3.1细胞膜的结构和功能 ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。翟中和院士等主编 细胞生物学大概念：概念1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位重要概念：1.2 细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构核心素养目标：1.结合生活中的边界线以及台盼蓝染色的现象，认同细胞膜发挥了细胞边界的作用（生命观念）；2.分析科学史上探索细胞膜结构的实验，培养基于证据进行分析

2、论证的能力（科学思维，科学探究）；3.说明流动镶嵌模型的基本内容，了解膜结构在医学领域的应用（生命观念，科学思维，社会责任）第1节 细胞膜的结构和功能细胞的边界在哪里？任务1寻找细胞的边界实验探究：鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会被染色。用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞（放大200倍）思考：1.植物细胞的边界是什么？植物细胞壁亚显微结构：微纤丝呈网状排列，中间有空隙细胞壁具有全透性细胞膜（质膜）是细胞的边界动物细胞的边界是细胞膜2.作为系统的边界体现了细胞膜具有怎样的功能？p 功能1：控制物质进出细胞选择透过性任务1寻找细胞的边界细胞的起源思考

3、：细胞膜的出现对于生命起源有什么意义？p 功能2：将细胞与外界环境分隔开细胞膜的控制作用是相对的【边界被攻破】新冠病毒的刺突蛋白与名为ACE2的宿主细胞受体结合后,宿主细胞分子TMPRSS2便会剪切刺突蛋白,暴露出的部位让病毒外膜与宿主细胞膜融合。任务2探索细胞膜结构实验探究1：欧文顿用500多种化学物质对细胞膜的通透性进行了研究。细胞膜为何能成为细胞的边界？推测1：细胞膜是由脂质组成的思考：为什么细胞膜对水的通透性如此高？欧文顿实验的部分结果任务2探索细胞膜结构 对细胞膜提取分析，确定其中的脂质主要是磷脂和固醇。亲水头部疏水尾部磷脂分子结构式磷脂分子模型磷脂分子示意图磷酸甘油脂肪酸 实验探究

4、2：1917 年，美国化学家朗缪尔（I.Langmuir）将磷脂溶于苯中，并与水混合，使其在空气-水界面进行排列；1.预测实验结果，用磷脂分子模型表示。2.若在水-苯混合溶剂中排列结果如何？小组合作探究：任务2探索细胞膜结构小组合作探究：细胞核细胞核细胞膜细胞膜组织液组织液细胞内液细胞内液血液血液试预测细胞膜中的磷脂分子应该如何排布？【实验探究3】1925 年，荷兰生物学家戈特（E.Gorter）和格伦德尔（F.Grendel）用丙酮从人的红细胞中提取脂质，利用朗缪尔的方法，在空气-水界面上将其铺展成单分子层。预测单分子层的面积S1与红细胞表面积S2之间的关系。S1=2S2内侧外侧细胞膜水环境

5、水环境磷脂双分子层任务2探索细胞膜结构【实验探究4】1935年英国学者丹尼利（J.F.Danielli）和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力,推测细胞膜中含有蛋白质。设计实验探究细胞膜中是否含有蛋白质。思考：20世纪初，科学家发现哺乳动物的细胞膜会被蛋白酶分解。总结细胞膜的物质组成由这些物质如何组成细胞膜？任务3细胞膜的模型构建1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构，他结合其他科学家的工作，提出了细胞膜模型的假说。静态的“三明治模型”第一步初构模型任务3细胞膜的模型构建【实验探究1】对细胞膜中各成分进行测量，

6、若单独测量膜蛋白可知其厚度为5-10nm，磷脂的厚度为3.5nm，而细胞膜整体的厚度为5-10nm。【实验探究2】电镜下的细胞膜内部切面（冷冻蚀刻技术）：冷冻蚀刻切割的细胞膜电镜照片【实验探究3】人鼠细胞融合实验（教材43页）小组合作探究：结合实验证据，对“三明治模型”进行论证。细胞膜具有流动性蛋白质分子镶嵌在磷脂双分子层中第二步修正模型任务3细胞膜的模型构建第三步完善模型1972年,辛格(S.J.Singer)和尼科尔森(G.Nicolson)提出了 模型流动 镶嵌思考：从以下角度总结流动镶嵌模型的主要内容：细胞膜的主要成分 细胞膜的基本支架 蛋白质分子分布方式 糖蛋白、糖脂和糖被任务3细胞

7、膜的模型构建翻转运动钟摆运动侧向扩散自旋运动磷脂双分子是膜的基本支架，具有屏障作用，具有流动性蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用【实验探究4】水分子的跨细胞膜运输速率远大于通过人工膜（磷脂双分子层）的速率。任务3细胞膜的模型构建细胞膜表面的糖类分子（糖被）与蛋白质形成糖蛋白，与脂质形成糖脂。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。【资料】受体(receptor)是一类能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的分子,已经鉴定的绝大多数受体都是蛋白质且多为糖蛋白,少数受体是糖脂(如霍乱毒素受体),有的受体是糖蛋白和糖脂组成的复合物

8、(如促甲状腺素受体)。p 功能3：进行细胞间的信息交流思考：请据此描述胰岛素如何传递信息。任务3细胞膜的模型构建细胞膜接触直接交流例：精子和卵细胞之间的识别和结合经特殊通道交流例：高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流其他信息交流的方式思考：细胞膜上糖链的朝向？任务3细胞膜的模型构建细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生,长、分裂、运动等功能都是非常重要的。第四步应用模型【实验探究5】科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白,然后用高能激光束照射质膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,这一区域称为光漂白区。继续观察,可以发现光漂白区逐渐重新出现荧光。为何已漂白区域重新出现荧光？据此如何推

9、算脂分子的扩散系数和蛋白质的迁移率？荧光恢复的时间任务3细胞膜的模型构建制作细胞膜结构模型优质作业展示内容小结，建构概念细 胞 膜结 构功 能2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流1.将细胞与外界环境分隔开脂 质蛋白质糖 类磷脂双分子层功能特点结构特点（选择透过性）（流动性）镶、嵌入、贯穿糖蛋白 糖脂实际应用探究作业结合本节内容，分析脂质体运载药物的原理，针对乳腺癌设计一种抗肿瘤脂质体药物并说明其原理（绘图并说明）。乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，发病率占全身各种恶性肿瘤的7-10%，对于妇女来说仅次于子宫癌，已成为威胁妇女健康的主要病因。脂质体脂质体可以作为药物的运载体可以作为药物的运载体,将将其运送到特定的细胞发挥作用。其运送到特定的细胞发挥作用。