3.1 細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界-高一上學(xué)期生物人教版必修1

1、3.1 細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界1.動物與植物選擇哪個更好些？ ， 為什么？ 。2.最理想的實驗材料是什么？ ， 為什么？ 。3.如何使細(xì)胞破裂，獲取細(xì)胞膜？ 4.細(xì)胞破裂后，再用什么方法獲得純凈的細(xì)膜？ 。一、體驗制備細(xì)胞膜的方法動物動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁人或哺乳動物細(xì)胞成熟的紅細(xì)胞細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器 將細(xì)胞置于蒸餾水中，使其吸水脹破 離心探究活動1體驗制備細(xì)胞膜的方法2、方法吸水漲破法1、選材哺乳動物成熟紅細(xì)胞蒸餾水人的圓漲的紅細(xì)胞人正常的紅細(xì)胞人的破裂的紅細(xì)胞探究活動1體驗制備細(xì)胞膜的方法3、方法步驟選材(哺乳動物成熟紅細(xì)胞稀釋液)制備裝片觀察(由低倍到高倍)滴清水(引流法)觀察生理鹽水

2、稀釋紅細(xì)胞使紅細(xì)胞分散開，不易凝聚成塊；使紅細(xì)胞維持原有的形態(tài)探究活動1體驗制備細(xì)胞膜的方法4、實驗結(jié)果人正常紅細(xì)胞的光鏡照片人部分紅細(xì)胞已漲破的光鏡照片如何的到純的細(xì)胞膜呢？探究活動1 細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出，細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的其他物質(zhì)質(zhì)量不同，可以用離心分離法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的細(xì)胞膜。5、提純體驗制備細(xì)胞膜的方法探究活動1生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（一）生物膜組成成分的探究資料1：7提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜19世紀(jì)末歐文頓實驗探究活動2相似相溶 原理生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（一）生物膜組成成分的探究資料2：20世紀(jì)初，科學(xué)家們第一次將膜從

3、哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來，進(jìn)行化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶（能專一性水解蛋白質(zhì)的物質(zhì)）分解。結(jié)論：膜的主要成分不只是脂質(zhì)還有蛋白質(zhì)。進(jìn)一步通過化學(xué)分析得知：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)主要是磷脂。生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）生物膜結(jié)構(gòu)的探究資料3：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取磷脂，在空氣-水界面上鋪成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層補充資料磷脂分子結(jié)構(gòu)磷脂分子的頭部是親水的，尾部是疏水的。 CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH

4、2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2N+（CH ）33OOO=PO甘油脂肪酸尾部頭部(親水)(疏水)磷酸生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）生物膜結(jié)構(gòu)的探究問題：細(xì)胞膜兩側(cè)都是水環(huán)境，雙層磷脂分子在細(xì)胞膜怎樣排布呢？生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程磷脂雙分子層立體結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)位于什么位置呢？ 膜內(nèi)膜外生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）生物膜結(jié)構(gòu)的探究資料4：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)，有的疏水，有的親水。所以造成有的蛋白質(zhì)親水，有的蛋白質(zhì)疏水，有的蛋白質(zhì)部分親水、部分疏水。根據(jù)蛋白質(zhì)的性質(zhì)猜測蛋白質(zhì)的分布如圖細(xì)胞膜中

5、蛋白質(zhì)分子分布示意圖生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）生物膜結(jié)構(gòu)的探究資料5：電鏡顯微鏡誕生后，1959年，羅伯特森利用超薄切片技術(shù)在電鏡下清晰的看到了細(xì)胞膜呈現(xiàn)了暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu)。 提出： （1）“暗亮暗”三層結(jié)構(gòu)，即“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)（2）靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜3層靜態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（二）生物膜結(jié)構(gòu)的探究資料6：在羅伯特森之后，有科學(xué)家發(fā)明了冷凍斷裂復(fù)型技術(shù)：將生物樣品置于-196。C的液氮中，進(jìn)行冷凍。在真空條件下用冰刀橫切樣品，使樣品的內(nèi)層被分開露出2個表面?？茖W(xué)家利用這一技術(shù)在電子顯微鏡下觀察如下圖所示的現(xiàn)象。細(xì)胞膜的是磷脂雙分子層；蛋白質(zhì)鑲在表面，嵌入或貫穿磷脂雙

6、分子層。細(xì)胞膜的成分及其比例主要成分是磷脂功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。在細(xì)胞膜行使功能時起重要作用動物細(xì)胞膜還具有：膽固醇磷脂分子磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子糖蛋白細(xì)胞膜的外表有糖蛋白（糖被），有保護(hù)、潤滑和識別等作用。此外還有糖脂。生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）生物膜運動狀態(tài)的探究 羅伯特森認(rèn)為膜是靜止的，這能解釋變形蟲的運動現(xiàn)象嗎？資料7：變形蟲生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（三）生物膜運動狀態(tài)的探究資料8：1970年，弗雷（Frye）和埃迪登（Ddidin）進(jìn)行了熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人的細(xì)胞融合實驗，如下圖：根 據(jù) 這一實 驗 結(jié) 果 你 能 得 出 什 么 結(jié) 論 ？ 細(xì)胞膜具有流動性探究

7、活動3生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 在這些實驗和觀察的基礎(chǔ)之上，1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流動鑲嵌模型。流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、生物膜的基本支架：磷脂雙分子層2、蛋白質(zhì)分子存在形態(tài)：鑲在表面、嵌入、貫穿；3、生物膜的結(jié)構(gòu)特點：一定的流動性： 磷脂分子具有流動性大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的請閱讀課本P42，說出細(xì)胞膜的功能有哪些呢？探究活動4二、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開二、細(xì)胞膜的功能細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)病菌、病毒抗體、激素、代謝廢物核酸選擇透過性（1）有選擇（2）相對的（3）活細(xì)胞2.控制物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞XX二、細(xì)胞膜的功能（1）相隔較遠(yuǎn)的兩個細(xì)胞如

8、：激素、神經(jīng)遞質(zhì)等。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流二、細(xì)胞膜的功能（2）相鄰的兩個細(xì)胞直接接觸如：精子與卵細(xì)胞的相互識別。（受精作用）二、細(xì)胞膜的功能（3）植物細(xì)胞相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞。如胞間連絲胞間連絲流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容生物膜結(jié)構(gòu)的特點：結(jié)構(gòu)特點：功能特點： 具有選擇透過性具有一定的流動性1.植物細(xì)胞細(xì)胞壁1.成分：主要是纖維素、果膠2.功能：支持和保護(hù)2.其它細(xì)胞細(xì)胞壁細(xì)菌細(xì)胞壁主要成分：肽聚糖真菌細(xì)胞壁主要成分：幾丁質(zhì)細(xì)胞壁是全透性的，即任何比細(xì)胞壁間隙小的物質(zhì)都能通過細(xì)胞壁3.細(xì)胞壁的特性細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)脂質(zhì)（磷脂）蛋白質(zhì)大多可以運動結(jié)構(gòu)特點：具有流

9、動性細(xì)胞膜的功能與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞間的信息交流功能特點：選擇透過性小結(jié)： 課時作業(yè)1如圖是細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖， 據(jù)圖判斷下列說法的正誤。(1)的組成單位是氨基酸()(2)和全部都能運動()(3)構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本骨架()(4)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞只與有關(guān)，與無關(guān)()(5)細(xì)胞膜為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境()(6)細(xì)胞膜的另一側(cè)也應(yīng)具有結(jié)構(gòu)()(7)所在的一側(cè)為細(xì)胞膜的外側(cè)()2.在制備細(xì)胞膜的實驗中常用新鮮成熟的哺乳動物的紅細(xì)胞作材料,是因為()A.哺乳動物紅細(xì)胞在水中容易漲破B.哺乳動物紅細(xì)胞容易收集C.哺乳動物紅細(xì)胞內(nèi)沒有核膜、線粒體膜等細(xì)胞器膜D.哺乳動物紅細(xì)

10、胞的細(xì)胞膜在分離時容易沉淀C3.動物細(xì)胞和植物葉肉細(xì)胞的功能差異較大,其主要原因是構(gòu)成細(xì)胞膜的成分中()A.脂質(zhì)不同 B.磷脂不同C.蛋白質(zhì)不同 D.水不同C4.大腸桿菌的細(xì)胞膜的主要成分是()A.蛋白質(zhì)和多糖 B.多糖和脂質(zhì) C.脂質(zhì)和核酸 D.蛋白質(zhì)和脂質(zhì)D5.下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述,不正確的是()A.細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成B.不同功能的細(xì)胞,其細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同C.組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富D.組成細(xì)胞膜的化學(xué)元素只有C、H、O、ND6.莧菜細(xì)胞的液泡中含有呈紫紅色的花青素。將莧菜的葉片切成小塊后放入水中,水的顏色無明顯變化,若進(jìn)行加熱,隨著水溫的升高,水的顏色逐漸變紅,其原因是()A.細(xì)胞壁在加溫后受到破壞B.水溫升高,花青素的溶解度加大C.加熱使細(xì)胞膜和液泡膜失去了控制物質(zhì)進(jìn)出的功能D.加熱使花青素分子的活性加大而容易透過細(xì)胞膜C7.細(xì)胞膜在結(jié)構(gòu)、功能上的特性依次是()選擇透過性流動性主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)組成信息交流 控制物質(zhì)出入A. B.C. D.A8.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。能