人教版生物必修一3.1细胞膜的结构和功能-课件
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课后实践： 发掘身边可利用的废旧物品，
冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构
对三明治模型的修正
磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架; 蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于脂双层。
任务1：对细胞膜结构的探索
资料
变形虫摄食纤毛虫
受精卵卵裂
任务1：对细胞膜结构的探索 问题4：通过人鼠细胞融合实验结果，你可以得出什么 结论？
人鼠细胞融合实验
任务1：对细胞膜结构的探索 观察、认识细胞膜中的磷脂的运动。
蛋白质：约占40% 糖 类：占2~10%
小结
细胞是一个基本的生命系统，细胞膜是这个微 观生命系统的边界。
细胞膜不仅把细胞与外界环境分隔开，还具有 控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流等作用。
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有 少量糖类。
脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜？
脂 质：约占50% 蛋白质：约占40% 糖 类：占2~10%
磷脂 分子
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水环境中的分布
活动4：根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂 分子在水环境中的排布方式。
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
任务2：对细胞膜成分的探索 活动2：分析1895年欧文顿的实验，推测细胞膜的成分。
任务2：对细胞膜成分的探索 观察磷脂分子的结构并分析其特点。
结构图
模型
示意图
水分子
任务2：对细胞膜成分的探索 活动3：根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂 在水-空气界面上的排布方式。
朗缪尔实验 1917 年
磷脂分子在水-空气界面的分布
思考：如何证明这个推测成立？
任务2：对细胞膜成分的探索
活动5：分析比较数据，概括细胞膜成分的异同。
细胞类型
哺乳动物 红细胞 玉米叶肉
细胞 大肠杆菌
蛋白质 % 49
47
75
磷脂 % 33
26
25
固醇 % 10
7
0
糖类等其 他成分%
8
20
0
细胞膜的化学成分
脂 质：约占50% 磷脂最丰富，含少量胆固醇
三明治模型无法解释： 细胞的生长与分裂 膜蛋白与脂质的含量差异 电镜下细胞膜的厚度
任务1：对细胞膜结构的探索
资料：科学家研究发现，有些膜蛋白的特定 区域主要由疏水氨基酸组成，这些区域很可能与 脂双层的疏水区域结合，造成这些部分会深深插 入膜的内部。
任务1：对细胞膜结构的探索 问题3：通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论？
思考： 1.哪些细胞参与完成了上述活动？它们发挥的具体 作用是什么？ 2.眼部组织细胞、神经元细胞和肌肉细胞之间如何 实现相互沟通呢？
任务1：认识细胞膜的功能 认识细胞间信息交流过程中细胞膜的作用。
任务1：认识细胞膜的功能 认识细胞间信息交流过程中细胞膜的作用。
多细胞生物是一个繁忙而有序的“社会”。
任务1：对细胞膜结构的探索 1959年，科学家罗伯特森在电镜下观察细胞膜有 “暗-亮-暗”结构。
问题1：该模型可以解释细胞的哪些功能？不 能解释哪些功能？
任务1：对细胞膜结构的探索
问题2：以下数据是否支持“三明治”模型的概述？
细胞类型 哺乳动物红细胞
玉米叶肉细胞 大肠杆菌
蛋白质% 49 47 75
任务1：对细胞膜结构的探索
补充资料： 科学家用去污剂处理细胞膜提取蛋白质时，发现总
有些区域的蛋白质不能被提取出来，说明这些区域中的 蛋白质与脂质成分的联系十分紧密。
流动镶嵌模型还在不断发展中……
任务2：细胞膜结构的拓展应用
观察图片中运载药物的脂质体的特点，分析回答问题。 1.为什么两类药物的包裹位置各不相同？
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
根据磷脂分子的特点，分析推测细 胞膜中磷脂分子的排布情况。
A 水环境
B 戈特和格伦德尔
1925年
任务2：对细胞膜成分的探索
资料：1935年，丹尼利和戴维森研究细胞膜张 力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面 张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白 质成分，则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
任务2：细胞膜结构的拓展应用
2.嵌入抗体在运载体上能稳定存在并发挥作用， 则抗体在结构上具有什么特点？
任务2：细胞膜结构的拓展应用
3. 请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进 入细胞发挥作用？
任务2：细胞膜结构的拓展应用
4.该脂质体的研究应用是依据了细胞膜的哪些功能？
任务3：利用废旧物品制作生物膜模型
第3章 第1节 细胞膜的结构和功能
细胞膜是系统的边界
组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才 能成为一个基本的生命系统。
任务1：认识细胞膜的功能 活动1：观察实验结果，分析细胞膜的功能。
膜的出现对生命起源过程至关重要
任务1：认识细胞膜的功能
在球场上，当发现足球快速向你头部飞奔过来，你 会迅速躲避或用胳膊阻挡。
磷脂% 33 26 25
任务1：对细胞膜结构的探索
阅读以下资料，指出三明治模型的不足之处， 并对细胞膜的结构进行合理推测。
电子显微镜下，细胞膜的厚度约为7~8nm， 是单层磷脂厚度的两倍，加上两侧的蛋白质，膜 的总厚度应当超过 20 nm。
人工合成的脂双层也呈现为“暗-亮-暗”结构。
任务1：对细胞膜结构的探索
桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
组分
结构
功能
磷脂
脂双层为基本骨架 运动 内部疏水，屏障
细
蛋白质 镶嵌、嵌入、贯穿 运动 胞
物质运输等
膜
1.将细胞与外 界环境分隔开
2.控制物质进 出细胞
糖类（少）
细胞表面 信息传递等
ห้องสมุดไป่ตู้
3.进行细胞间 的信息交流
结构特点：流动性
细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动
细胞膜结构模型的发展
实验
实验结果
罗伯特森 电镜下细胞膜呈
实验
“暗-亮-暗”结构
膜结构性质的概括
模型的提 出与完善
所有细胞膜都是静态的蛋 三明治模 白质-脂质-蛋白质结构 型
冰冻蚀刻 蛋白质颗粒在脂双 蛋白质镶嵌、部分或全部 流动镶嵌
实验
层中的分布情况 嵌入、贯穿于脂双层
模型
人鼠细胞 不同颜色的荧光在 细胞膜具有流动性 融合实验 细胞膜上均匀分布
冰冻蚀刻技术研究细胞膜结构
对三明治模型的修正
磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架; 蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于脂双层。
任务1：对细胞膜结构的探索
资料
变形虫摄食纤毛虫
受精卵卵裂
任务1：对细胞膜结构的探索 问题4：通过人鼠细胞融合实验结果，你可以得出什么 结论？
人鼠细胞融合实验
任务1：对细胞膜结构的探索 观察、认识细胞膜中的磷脂的运动。
蛋白质：约占40% 糖 类：占2~10%
小结
细胞是一个基本的生命系统，细胞膜是这个微 观生命系统的边界。
细胞膜不仅把细胞与外界环境分隔开，还具有 控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流等作用。
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有 少量糖类。
脂质和蛋白质等成分如何组成细胞膜？
脂 质：约占50% 蛋白质：约占40% 糖 类：占2~10%
磷脂 分子
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水-空气界面的分布
磷脂分子在水环境中的分布
活动4：根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂 分子在水环境中的排布方式。
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
任务2：对细胞膜成分的探索 活动2：分析1895年欧文顿的实验，推测细胞膜的成分。
任务2：对细胞膜成分的探索 观察磷脂分子的结构并分析其特点。
结构图
模型
示意图
水分子
任务2：对细胞膜成分的探索 活动3：根据磷脂分子的特点，推测并画出磷脂 在水-空气界面上的排布方式。
朗缪尔实验 1917 年
磷脂分子在水-空气界面的分布
思考：如何证明这个推测成立？
任务2：对细胞膜成分的探索
活动5：分析比较数据，概括细胞膜成分的异同。
细胞类型
哺乳动物 红细胞 玉米叶肉
细胞 大肠杆菌
蛋白质 % 49
47
75
磷脂 % 33
26
25
固醇 % 10
7
0
糖类等其 他成分%
8
20
0
细胞膜的化学成分
脂 质：约占50% 磷脂最丰富，含少量胆固醇
三明治模型无法解释： 细胞的生长与分裂 膜蛋白与脂质的含量差异 电镜下细胞膜的厚度
任务1：对细胞膜结构的探索
资料：科学家研究发现，有些膜蛋白的特定 区域主要由疏水氨基酸组成，这些区域很可能与 脂双层的疏水区域结合，造成这些部分会深深插 入膜的内部。
任务1：对细胞膜结构的探索 问题3：通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论？
思考： 1.哪些细胞参与完成了上述活动？它们发挥的具体 作用是什么？ 2.眼部组织细胞、神经元细胞和肌肉细胞之间如何 实现相互沟通呢？
任务1：认识细胞膜的功能 认识细胞间信息交流过程中细胞膜的作用。
任务1：认识细胞膜的功能 认识细胞间信息交流过程中细胞膜的作用。
多细胞生物是一个繁忙而有序的“社会”。
任务1：对细胞膜结构的探索 1959年，科学家罗伯特森在电镜下观察细胞膜有 “暗-亮-暗”结构。
问题1：该模型可以解释细胞的哪些功能？不 能解释哪些功能？
任务1：对细胞膜结构的探索
问题2：以下数据是否支持“三明治”模型的概述？
细胞类型 哺乳动物红细胞
玉米叶肉细胞 大肠杆菌
蛋白质% 49 47 75
任务1：对细胞膜结构的探索
补充资料： 科学家用去污剂处理细胞膜提取蛋白质时，发现总
有些区域的蛋白质不能被提取出来，说明这些区域中的 蛋白质与脂质成分的联系十分紧密。
流动镶嵌模型还在不断发展中……
任务2：细胞膜结构的拓展应用
观察图片中运载药物的脂质体的特点，分析回答问题。 1.为什么两类药物的包裹位置各不相同？
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
水环境
磷脂分子在水环境中的分布
根据磷脂分子的特点，分析推测细 胞膜中磷脂分子的排布情况。
A 水环境
B 戈特和格伦德尔
1925年
任务2：对细胞膜成分的探索
资料：1935年，丹尼利和戴维森研究细胞膜张 力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面 张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白 质成分，则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
任务2：细胞膜结构的拓展应用
2.嵌入抗体在运载体上能稳定存在并发挥作用， 则抗体在结构上具有什么特点？
任务2：细胞膜结构的拓展应用
3. 请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进 入细胞发挥作用？
任务2：细胞膜结构的拓展应用
4.该脂质体的研究应用是依据了细胞膜的哪些功能？
任务3：利用废旧物品制作生物膜模型
第3章 第1节 细胞膜的结构和功能
细胞膜是系统的边界
组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才 能成为一个基本的生命系统。
任务1：认识细胞膜的功能 活动1：观察实验结果，分析细胞膜的功能。
膜的出现对生命起源过程至关重要
任务1：认识细胞膜的功能
在球场上，当发现足球快速向你头部飞奔过来，你 会迅速躲避或用胳膊阻挡。
磷脂% 33 26 25
任务1：对细胞膜结构的探索
阅读以下资料，指出三明治模型的不足之处， 并对细胞膜的结构进行合理推测。
电子显微镜下，细胞膜的厚度约为7~8nm， 是单层磷脂厚度的两倍，加上两侧的蛋白质，膜 的总厚度应当超过 20 nm。
人工合成的脂双层也呈现为“暗-亮-暗”结构。
任务1：对细胞膜结构的探索
桑格和尼克森提出流动镶嵌模型
组分
结构
功能
磷脂
脂双层为基本骨架 运动 内部疏水，屏障
细
蛋白质 镶嵌、嵌入、贯穿 运动 胞
物质运输等
膜
1.将细胞与外 界环境分隔开
2.控制物质进 出细胞
糖类（少）
细胞表面 信息传递等
ห้องสมุดไป่ตู้
3.进行细胞间 的信息交流
结构特点：流动性
细胞的物质运输、生长、分裂、运动等生命活动
细胞膜结构模型的发展
实验
实验结果
罗伯特森 电镜下细胞膜呈
实验
“暗-亮-暗”结构
膜结构性质的概括
模型的提 出与完善
所有细胞膜都是静态的蛋 三明治模 白质-脂质-蛋白质结构 型
冰冻蚀刻 蛋白质颗粒在脂双 蛋白质镶嵌、部分或全部 流动镶嵌
实验
层中的分布情况 嵌入、贯穿于脂双层
模型
人鼠细胞 不同颜色的荧光在 细胞膜具有流动性 融合实验 细胞膜上均匀分布