镜下观察到动物细胞具有明确的边界B.将红细胞置于清水中，一段时间后发生溶血现象C.向某细胞中注入伊红(一种大分子红色染料)后观察发现细胞外始终不 呈红色D.植物细胞有明显的固定的形态
6.如图为细胞膜的流动镶嵌模型。下列各项中，不是细胞膜中磷脂分子形成双层结构原因的是
A.磷脂分子有亲水的头部B.磷脂分子有疏水的尾部C.细胞膜内外环境都是水环境D.使细胞膜结构更加坚固
7.科学家通过实验发现：将分散的小鼠组织细胞和人组织细胞进行混合培养，同种细胞之间会出现“识别”现象，最终导致小鼠组织细胞黏连在一起，人组织细胞黏连在一起，对此现象合理的解释是A.两种细胞膜所含的主要成分不一样B.两种细胞膜的结构不一样C.两种细胞膜上糖蛋白的种类不一样D.两种细胞所需要的营养物质不一样
8.如图是细胞膜亚显微结构模式图，请据图回答：
(1)图中[B]_________的基本组成单位是________。构成细胞膜基本支架的结构是[　　]_____________。(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是_____。
(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有______性，这是因为___________________________________________________。
组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的什么结构？____(填写标号)。(5)细胞膜的这种结构模型被称为______________。