【課件】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能課件2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

1、第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能（2）教學(xué)目標(biāo)及核心素養(yǎng)1.從系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的角度，闡釋細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能。2.分析細(xì)胞膜組成成分與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，說明細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，基于事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行推理、論證，概述流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容，感悟科學(xué)在質(zhì)疑與創(chuàng)新中不斷發(fā)展。3.分析對(duì)細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程，認(rèn)同科學(xué)理論的形成是一個(gè)科學(xué)精神、科學(xué)思維和技術(shù)手段結(jié)合下不斷修正與完善的過程。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)： 1.細(xì)胞膜的功能。 2.流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容。教學(xué)難點(diǎn)： 1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與其組成成分的內(nèi)在聯(lián)系。 2.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過程。脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的

2、功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的化學(xué)成分脂質(zhì)：約占50%蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占210%脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的功能將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的化學(xué)成分脂質(zhì)：約占50%蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占210%任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，樣品較薄或密度較低的部分，電子束散射較少，就有較多的電子通過物鏡光欄，參與成像，在圖像中顯得較亮。反之，樣品中較厚或較密的部分，在圖像中則顯得較暗。因蛋白質(zhì)電子密度高，

3、故顯暗帶，磷脂分子電子密度低，故顯亮帶。任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)模型任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)模型“三明治”模型的特點(diǎn)：蛋白質(zhì)均勻分布在磷脂雙分子層兩側(cè)；細(xì)胞膜是靜態(tài)、統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 1959年，科學(xué)家羅伯特森在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜有“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)模型問題1：該模型可以解釋細(xì)胞的哪些功能？不能解釋哪些功能？任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題2：以下數(shù)據(jù)是否支持“三明治”模

4、型的概述？細(xì)胞類型蛋白質(zhì)（%）磷脂（%）哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞4933玉米葉肉細(xì)胞4726大腸桿菌7525 據(jù)表格數(shù)據(jù)可看到，不同細(xì)胞膜中蛋白質(zhì)和磷脂的比例不同，有的細(xì)胞膜間的成分差異較大，這與“三明治”模型中蛋白質(zhì)鋪滿整個(gè)磷脂雙分子層的描述矛盾。任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索 閱讀以下資料，指出“三明治”模型的不足之處，并對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理推測(cè)。 電子顯微鏡下，細(xì)胞膜的厚度約為78nm，是單層磷脂厚度的兩倍，加上兩側(cè)的蛋白質(zhì)，膜的總厚度應(yīng)當(dāng)超過20nm。 人工合成的脂雙層也呈現(xiàn)為“暗亮暗”結(jié)構(gòu)。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定了“三明治”模型中的三層結(jié)構(gòu)，支持細(xì)胞膜是由兩層磷脂構(gòu)成的。推測(cè)蛋白質(zhì)分子不是位于磷脂雙分子

5、層兩側(cè)，而是鑲嵌在其中的。任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索細(xì)胞生長(zhǎng)變形蟲運(yùn)動(dòng)細(xì)胞分裂任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索“三明治”模型無(wú)法解釋： 細(xì)胞的生長(zhǎng)與分裂 膜蛋白與脂質(zhì)的含量差異 電鏡下細(xì)胞膜的厚度任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索資料：科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，有些膜蛋白的特定區(qū)域主要由疏水氨基酸組成，這些區(qū)域很可能與脂雙層的疏水區(qū)域結(jié)合，造成這些部分會(huì)深深插入膜的內(nèi)部。任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題3：通過冰凍蝕刻實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？冰凍蝕刻技術(shù)研究細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索對(duì)“三明治”模型的修正磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架；蛋白質(zhì)分子鑲嵌、部分或全部嵌入、貫穿于脂雙層。任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)

6、構(gòu)的探索變形蟲攝食纖毛蟲任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索變形蟲攝食纖毛蟲受精卵卵裂任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索問題4：通過人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你可以得出什么結(jié)論？人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)正在融合的細(xì)胞融合細(xì)胞任務(wù)1：對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索觀察、認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜中的磷脂分子的運(yùn)動(dòng)人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)側(cè)向擴(kuò)散旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)伸縮振蕩翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)異構(gòu)適當(dāng)升高溫度，磷脂的流動(dòng)性越大桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型組分結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水

7、，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿物質(zhì)運(yùn)輸?shù)壬８窈湍峥松岢隽鲃?dòng)鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等生命活動(dòng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)壬８窈湍峥松岢隽鲃?dòng)鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等生命活動(dòng)細(xì)胞表面物質(zhì)運(yùn)輸?shù)葌鬟f信息等桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等生命

8、活動(dòng)細(xì)胞表面物質(zhì)運(yùn)輸?shù)葌鬟f信息等1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等生命活動(dòng)細(xì)胞表面物質(zhì)運(yùn)輸?shù)葌鬟f信息等1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞桑格和尼克森提出流動(dòng)鑲嵌模型組分脂雙層為基本骨架運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)功能磷脂蛋白質(zhì)糖類（少）細(xì)胞膜內(nèi)部疏水，屏障鑲嵌、嵌入、貫穿運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等生命活動(dòng)細(xì)胞表面物質(zhì)運(yùn)輸?shù)葌鬟f信息等1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞3.進(jìn)行細(xì)胞間信息交流細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的

9、發(fā)展細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展流動(dòng)鑲嵌模型還在不斷發(fā)展中任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用 觀察圖片中運(yùn)載藥物的脂質(zhì)體的特點(diǎn)，分析回答問題。1.為什么兩類藥物的包裹位置各不相同？任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用2.嵌入抗體在運(yùn)載體上能穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用，則抗體在結(jié)構(gòu)上具有什么特點(diǎn)？任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用3.請(qǐng)推測(cè)：脂質(zhì)體到達(dá)細(xì)胞后，藥物將如何進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮作用？任務(wù)2：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的拓展應(yīng)用4.該脂質(zhì)體的研究應(yīng)用是依據(jù)了細(xì)胞膜的哪些功能？任務(wù)3：利用廢舊物品制作生物膜模型課后實(shí)踐： 發(fā)掘身邊可利用的廢舊物品，進(jìn)行生物膜模型的構(gòu)建吧！ 思考：哪些材料能夠更好地體現(xiàn)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)呢？ 具體操作流程可參見教材以及配套光盤小 結(jié) 磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架，蛋白質(zhì)分子鑲嵌、部分或完全嵌入、貫穿于脂雙層。其中磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都可以運(yùn)動(dòng)，因而細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。 人類對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程說明，科學(xué)探索永無(wú)止境，科學(xué)理論是在不斷修正的過程中建立和完善的，這需要科學(xué)精神、科學(xué)思維和技術(shù)手段的結(jié)合。對(duì)其他科學(xué)理論、假說和模型等，也是如此。小 結(jié)科學(xué)無(wú)止境 2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名1