3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能第2課時(shí)【知識(shí)精研+能力提升】高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能必修一|第三章|第一節(jié)任課教師：陳思熹提出假說學(xué)習(xí)目標(biāo)概述細(xì)胞膜的主要功能。分析細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索過程，領(lǐng)悟科學(xué)的過程和方法。了解流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究親水的頭部疏水的尾部結(jié)構(gòu)圖示意圖1、請(qǐng)畫出一層磷脂分子在空氣與水的界面上排列的情況。2、請(qǐng)分別畫出一層和磷脂分子兩層在水中的排列的情況。磷脂的一端為親水的頭，兩個(gè)脂肪酸一端為疏水的尾，多個(gè)磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。磷脂分子在水-空氣界面的分布提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究親水的頭部疏水的尾部結(jié)構(gòu)圖示意圖空氣水磷脂分子的極性一端被吸附在水分子上，而非極性一端直立在水面上模擬磷脂分子在生物體內(nèi)的分布提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究親水的頭部疏水的尾部結(jié)構(gòu)圖示意圖水1925年，兩位荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子為連續(xù)排列的兩層磷脂雙分子層如果將磷脂分子置于水-苯的混合溶液中，磷脂分子將會(huì)如何分布？磷脂的“頭部”將與水接觸，“尾部”與苯接觸，磷脂分子分布成單層。二、對(duì)生物膜成分的探索（探索三）如果把細(xì)胞換成口腔上皮細(xì)胞呢？大腸桿菌呢？二、對(duì)生物膜成分的探索細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的環(huán)境請(qǐng)畫出兩層磷脂分子在水環(huán)境中排列的情況。細(xì)胞核細(xì)胞膜組織液細(xì)胞內(nèi)液血液內(nèi)側(cè)外側(cè)水環(huán)境水環(huán)境細(xì)胞膜雙層磷脂分子已知細(xì)胞膜中有磷脂、膽固醇，且磷脂呈雙層排列，還會(huì)不會(huì)存在其他物質(zhì)？1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油-水界面的表面張力。蛋白質(zhì)會(huì)降低表面張力細(xì)胞膜的組成成分中含蛋白質(zhì)（探索四）二、對(duì)生物膜成分的探索1895年歐文頓從紅細(xì)胞提取脂質(zhì)，鋪展1925年戈特和格倫德爾細(xì)胞膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的。細(xì)胞膜的組成有磷脂和膽固醇。事實(shí)化學(xué)分析通透性實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜的組成有雙層磷脂推測(cè)推測(cè)1935年丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力低細(xì)胞膜的組成可能還有蛋白質(zhì)推測(cè)提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分的探究1234二、對(duì)生物膜成分的探索不同細(xì)胞的生物膜的化學(xué)組成表細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外還有少量的糖類生物膜人的CNS髓鞘人的紅細(xì)胞膜大鼠的肝細(xì)胞核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜線粒體外膜線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)/%204959675276脂類/%794335334824糖類/%少82.9少少少（進(jìn)階探索）提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)：約占50%

磷脂最豐富，含少量膽固醇蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占2~10%脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)二、細(xì)胞膜的成分脂質(zhì)：約占50%

磷脂最豐富，含少量膽固醇蛋白質(zhì)：約占40%糖類：占2~10%脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等成分如何組成細(xì)胞膜？細(xì)胞膜的成分（在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多）形成糖脂或糖蛋白(與細(xì)胞的識(shí)別有關(guān))分布在細(xì)胞膜的外表面。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索——三明治模型“三明治”模型1959年，羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的“暗-亮-暗”結(jié)構(gòu)。提出假說：生物膜是由“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)一提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索——三明治模型把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索——三明治模型Q1:“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”三明治結(jié)構(gòu)模型有什么不足？變形蟲攝食纖毛蟲

細(xì)胞分裂無法解釋細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索1970年，LarryFrye將人和鼠的細(xì)胞表面膜蛋白分別用不同的熒光標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。實(shí)驗(yàn)二提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索Q2：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？細(xì)胞膜具有流動(dòng)性提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索Q3：若適當(dāng)降低溫度,膜蛋白最終均勻分布的時(shí)間會(huì)延長,由此說明什么?溫度能影響膜的流動(dòng)性。1972年辛格和尼科爾森提出了——流動(dòng)鑲嵌模型。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)探索(1)細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。(2)蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層。蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫婢哂兄匾饔谩?3)細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的，而是具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)Q1:

流動(dòng)鑲嵌模型與蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)的“三明治”模型，除了蛋白質(zhì)的分布不同之外，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的區(qū)別主要在哪里？四、流動(dòng)鑲嵌模型的特點(diǎn)流動(dòng)性連線題提出假說小試牛刀提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)四、流動(dòng)鑲嵌模型的特點(diǎn)Q2:你還能列舉與細(xì)胞膜流動(dòng)性有關(guān)的例子嗎？分泌蛋白（如胰島素）、B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的融合以及原生質(zhì)體的融合。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)四、流動(dòng)鑲嵌模型的特點(diǎn)Q3:既然膜內(nèi)部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運(yùn)輸呢？一是因?yàn)樗肿訕O小，可以通過由于磷脂分子運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙通過膜；

二是因?yàn)槟ど洗嬖谒ǖ赖鞍?，水分子可以通過通道蛋白通過膜。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)Q4:分析生物膜模型的建立過程，你受到什么啟示？四、流動(dòng)鑲嵌模型的特點(diǎn)是一個(gè)不斷提出假說又不斷驗(yàn)證的過程。細(xì)胞壁細(xì)胞壁是植物細(xì)胞的邊界嗎？1.分布：2.成分：3.功能：4.性質(zhì)：是全透性的植物、真菌及大多數(shù)原核細(xì)胞都有細(xì)胞壁植物---纖維素和果膠細(xì)菌---肽聚糖支持和保護(hù)為什么細(xì)胞壁不是植物細(xì)胞的邊界？

細(xì)胞壁對(duì)要進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)沒有選擇性（即全透性），它不能保證細(xì)胞內(nèi)部的穩(wěn)定。提出假說學(xué)習(xí)任務(wù)五、細(xì)胞壁不是提出假說本節(jié)重點(diǎn)細(xì)胞膜的功能

①將細(xì)胞與外界分隔開

②控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜的成分包括：

脂質(zhì)（磷脂、膽固醇）、蛋白質(zhì)、少量糖類3.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型

流動(dòng)鑲嵌模型提出假說本節(jié)重點(diǎn)4.流動(dòng)鑲嵌模型

①基本骨架：磷脂雙分子層

②結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性③功能特點(diǎn)：選擇透過性細(xì)胞膜可以杜絕所有對(duì)細(xì)胞有害物質(zhì)的進(jìn)入。細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的能力是有限的。植物細(xì)胞之間的胞間連絲具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?。提取?xì)胞膜時(shí)可以選用雞紅細(xì)胞。磷脂分子由親水“頭”部和疏水“尾”部構(gòu)成。組成細(xì)胞膜的磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，而蛋白質(zhì)分子是靜止的。×√√×√×提出假說實(shí)戰(zhàn)演練提出假說實(shí)戰(zhàn)演練1.下列實(shí)例中，能說明細(xì)胞膜具有選擇透過性的是A.細(xì)胞內(nèi)的囊泡與細(xì)胞膜融合 B.精子與卵細(xì)胞合形成受精卵C.小腸絨毛上皮細(xì)胞對(duì)Na＋、K＋的吸收 D.變形蟲捕食和運(yùn)動(dòng)時(shí)偽足的形成流動(dòng)性流動(dòng)性流動(dòng)性選擇透過性提出假說實(shí)戰(zhàn)演練２.細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)A．糖蛋白 B．磷脂C．脂肪 D．核酸提出假說實(shí)戰(zhàn)演練３．