3.1 細胞膜-系統(tǒng)的邊界-高一上學期生物人教版必修1

1、3.1 細胞膜系統(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.如何使細胞破裂，獲取細胞膜？ 4.細胞破裂后，再用什么方法獲得純凈的細膜？ 。一、體驗制備細胞膜的方法動物動物細胞沒有細胞壁人或哺乳動物細胞成熟的紅細胞細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器 將細胞置于蒸餾水中，使其吸水脹破 離心探究活動1體驗制備細胞膜的方法2、方法吸水漲破法1、選材哺乳動物成熟紅細胞蒸餾水人的圓漲的紅細胞人正常的紅細胞人的破裂的紅細胞探究活動1體驗制備細胞膜的方法3、方法步驟選材(哺乳動物成熟紅細胞稀釋液)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、稀釋紅細胞使紅細胞分散開，不易凝聚成塊；使紅細胞維持原有的形態(tài)探究活動1體驗制備細胞膜的方法4、實驗結(jié)果人正常紅細胞的光鏡照片人部分紅細胞已漲破的光鏡照片如何的到純的細胞膜呢？探究活動1 細胞破裂后細胞內(nèi)物質(zhì)流出，細胞膜和細胞質(zhì)內(nèi)的其他物質(zhì)質(zhì)量不同，可以用離心分離法將細胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的細胞膜。5、提純體驗制備細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)細胞膜19世紀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世紀初，科學家們第一次將膜從

3、哺乳動物的紅細胞中分離出來，進行化學分析發(fā)現(xiàn)：細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)。進一步通過化學分析得知：細胞膜中的脂質(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，兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取磷脂，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胞表面積的2倍。結(jié)論：細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：細胞膜兩側(cè)都是水環(huán)境，雙層磷脂分子在細胞膜怎樣排布呢？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，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，有科學家發(fā)明了冷凍斷裂復型技術(shù)：將生物樣品置于-196。C的液氮中，進行冷凍。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。科學家利用這一技術(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。細胞膜的成分及其比例主要成分是磷脂功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。在細胞膜行使功能時起重要作用動物細胞膜還具有：膽固醇磷脂分子磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子糖蛋白細胞膜的外表有糖蛋白（糖被），有保護、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）進行了熒光標記的小鼠細胞和人的細胞融合實驗，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，說出細胞膜的功能有哪些呢？探究活動4二、細胞膜的功能細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。1.將細胞與外界環(huán)境分隔開二、細胞膜的功能細胞營養(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）活細胞2.控制物質(zhì)進入細胞XX二、細胞膜的功能（1）相隔較遠的兩個細胞如

8、：激素、神經(jīng)遞質(zhì)等。3.進行細胞間的信息交流二、細胞膜的功能（2）相鄰的兩個細胞直接接觸如：精子與卵細胞的相互識別。（受精作用）二、細胞膜的功能（3）植物細胞相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。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.植物細胞細胞壁1.成分：主要是纖維素、果膠2.功能：支持和保護2.其它細胞細胞壁細菌細胞壁主要成分：肽聚糖真菌細胞壁主要成分：幾丁質(zhì)細胞壁是全透性的，即任何比細胞壁間隙小的物質(zhì)都能通過細胞壁3.細胞壁的特性細胞膜的結(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、動性細胞膜的功能與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進出細胞細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)成了細胞膜的基本骨架()(4)物質(zhì)進出細胞只與有關(guān)，與無關(guān)()(5)細胞膜為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境()(6)細胞膜的另一側(cè)也應具有結(jié)構(gòu)()(7)所在的一側(cè)為細胞膜的外側(cè)()2.在制備細胞膜的實驗中常用新鮮成熟的哺乳動物的紅細胞作材料,是因為()A.哺乳動物紅細胞在水中容易漲破B.哺乳動物紅細胞容易收集C.哺乳動物紅細胞內(nèi)沒有核膜、線粒體膜等細胞器膜D.哺乳動物紅細

10、胞的細胞膜在分離時容易沉淀C3.動物細胞和植物葉肉細胞的功能差異較大,其主要原因是構(gòu)成細胞膜的成分中()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)細胞膜的敘述,不正確的是()A.細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成B.不同功能的細胞,其細胞膜蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同C.組成細胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富D.組成細胞膜的化學元素只有C、H、O、ND6.莧菜細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,若進行加熱,隨著水溫的升高,水的顏色逐漸變紅,其原因是()A.細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.加熱使細胞膜和液泡膜失去了控制物質(zhì)進出的功能D.加熱使花青素分子的活性加大而容易透過細胞膜C7.細胞膜在結(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.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。能