高中生物蘇教版 (2019)必修1《分子與細胞》第二節(jié) 細胞——生命活動的基本單位優(yōu)質(zhì)課件ppt

這是一份高中生物蘇教版 (2019)必修1《分子與細胞》第二節(jié) 細胞——生命活動的基本單位優(yōu)質(zhì)課件ppt，共48頁。PPT課件主要包含了課標內(nèi)容，細胞質(zhì)膜的成分和結(jié)構(gòu)，細胞質(zhì)膜的功能，接觸傳遞等內(nèi)容，歡迎下載使用。
概述細胞都由細胞質(zhì)膜包裹，細胞質(zhì)膜將細胞與周圍環(huán)境分隔開，能控制物質(zhì)進出，并參與細胞間的信息交流。
科學家用顯微鏡注射器將一種叫作伊紅 的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能逸出細胞。
細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程
細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與功能是怎樣被認識的呢？
1674年，列文虎克第一次看到了活細胞。在此后的200多年里，人們觀察了更多類型的細胞，但卻一直未能直接觀察到質(zhì)膜的存在，直到20世紀50年代末期，倫敦大學的羅伯特森（J.Rbertsn)才在電子顯微鏡下觀察到質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)（圖3-2)。人類對質(zhì)膜的認識經(jīng)歷了哪些階段？
[資料1] 1895年，英國生物學家歐文頓（E.Overtn)利用多種化學物質(zhì)對植物根毛細胞的透性進行實驗，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)比水溶性物質(zhì)更容易透過質(zhì)膜進入組胞中。
科學家為了研究質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，設計了許多巧妙的實驗。這些實驗對于探索質(zhì)賞的成分和構(gòu)建質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型具有重要意義。
后來，科學家為了弄清楚質(zhì)膜中的脂質(zhì)成分的類型，利用卵細胞、紅細胞、神經(jīng)細胞等作為研究材料，利用哺乳動物的紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞質(zhì)膜，進行化學分析，得知組成細胞質(zhì)膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。
為什么哺乳動物的紅細胞，通過一定的方法能制備出純凈的細胞質(zhì)膜？
哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器，沒有其他膜的干擾，能夠獲得純凈的細胞質(zhì)膜；
[資料2] 1917年，美國化學家朗繆爾（I.Langmuir)將磷脂溶于苯中，并與水混合，當苯揮發(fā)完以后，磷脂分子在水面上分布散亂，經(jīng)過推擠，磷脂分子排列成了單層，而且其磷酸基團的極性頭部浸入水中，疏水端浮于水面。
結(jié)合細胞內(nèi)外環(huán)境，哪一種磷脂排列方式更可能存在于細胞質(zhì)膜中？
[資料3] 1925年，荷蘭生物學家戈特（E.Grter)和格倫德爾（F.Grendel)用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，利用朗繆爾的方法，在空氣-水界面上將其鋪展成單分子層，測得單分子層的面積約為紅細胞表面積的2倍。由此他們推斷：細胞質(zhì)膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。
閱讀下列材料，并完成下列問題。
材料1　20世紀初，利用哺乳動物成熟的紅細胞制備出細胞質(zhì)膜，進行化學分析，得知組成細胞質(zhì)膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。磷脂分子的結(jié)構(gòu)：磷脂的一端為親水的頭部，另一端為疏水的尾部，多個磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。
結(jié)合磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點推測：(1)磷脂分子在水—空氣界面的正確排布方式是____。
(2)磷脂分子在水環(huán)境中的正確排布方式是____ (填“A”或“B”)。
材料2　1935年，英國學者丹尼利和戴維森研究細胞質(zhì)膜的張力，發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)膜的表面張力明顯低于油－水界面的表面張力。人們發(fā)現(xiàn)油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低。(3)推測：細胞質(zhì)膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有________。(4)結(jié)合所學知識，驗證細胞質(zhì)膜中含有蛋白質(zhì)：在制得的細胞質(zhì)膜樣液中加入________試劑鑒定，如果產(chǎn)生______反應，即可證明細胞質(zhì)膜成分中含有蛋白質(zhì)。【小結(jié)】　細胞質(zhì)膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，此外，還有少量糖類。
[資料4] 20世紀40年代，曾經(jīng)有學者推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。50年代電子顯微鏡誕生。在電子顯微鏡下觀察蛋白質(zhì)顯得灰暗，磷脂分子顯得光亮。1959年羅伯特森在電鏡下看到了細胞質(zhì)膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。他把細胞質(zhì)膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。
推測：所有細胞質(zhì)膜都由“蛋白質(zhì)-磷脂-蛋白質(zhì)”三層構(gòu)成的“單位膜模型”
[資料5] 1970年，科學家用發(fā)綠色熒光的染料標記小鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子，用發(fā)紅色熒光的染料標記人細胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細胞和人細胞融合。這兩種細胞剛?cè)诤蠒r，融合細胞的一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光。在37℃下經(jīng)過40min,兩種顏色的熒光均勻分布。這一實驗以及相關的其他實驗證據(jù)表明，細胞質(zhì)膜具有流動性。
1972年辛格（S. J. Singer）和尼科爾森（G. Niclsn）總結(jié)前人的研究成果，并且在新的觀察和實驗證據(jù)的基礎上，提出了新的生物膜模型———流動鑲嵌模型，為多數(shù)人所接受。
材料3　人、鼠細胞融合實驗
(5)方法：______________。(6)現(xiàn)象：①剛?cè)诤蠒r，融合細胞的一半發(fā)_________，另一半發(fā)_________。②37 ℃下經(jīng)過40 min后，兩種顏色的熒光_________，若適當降低溫度，膜蛋白最終均勻分布的時間會______ (填“縮短”或“延長”)。(7)試結(jié)合人、鼠細胞融合實驗說明細胞質(zhì)膜的流動性。提示：人、鼠細胞融合成一個細胞，首先說明磷脂分子可以流動。最終紅色和綠色熒光在整個細胞質(zhì)膜中均勻分布，說明細胞質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)也是可以運動的。
觀察細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，分析主要成分有哪些？
細胞質(zhì)膜的流動鑲嵌模型
1.細胞質(zhì)膜的主要成分：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)
觀察細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，分析細胞質(zhì)膜的基本支架是什么？
2.細胞質(zhì)膜的基本支架是：磷脂雙分子層
蛋白質(zhì)分子是如何分布在其中？
3.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，有的貫穿于整個磷脂雙分子層。這些蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔?。分布特點：不均勻，不對稱
糖分子聚合形成的糖鏈，分布在何處？
4. 糖類分子聚合成的糖鏈，能分別與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白、糖脂，這些糖類分子被稱為糖被，分布在細胞質(zhì)膜的外表面，在細胞之間的信息交流中具有重要的作用。
細胞質(zhì)膜的流動性的原因及意義
5. 細胞質(zhì)膜具有一定的流動性的具體表現(xiàn)（具有流動性的原因）： 構(gòu)成膜的磷脂分子可以自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動；6.細胞質(zhì)膜流動性的意義：對于細胞完成物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等功能都是非常重要的；
質(zhì)膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。
細胞質(zhì)膜將生命物質(zhì)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。
1.將每個細胞與周圍環(huán)境分隔開，維持細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定
不需要、有害的物質(zhì)（如細菌、病毒等）_____________
2、控制細胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換
細胞質(zhì)膜的控制作用是相對的
營養(yǎng)物質(zhì)（氨基酸、無機鹽、葡萄糖等）
廢物（CO2、尿素等）
3、進行細胞之間的信息交流
在多細胞生物體內(nèi)的眾多細胞不是孤立存在的，而是通過各種方式進行信息交流，相互協(xié)調(diào)，共同維持生物體的生命活動。
功能越復雜的細胞，其細胞質(zhì)膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量往往越多。
化學信號傳導（如激素）
分泌的激素（信號分子）
與靶細胞膜上的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞
細胞間遠距離傳遞信息示意圖
靶細胞：接受信號分子的細胞受體：靶細胞膜上與信號分子特異性結(jié)合的位點，一般為糖蛋白
相鄰細胞間傳遞信息示意圖
例如：精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合
某些植物中，相鄰細胞間可通過胞間連絲傳遞信息
1、成分：2、功能：3、特性：
維持細胞形態(tài)，保護細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)
細胞壁是全透性的，無生物活性
例1 下列對細胞質(zhì)膜成分的敘述，錯誤的是(　)A.細胞質(zhì)膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)B.細胞質(zhì)膜中的脂質(zhì)主要是磷脂D.細胞質(zhì)膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定細胞質(zhì)膜功能的復雜程度
C.細胞質(zhì)膜上的糖類很少，所以其作用不重要
例2 下列有關生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的敘述，錯誤的是(　　)A.“空氣—水界面”實驗表明脂質(zhì)在細胞質(zhì)膜中排列為連續(xù)的兩層C.人細胞和鼠細胞的融合實驗運用了熒光標記法D.流動鑲嵌模型認為，構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂和大多數(shù)蛋白質(zhì)可以運動
B.在電鏡下能看到細胞質(zhì)膜清晰的“明—暗—明”三條帶
下圖表示人類在探索細胞質(zhì)膜的成分與結(jié)構(gòu)的歷程中所經(jīng)歷的幾件大事。
目前，細胞質(zhì)膜的流動鑲嵌模型已被大多數(shù)人所接受，右圖就是流動鑲嵌模型的示意圖。
(1)圖中[⑥]________ 的基本組成單位是________。構(gòu)成細胞質(zhì)膜基本支架的是[④]______________ 。(2)與細胞質(zhì)膜的識別功能有關的結(jié)構(gòu)是[③]________ 和[①]糖脂。(3)位于細胞質(zhì)膜外側(cè)的是A(填“A”或“B”)，判斷的依據(jù)是____________和糖脂。(4)細胞中的其他生物膜均有與此相似的結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行的具體功能卻有很大區(qū)別，其主要原因是什么？提示：在于膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。
1.細胞質(zhì)膜的流動鑲嵌模型(1)細胞質(zhì)膜中的脂質(zhì)除磷脂外，還有一些糖脂和膽固醇。(2)糖脂和糖蛋白都分布于細胞質(zhì)膜的外側(cè)。(3)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子并不是均勻分布的，而是呈不對稱性分布。
2.巧判細胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)與外側(cè)(1)依據(jù)：細胞質(zhì)膜中的糖類與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白或糖脂，糖蛋白或糖脂絕大多數(shù)分布于細胞質(zhì)膜外側(cè)。(2)方法：有糖蛋白或糖脂的一側(cè)為細胞質(zhì)膜的外側(cè)，另一側(cè)為細胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)。
例3 如圖為生物膜流動鑲嵌模型的模式圖。下列有關敘述正確的是(　　)A.若該生物膜表示動物細胞質(zhì)膜，則其脂質(zhì)成分就是圖中的a(磷脂)B.若該生物膜表示細胞質(zhì)膜，則在其結(jié)構(gòu)上存在雙層膜C.若該生物膜表示人體某組織細胞的細胞質(zhì)膜，則a種類的多樣性決定了膜功能的多樣性
D.若該生物膜表示人體消化道上皮細胞的細胞質(zhì)膜，則b與細胞的表面識別和信息交流有關
1.動物細胞的系統(tǒng)邊界是細胞質(zhì)膜，植物細胞的系統(tǒng)邊界是細胞壁。( )2.細胞間的信息交流都是通過細胞質(zhì)膜的直接接觸來完成的。( )3.提取雞紅細胞的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單層，測得單層分子的面積是其紅細胞表面積的兩倍。( )
4.蛋白質(zhì)分子構(gòu)成細胞質(zhì)膜的基本支架。( )5.功能越復雜的細胞質(zhì)膜，磷脂含量就越高。( )
1.從細胞質(zhì)膜上提取了某種成分，用非酶法處理后，加入雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色反應；若加入斐林試劑并加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀。該成分是(　　)A.糖脂 B.磷脂 D.脂蛋白
2.下列說法與細胞質(zhì)膜發(fā)現(xiàn)史不一致的是(　　)A.歐文頓在實驗基礎上提出，細胞質(zhì)膜是由脂質(zhì)組成的B.戈特和格倫德爾用丙酮從紅細胞中提取細胞質(zhì)膜，結(jié)果脂質(zhì)在水面上鋪展成單分子層，測得其面積約為紅細胞表面積的2倍。他們由此推出：脂質(zhì)呈雙分子層排布D.科學家用不同熒光素標記人細胞和鼠細胞并進行融合，證明了細胞質(zhì)膜的流動性
C.羅伯特森在電鏡下看到了細胞質(zhì)膜清晰的“明—暗—明”的三層結(jié)構(gòu)，確認細胞質(zhì)膜為脂質(zhì)雙分子層的“單位膜模型”
3.研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮素在皮膚中分布不均是形成色斑的主要原因。內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚，可以和黑色素細胞質(zhì)膜上的受體結(jié)合，使內(nèi)皮素失去作用，這為美容研究機構(gòu)帶來了福音。上述材料體現(xiàn)了細胞質(zhì)膜的哪項功能(　　)A.細胞質(zhì)膜中的蛋白質(zhì)含量越高，功能越復雜B.控制物質(zhì)進出細胞D.將細胞與外界環(huán)境分開
C.細胞質(zhì)膜具有信息交流的功能
4.(多選)下列關于細胞質(zhì)膜和細胞壁的敘述，正確的是(　　)A.植物細胞壁的主要化學成分是纖維素和蛋白質(zhì)B.細胞間的信息交流大多與細胞核的結(jié)構(gòu)和功能有關
C.蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)膜行使功能時起重要作用D.細菌和真菌細胞壁的成分不相同
5.右圖是人體肝臟細胞的細胞質(zhì)膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①～③表示物質(zhì)。有關說法錯誤的是(　　)
D.將該細胞中的③這種物質(zhì)全部提取出來，發(fā)現(xiàn)其單分子層面積等于該細胞質(zhì)膜面積的兩倍
A.③在細胞質(zhì)膜上都不是靜止的B.②在細胞質(zhì)膜上的分布是不均勻的C.①與細胞間的信息交流功能有密切關系