3.1 细胞膜的结构和功能ppt课件-（新教材）2019新人教版高中生物必修一.pptx

1、2022-1-9爱爱到到细细胞胞深深处处穿过纷繁复杂的生物圈穿过纷繁复杂的生物圈你来到我的面前你来到我的面前是否是否有一条无形的碳链有一条无形的碳链冥冥中把你我相连冥冥中把你我相连你的目光如你的目光如水水浸润了我的每一个细胞浸润了我的每一个细胞你的声音如你的声音如糖糖让我拥有了无尽的能量让我拥有了无尽的能量每一刻每一刻我都在想念你我都在想念你苏丹苏丹III般般的容颜的容颜我的思念已进入每一个核苷酸我的思念已进入每一个核苷酸我的我的DNA充斥着你的信息充斥着你的信息你已经控制了我所有的你已经控制了我所有的蛋白质蛋白质我无法逃避我无法逃避我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑

2、更精巧！ 引自翟中和院士等主编的细胞生物学第一节第一节 细胞膜细胞膜的结构和功能的结构和功能第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构学习目标：学习目标：1、简述、简述细胞膜的成分和功能细胞膜的成分和功能。(生命观念生命观念 科学思维）科学思维）2、简述、简述流动镶嵌模型流动镶嵌模型的基本内容。的基本内容。3、认同、认同细胞膜作为系统的边界细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重，对于细胞这个生命系统的重要意义。要意义。新知导入新知导入 细胞作为基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也细胞作为基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫质膜，它有什么功能呢叫质膜，它有什么功能呢? ?2022

3、-1-91 1、细胞膜功能有哪些？、细胞膜功能有哪些？2 2、所有物质可以任意进出细胞吗？举例说明。、所有物质可以任意进出细胞吗？举例说明。3 3、细胞间信息交流有哪几种？、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：动动动动脑筋脑筋2022-1-9一一. 细胞膜的功能细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开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。推测的原始推测的原始海洋景观图海洋景观图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细胞膜的控制作用是相对的细胞膜细胞膜细胞外细胞外细胞内细胞内营养物质营养物质细胞内细胞内核酸核酸对细胞有害物对细胞有害

4、物质病毒、病菌质病毒、病菌抗体、激素、抗体、激素、代谢废物代谢废物例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。例如：有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。一一. 细胞膜的功能细胞膜的功能2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞2022-1-9鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，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。死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。 讨论讨论 1 1为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？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，活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞染

5、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不需要的物质，不易通过细胞膜，所以活细胞没有被染色。色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的这一功能，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。被染成蓝色。 细胞膜作为细胞的边界细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。，具有控制物质进出细胞的功能。 2 2据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？2022-1-9一一. 细胞膜的功能细胞膜的功能3.进行细胞

6、间的信息交流进行细胞间的信息交流 是谁，是谁，隔开隔开了原始海洋的动荡了原始海洋的动荡 是谁，奏鸣了生命的交响是谁，奏鸣了生命的交响 是谁，为我日夜是谁，为我日夜守边疆守边疆 是谁，为我是谁，为我传信传信报安康报安康 啊，伟大的细胞膜呀！啊，伟大的细胞膜呀！ 没有你，我会是何等模样！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？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将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 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

7、构请同学们阅读教材请同学们阅读教材P P4242-P-P4444细胞膜结构探索历程，并思考：（细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)5min) 1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？319251925年科学家们做了什么实验年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？得出了什么结论？462020世纪学者的推测是什么世纪学者的推测是什么？19591959年罗伯特森发现了什么？由此推测？年罗伯特森发现了什么？由此推测？52020世纪世纪6060年代以后，人们提出什么

8、质疑年代以后，人们提出什么质疑？719701970年科学家做了什么实验年科学家做了什么实验？他们得出了什么结论？他们得出了什么结论？19721972年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点？8糖类在细胞膜上如何排列的呢糖类在细胞膜上如何排列的呢？二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2欧文顿提出了什么假说欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？谁用什么方法证明了他的假说？ 欧文顿实验 1919世纪末欧文顿细胞膜通透性实验世纪末欧文顿细胞膜通透性实验不溶于脂质的物质溶于脂质的物质

9、细胞膜提出假说： 膜是由脂质组成的实验验证：得出结论：膜的主要成分是脂质、蛋白质请同学们阅读教材请同学们阅读教材P P4242-P-P4444细胞膜结构探索历程，并思考：（细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)5min) 二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2欧文顿提出了什么假说欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？谁用什么方法证明了他的假说？319251925年科学家们做了什么实验年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？得出了什么结论？欧文顿欧文顿对植物细胞的通透性对植物细胞的通透性研究提出了研究提出

10、了膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的。2020世纪初，科学家通过对世纪初，科学家通过对哺乳动物红细胞膜哺乳动物红细胞膜化学成分化学成分分析，分析，验证验证膜由脂质和蛋白质膜由脂质和蛋白质组成的组成的。问题问题: :它们在膜上如何排列的？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得出结论：问题：这两层在膜上如何排列的？问题：这两层在膜上如何排列的？ 请同学们阅读教材请同学们阅读教材P P4242-P-P4444细胞膜结构探索历程，并思考：（细胞膜结构

11、探索历程，并思考：（5min)5min) 二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索2022-1-9细胞外细胞外细胞内细胞内细胞外细胞外细胞内细胞内细胞外细胞外细胞内细胞内细胞外细胞外细胞内细胞内细胞外（水环境）细胞内（水环境）亲水基疏水基细胞外细胞内1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2欧文顿提出了什么假说欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？谁用什么方法证明了他的假说？319251925年科学家们做了什么实验年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？得出了什么结论？欧文顿欧文顿对植物细胞的通透性对植物细胞的通透性研究提出了研究提出了膜是由脂质组

12、成的膜是由脂质组成的。2020世纪初，科学家通过对世纪初，科学家通过对哺乳动物红细胞膜哺乳动物红细胞膜化学成分化学成分分析，分析，验证验证膜由脂质和蛋白质膜由脂质和蛋白质组成的组成的。问题问题: :它们在膜上如何排列的？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得出结论：细胞外细胞内问题问题: :磷脂分子在膜上的排列方式咱们知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？道了，那蛋白质是如何排列的呢？ 请同学们阅读教材请同学们阅读教

13、材P P4242-P-P4444细胞膜结构探索历程，并思考：（细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)5min) 二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。磷脂磷脂、少量少量胆固醇胆固醇（动物细胞膜）（动物细胞膜）在细胞膜行使功能时起重要作用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 形成糖脂或糖蛋白形成糖脂或糖蛋白( (与细胞的识别有关与细胞的识别有关) )分布在分布在细细胞膜的外表面胞膜的外表面。小结：小结：1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2

14、欧文顿提出了什么假说欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？谁用什么方法证明了他的假说？319251925年科学家们做了什么实验年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？得出了什么结论？42020世纪学者的推测是什么世纪学者的推测是什么？19591959年罗伯特森发现了什么？由此推测？年罗伯特森发现了什么？由此推测？欧文顿欧文顿对植物细胞的通透性对植物细胞的通透性研究提出了研究提出了膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的。2020世纪初，科学家通过对世纪初，科学家通过对哺乳动物红细胞膜哺乳动物红细胞膜化学成分化学成分分析，分析，验证验证膜由脂质和蛋白质膜由脂质和蛋白质组成的组成的。荷兰科学家

15、通过脂质平铺实验发现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：19591959年罗伯特森电镜观察细胞膜年罗伯特森电镜观察细胞膜。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冰冻蚀刻技术观察细胞膜。请同学们阅读教材请同学们阅读教材P P4242-P-P4444细胞膜结构探索历程，并思考：（细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)5min) 二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索【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。标本用干冰等冰冻，

16、后用冷刀断开，升温后在真空下暴露断裂面。科学探索技术的进步促进了科学研究的发展1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2欧文顿提出了什么假说欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？谁用什么方法证明了他的假说？319251925年科学家们做了什么实验年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？得出了什么结论？42020世纪学者的推测是什么世纪学者的推测是什么？19591959年罗伯特森发现了什么？由此推测？年罗伯特森发现了什么？由此推测？欧文顿欧文顿对植物细胞的通透性对植物细胞的通透性研究提出了研究提出了膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的。2020世纪初，科

17、学家通过对世纪初，科学家通过对哺乳动物红细胞膜哺乳动物红细胞膜化学成分化学成分分析，分析，验证验证膜由脂质和蛋白质膜由脂质和蛋白质组成的组成的。荷兰科学家通过脂质平铺实验发现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：19591959年罗伯特森电镜观察细胞膜年罗伯特森电镜观察细胞膜。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冰冻蚀刻技术观察细胞膜。得出结论：蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中请同学们阅读教材请同学们阅读教材P P4242-P-P4444细胞膜结构探索历程，并

18、思考：（细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)5min) 二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索嵌嵌镶镶贯穿贯穿问题问题: :细胞膜是静止的吗？ 1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2欧文顿提出了什么假说欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？谁用什么方法证明了他的假说？319251925年科学家们做了什么实验年科学家们做了什么实验？得出了什么结论？得出了什么结论？42020世纪学者的推测是什么世纪学者的推测是什么？19591959年罗伯特森发现了什么？由此推测？年罗伯特森发现了什么？由此推测？欧文顿欧文顿对植物细胞的通透性对植物细胞的通透性

19、研究提出了研究提出了膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的。2020世纪初，科学家通过对世纪初，科学家通过对哺乳动物红细胞膜哺乳动物红细胞膜化学成分化学成分分析，分析，验证验证膜由脂质和蛋白质膜由脂质和蛋白质组成的组成的。荷兰科学家通过脂质平铺实验发现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膜上脂质是连续两层排列的。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。52020世纪世纪6060年代以后，人们提出什么质疑年代以后，人们提出什么质疑？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。619701970年科学家做了什么实验年科学家做了什么实验？他们得出了什么结论？他

20、们得出了什么结论？请同学们阅读教材请同学们阅读教材P P4242-P-P4444细胞膜结构探索历程，并思考：（细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)5min) 二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索人细胞人细胞小鼠细胞小鼠细胞细胞融合细胞融合杂交细胞杂交细胞3737摄氏度摄氏度40min40min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！1欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？欧文顿做了什么实验？实验现象是什么？2欧文顿提出了什么假说欧文顿提出了什么假说？谁用什么方法证明了他的假说？谁用什么方法证明了他的假说？319251925年科学家们做了什么实验年科学家们做了什么实验

21、？得出了什么结论？得出了什么结论？42020世纪学者的推测是什么世纪学者的推测是什么？19591959年罗伯特森发现了什么？由此推测？年罗伯特森发现了什么？由此推测？欧文顿欧文顿对植物细胞的通透性对植物细胞的通透性研究提出了研究提出了膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的。2020世纪初，科学家通过对世纪初，科学家通过对哺乳动物红细胞膜哺乳动物红细胞膜化学成分化学成分分析，分析，验证验证膜由脂质和蛋白质膜由脂质和蛋白质组成的组成的。荷兰科学家通过脂质平铺实验发现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膜上脂质是连续两层排列的。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。52

22、020世纪世纪6060年代以后，人们提出什么质疑年代以后，人们提出什么质疑？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。619701970年科学家做了什么实验年科学家做了什么实验？他们得出了什么结论？他们得出了什么结论？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。719721972年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点年桑格和尼克森在什么基础上提什么观点？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。8糖类在细胞膜上如何排列的呢糖类在细胞膜上如何排列的呢？糖类分布在细胞膜的外侧。请同学们阅读教材请同学们阅读教材P P4242-P-P4444细胞膜结

23、构探索历程，并思考：（细胞膜结构探索历程，并思考：（5min)5min) 二二. 细胞膜结构的探索细胞膜结构的探索发现年代发现年代欧文顿提欧文顿提出出膜是由膜是由脂质组成脂质组成的的19世纪末世纪末验证验证膜由膜由脂质和蛋脂质和蛋白质白质组成组成的的2020世纪初世纪初膜上脂质膜上脂质是连续是连续两两层层排列的排列的. .1925年年 脂质两边各覆盖蛋白质20世纪世纪40年代年代细胞膜为静止的蛋白质-脂质-蛋白质三层结构1959年年细胞膜具有流动性，提出流动镶嵌模型。1970和和1972年年细胞膜结构的发现史细胞膜结构的发现史糖类分布在细胞膜的外侧后来后来 知知 识识 小小 结结 细胞膜结构探

24、究历程u细胞膜结构的发现细胞膜结构的发现u细胞膜结构（流动镶嵌模型）的基本内容细胞膜结构（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，促学习科学家们创新、锲而不舍的精神，促进科学的不断发展。进科学的不断发展。1 1. .成分：磷脂、蛋白质、糖类成分：磷脂、蛋白质、糖类2.2.结构模型结构模型磷脂分子磷脂分子磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子糖蛋白糖蛋白糖脂糖

25、脂糖被糖被磷脂磷脂双分子层构成细胞膜的双分子层构成细胞膜的基本支架基本支架；蛋白质分子以；蛋白质分子以不同方式不同方式镶嵌镶嵌在磷脂双分子层中；糖类在磷脂双分子层中；糖类分子分别分子分别和蛋白质分子或与脂质和蛋白质分子或与脂质结合形成结合形成糖蛋白、糖蛋白、糖脂糖脂，又叫作，又叫作糖被糖被。三三. 流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容磷脂分子磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白糖脂糖被糖被据图分析细胞膜的流动镶嵌模型中各成分的作用据图分析细胞膜的流动镶嵌模型中各成分的作用 （1 1）磷脂：磷脂构成双分子层成为细胞膜的）磷脂：磷脂构成双分子层成为细胞膜的基本支架基本支架。 （2 2）蛋白质：在）

26、蛋白质：在物质运输物质运输等方面具有重要作用。等方面具有重要作用。 （3 3）糖类）糖类( (糖被糖被) )：与细胞表面的：与细胞表面的识别识别、细胞间的、细胞间的信息传递信息传递等等 功能有密切关系。功能有密切关系。三三. 流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容其中的糖类分子又叫：其中的糖类分子又叫： 糖被的作用：糖被的作用： 磷脂双分子层磷脂双分子层基本支架基本支架一定的流动性一定的流动性蛋白质分子蛋白质分子镶镶嵌入嵌入贯穿贯穿运动运动糖蛋白、糖脂糖蛋白、糖脂外表面外表面糖被糖被细胞识别和信息传递等细胞识别和信息传递等 填一填：填一填：3 3结构特点结构特点有一定的有一定的_。流动性

27、流动性4.4.功能特点功能特点具具有一定的有一定的 。 选择透过性选择透过性脂质脂质分子、蛋白质分子的分子、蛋白质分子的运动运动细胞膜具有一定的细胞膜具有一定的流动性流动性决定决定细胞膜具有一定的细胞膜具有一定的选择透过性选择透过性基础基础细胞膜的特点：细胞膜的特点：利用利用糖蛋白的位置糖蛋白的位置判断判断细胞膜的内外侧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，多糖多糖侧链（侧链（糖被糖被）所在）所在的一侧为的一侧为细胞膜外侧细胞膜外侧，另一侧为细胞膜内侧。另一侧为细胞膜内侧。课堂总结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。基于对细胞膜结构和功能

28、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。）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）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。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。）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（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细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型 课后习题B2022-1-9谢谢同学们的配合！