高中生物 第三單元 細胞的新陳代謝 第一章 細胞的物質(zhì)交換 3.1.1 細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能課件 中圖版必修1

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1、第一章細胞的物質(zhì)交換第一章細胞的物質(zhì)交換第一節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能誰是細胞膜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者？誰是細胞膜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者？ 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡述細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。2.說出細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)特點及功能。關(guān)鍵術(shù)語1.流動鑲嵌模型2.細胞膜的基本骨架3.糖蛋白與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞識別4.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點1細胞膜結(jié)構(gòu)的認識過程細胞膜的結(jié)構(gòu)細胞膜的結(jié)構(gòu)時間時間科學(xué)家科學(xué)家發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)結(jié)論結(jié)論1895年年歐瓦頓歐瓦頓 比非脂溶比非脂溶性物質(zhì)更容易透過細性物質(zhì)更容易透過細胞膜進入細胞胞膜進入細胞細胞膜由脂質(zhì)組成細胞膜由脂質(zhì)組成20世紀(jì)初世紀(jì)初分離并分析出哺乳動分離并分析出哺乳動物紅細胞膜的主要成物紅細胞

2、膜的主要成分為分為 .細胞膜的主要成分細胞膜的主要成分是是 .脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)磷脂和蛋白質(zhì)磷脂和蛋白質(zhì)磷脂和蛋白質(zhì)磷脂和蛋白質(zhì)1917年年朗姆瓦朗姆瓦將將 溶于苯溶于苯和水中，其磷脂分和水中，其磷脂分子可排列成單層，子可排列成單層，其其 浸浸入水中入水中細胞膜中的脂質(zhì)主要細胞膜中的脂質(zhì)主要是是 ，它，它具有具有 .1925年年高特和格高特和格倫德倫德磷脂分子排成單層磷脂分子排成單層后的面積恰好等于后的面積恰好等于紅細胞表面積的紅細胞表面積的 .細胞膜具有細胞膜具有 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)磷脂磷脂磷脂分子磷脂分子親水性頭部親水性頭部親水性頭部親水性頭部兩倍兩倍磷脂雙分子層磷脂雙分子層1970年年弗雷和弗雷

3、和埃迪登埃迪登 細胞雜交細胞雜交實驗實驗細胞膜具有細胞膜具有 .1972年年辛格等辛格等提出提出 .人鼠人鼠一定的流動性一定的流動性流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型2.流動鑲嵌模型(1)細胞膜的成分主要成分是 和 。構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)主要是 ，還有一些 和 等。(2)細胞膜的基本骨架 。(3)細胞膜中的蛋白質(zhì)以不同深度 、 或 于磷脂雙分子層中。有的蛋白質(zhì)分子與糖結(jié)合成 ，與 和細胞識別有關(guān)。脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂分子磷脂分子糖脂糖脂膽固醇膽固醇磷脂雙分子層磷脂雙分子層覆蓋覆蓋鑲嵌鑲嵌貫穿貫穿糖蛋白糖蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(4)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點具有一定的 。原因：構(gòu)成細胞膜的 和 分子大多數(shù)是可以運動的

4、。思維激活1 如何制備較為純凈的細胞膜？提示選用沒有細胞核和眾多細胞器的哺乳動物的成熟紅細胞，放入清水中，細胞吸水漲破，細胞內(nèi)容物流出，即可得到細胞膜。流動性流動性磷脂磷脂蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1生物膜的流動鑲嵌模型(1)化學(xué)成分：主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。(2)基本骨架：磷脂雙分子層(磷脂分子以疏水性的尾部相對，親水性的頭部朝向兩側(cè)而構(gòu)成)。(3)蛋白質(zhì)在膜上的排列方式及功能排列方式：覆蓋、鑲嵌或貫穿于磷脂雙分子層中。(4)蛋白質(zhì)的功能作為載體，負責(zé)細胞內(nèi)外物質(zhì)運輸。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，通過糖蛋白和信號分子結(jié)合進行。2生物膜的結(jié)構(gòu)特點具有一定的流動性(1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動

5、的。(2)實驗驗證人鼠細胞融合實驗(3)其他驗證實例：質(zhì)壁分離與復(fù)原、變形蟲運動、內(nèi)吞和外排、白細胞吞噬細菌等。提醒通過糖蛋白的位置可判斷細胞膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。細胞膜上的脂質(zhì)主要是磷脂，還有膽固醇和糖脂。對細胞膜具有流動性的理解：膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子在膜中可做多種形式的移動，膜整體結(jié)構(gòu)也具有流動性。流動性具有重要的生理意義：物質(zhì)運輸、細胞識別、細胞融合、細胞膜表面受體功能調(diào)節(jié)等均與之相關(guān)?！眷柟?】 下列哪項不符合生物膜的流動鑲嵌模型()。A磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性B每個磷脂分子的疏水端都向內(nèi)C嵌入磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)大多能運動D膜中的磷脂和蛋白質(zhì)之間沒有聯(lián)系，所以才具流動性

6、解析膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都不是靜止的，都能發(fā)生一定的運動。但生物膜是一個整體，它上面的各種分子相互作用、密切聯(lián)系，才維持了生物膜的整體性。答案D1細胞膜首先具有 作用，將細胞與外界環(huán)境分隔開。2細胞膜具有控制細胞與外界 的功能。3細胞膜具有 功能。如動物細胞膜表面的 具有識別作用，就像細胞與細胞間以及細胞與大分子物質(zhì)間互相聯(lián)絡(luò)的語言。細胞膜的功能細胞膜的功能屏障屏障物質(zhì)交換物質(zhì)交換信息傳遞信息傳遞糖蛋白糖蛋白思維激活2 “出淤泥而不染”體現(xiàn)了細胞膜的什么功能？提示體現(xiàn)了將細胞與外界環(huán)境分隔開及控制物質(zhì)進出細胞兩方面的功能。1屏障作用保護細胞不受外來物質(zhì)的干擾和有害物質(zhì)的侵襲。2控制細胞

7、的物質(zhì)交換(1)活細胞進行新陳代謝時，將需要的營養(yǎng)物質(zhì)運入細胞，將代謝廢物排出去。(2)能將生物生命活動需要的物質(zhì)運入，阻止不需要的物質(zhì)進入，即具有選擇性。這種特點是有一定限度的，如病毒對人體有害，但可以進入細胞；鉛對人體有毒，能影響智力，也能進入人體。(3)細胞膜對物質(zhì)的選擇性運輸與其上的載體種類和數(shù)量有關(guān)。3細胞間的信息交流(1)細胞膜在細胞間聯(lián)系中負責(zé)信息的接收與傳遞。(2)“細胞識別”是指一種生物的細胞對同種或另一種生物的細胞認識與鑒別。如白細胞能吞噬細菌卻從來不吞噬自身的正常細胞，精子和卵細胞識別后融合等。這些細胞間的識別作用依賴于細胞膜表面的糖蛋白。提醒細胞間信息交流主要有三種方式

8、通過體液的傳遞來進行，如激素相鄰細胞間的直接接觸：如精子和卵細胞通過形成通道進行聯(lián)系：如植物細胞間的胞間連絲【鞏固2】 下列選項不屬于細胞膜的生理功能()。A保護性屏障B控制物質(zhì)進出細胞C信息的接收和傳遞D能量的儲存和釋放解析細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，起到了保護性屏障的作用，能控制物質(zhì)進出細胞，進行細胞間的信息交流，能量的儲存和釋放不屬于細胞膜的功能。答案D【例1】 下列關(guān)于細胞膜的敘述，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，其細胞膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同C組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富D癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細胞膜成分的改變有

9、關(guān)細胞膜的成分及特點細胞膜的成分及特點思維導(dǎo)圖：答案B反思不同細胞膜的特點：不同的細胞膜所含蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例有所不同。癌細胞與正常細胞相比，細胞膜的成分發(fā)生改變，有的產(chǎn)生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì)?！咀兪酵黄?】細胞膜上與細胞的識別、免疫、信息傳遞有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是()。A磷脂 B脂肪C核酸 D蛋白質(zhì)解析細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，其中蛋白質(zhì)的種類很多，有的是運輸物質(zhì)的載體，有的是識別作用的糖蛋白，有的是接受信號的受體，有的是具有特異性的抗體，所以蛋白質(zhì)與細胞識別、免疫、信息傳遞有著密切關(guān)系。答案D【例2】 細胞膜對物質(zhì)進出細胞的控制主要體現(xiàn)在哪些方面()。細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以從外

10、界進入細胞細胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可能排出細胞細胞內(nèi)的核酸等重要成分不會流出細胞環(huán)境中一切有害的物質(zhì)都不能通過細胞膜進入細胞A B C D細胞膜功能的理解細胞膜功能的理解思維導(dǎo)圖：細胞膜在控制物質(zhì)進出細胞方面具有普遍性和相對性兩個方面，如圖所示答案A反思細胞膜控制物質(zhì)進出細胞具有普遍性和相對性，但物質(zhì)能否通過細胞膜，是根據(jù)細胞生命活動的需要，并不完全取決于物質(zhì)分子的大小?！咀兪酵黄?】下列不屬于細胞膜的功能的是()。A控制物質(zhì)進出細胞B將產(chǎn)生的抗體分泌到細胞外C維持細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定D使細胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)速率加快解析A、B、C三項所敘述的內(nèi)容都是細胞膜的功能，但D項所敘述的內(nèi)容與細胞膜沒有關(guān)系

11、。加快生化反應(yīng)速率的物質(zhì)是酶。答案D1組成細胞膜的成分是()。A磷脂、蛋白質(zhì)、核酸 B水、纖維素、脂質(zhì)C脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類 D脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機鹽解析細胞膜主要是由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)組成，此外還含有少量糖類。答案C 2下圖為細胞膜的液態(tài)流動鑲嵌模型示意圖，下列有關(guān)敘述中不正確的是()。A具有的一側(cè)為細胞膜的外側(cè)B細胞膜表面的含量通常較細胞器的膜要多C組成細胞膜的基本骨架是D細胞膜的選擇透過性與的種類和數(shù)量有關(guān)解析是磷脂分子，而構(gòu)成細胞膜基本骨架的應(yīng)為磷脂雙分子層，故C錯誤。答案C3細胞膜完成各項生理功能極為重要的結(jié)構(gòu)特點是()。A磷脂排成雙分子層B兩側(cè)膜物質(zhì)分子排列不對稱C蛋白質(zhì)分子鑲嵌于磷脂雙分子

12、層中D膜物質(zhì)分子的運動使其具有一定的流動性解析細胞膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)分子，無論磷脂分子還是蛋白質(zhì)分子大都是可以運動的，這樣細胞膜就具有一定的流動性，與其完成各項生理功能相適應(yīng)。答案D4.下列關(guān)于細胞膜的說法中，錯誤的是()。A細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定B在原始生命的起源過程中，細胞核指導(dǎo)合成了細胞膜C有些病毒也能突破細胞膜進入到細胞內(nèi)部，使機體生病D癌細胞的識別功能發(fā)生了改變解析細胞膜的基本功能是保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，但是有些病毒也能突破細胞膜進入到細胞內(nèi)部，使機體生??；癌細胞發(fā)生時細胞膜表面的糖類成分發(fā)生了改變，故識別功能發(fā)生改變；在原始生命的起源過程中，作為界膜的膜

13、系統(tǒng)不一定比細胞核發(fā)生的更晚。答案B5用不同熒光染料標(biāo)記的抗體，分別與小鼠和人細胞膜上的一種抗原相結(jié)合，使它們分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。將這兩種細胞融合成一個細胞時，開始時一半成綠色，另一半成紅色，但在37水浴中保溫40 min后，融合細胞上兩種顏色的熒光點呈均勻分布，如下圖所示，請據(jù)圖回答問題。(1)這個實驗說明了細胞膜具有_性，這種特點是由于_。(2)細胞在完成上述生理活動中還需要_(細胞器)為其提供能量。(3)細胞外的物質(zhì)不能隨便進入細胞，細胞內(nèi)的物質(zhì)也不能隨便從內(nèi)部出去，這體現(xiàn)了細胞膜的_作用。盡管如此，有機磷農(nóng)藥仍然可以迅速進入細胞內(nèi)使人體中毒，其原因是_。答案(1)一定的流動組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運動(2)線粒體(3)屏障有機磷農(nóng)藥屬于脂溶性物質(zhì)，容易透過細胞膜課堂小結(jié)課堂小結(jié)