(共27张PPT)
第3章第1节
细胞膜的结构和功能
人教版2019 一年级上
用凉水洗汉菜时，水是清的。开水炒完之后，汤汁却是红色的。这一现象表明了细胞膜的什么功能呢？
活的细胞能够控制物质进出细胞。细胞死亡，细胞内容物外流，色素分子也流出细胞外。
新知导入
为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
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，而活细胞不会着色。
活细胞
死细胞
动物活细胞的细胞膜具有选择透过性，不允许台盼蓝进入（不是细胞所需的营养物质）；而死细胞的细胞膜失去了选择透过性，故被染色。
推测
根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力
新知导入
新知导入
一个国家有陆地、海域、领空的边界；使人体内部与外界分隔开也有边界，这个边界是细胞壁吗，为什么
不是的，细胞壁虽然位于植物细胞最外层，起保护和支撑作用，但它是全透性的，不能作为系统的边界。
细胞作为一个基本的生命系统，它的边界是细胞膜，也叫质膜。
新知讲解
一、细胞膜的功能
二、细胞膜成分与结构的探索
三、流动镶嵌模型的基本内容
一、细胞膜的功能
1．将细胞与外界坏境分隔开
推测的原始海洋景观想象图
膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。
新知讲解
不需要或对细
胞有害的物质
需要的物质
废物
释放到细胞外发
挥作用的物质
演示
注意：细胞膜的控制作用是相对的
2．控制物质进出细胞
新知讲解
（1）通过“信息分子”间接交流
（3）经特殊通道交流信息
胞间连丝
除以上三种功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与运动、分泌等。
该过程不需要受体！
新知讲解
3、进行细胞间的信息交流（3种方式）
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。但细胞膜非常薄，即使在高倍镜下依然难以看清它的真面目，人们对细胞膜化学成分与结构的认识经历了很长的过程。
新知讲解
时间（人物） 依据 推测或结论
1895年（欧文顿） 发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜 细胞膜是由脂质组成的
— 通过一定方法制备出纯净细胞膜，进行化学分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
合作探究
阅读42页思考.讨论四则材料，总结归纳
时间（人物） 依据 推测或结论
1925年（戈特和格伦德尔） 用丙酮从人的红细胞中提取脂质，脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
1935年（丹尼利和戴维森） 细胞的表面张力明显低于油一-水界面的表面张力，而人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质则表面张力会降低 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
合作探究
思考·讨论 P42
1．提示：最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析。
2．提示：在空气—水界面中，水只在下侧。磷脂分子头亲水而尾疏水，磷脂分子只会头下尾上排列在此界面中，因此只能铺展成单分子层。
对于红细胞来说，其膜结构只有细胞膜。从红细胞中提取的脂质，全部来自细胞膜。这些脂质铺成一层的面积是细胞表面积的2倍，说明这些脂质把红细胞表面围了两层。
3．提示：磷脂头亲水，尾疏水。那么在水中，磷脂分子的尾不接触水才是最稳定的形式。只有磷脂分子尾尾相对时，磷脂分子的尾才能最大限度不接触水。这也意味着，磷脂分子在水中能自发地形成头朝外，尾朝内的双分子层。
对于细胞来讲，其内部是水，外部也是水。包围细胞的磷脂头要朝内，也要朝外。根据前面所讲，磷脂分子在水中总是自发地形成尾尾相对，头部朝向两侧的双分子层。因此，细胞表面就形成了头部朝向细胞内侧和外侧，尾部相对的磷脂双分子层。
4．提示：磷脂分子将集中分布于水—苯交界处。处于水—苯界面位置的磷脂分子，铺展成单层。头朝水，尾朝向苯。
蛋白质
脂质
糖类
磷脂含量最丰富;
蛋白质在细胞膜行驶功能时起重要作用，功能复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。
二、细胞膜的成分与结构
1、细胞膜中还含有哪种成分，各种成分的占比是怎样的？
2、构成细胞膜的脂质中，哪种脂质含量最丰富？动物细胞膜中还含有哪种脂质？
3、细胞膜的功能与其上的蛋白质有何关联？
（40％）
（50%）
（2%~10%）
动物细胞膜中还含有少量胆固醇。
新知讲解
二、科学家对细胞膜结构的探索历程
磷脂和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？
“蛋白质－脂质－蛋白质”的静态模型是否有缺陷，应如何修正？
1959年罗伯特森在电镜下看到：
“三明治”模型
（1）蛋白质对称分布
（2）静态结构
新知讲解
对细胞膜结构的再探索
细胞膜的结构
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图
结论：细胞膜具有流动性。
新知讲解
磷脂双分子层
磷脂分子
蛋白质分子
糖蛋白
三、流动镶嵌模型
新知讲解
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）
2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性）
3、磷脂分子是可以运动的，具有流动性。（其分子的运动有多种形式）
新知讲解
流动镶嵌模型的基本内容
4、大多数的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现了膜的流动性）
5、细胞膜外表，有一层由糖类分子与蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）
新知讲解
流动镶嵌模型的基本内容
蛋白质
磷脂双
分子层
糖蛋白
A
B
内侧？
外侧？
新知讲解
A为外侧，B为内侧
说明细胞膜具有不对称性
1．下列关于生物膜结构探索历程的说法中，不正确的是( )
A．最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的
B．三层结构模型认为生物膜为静态的结构
C．流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
D．三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的
D
课堂练习
2．细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。关于细胞间信息交流的说法错误的是（ ）
A．B细胞与乙细胞上的受体化学本质都是蛋白质
B．图2可以表示精子与卵细胞的识别
C．细胞间信息交流的方式多种多样，可以是细胞接触传递信息，也可以通过介质传递
D．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
D
课堂练习
细胞膜有哪些主要功能？
（1）将细胞与外部环境分隔开 （2）控制物质进出细胞 （3）进行细胞间的信息交流
细胞膜的成分是什么？
细胞膜的结构是怎样的？
流动镶嵌模型
课堂总结
蛋白质（40%） 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
脂质（50%） 磷脂含量最丰富；动物细胞膜中还有少量胆固醇
糖类 （2%-10%）
板书设计
一、细胞膜的功能
1.将细胞与环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
二、细胞膜成分与结构的探索
脂质约50%，蛋白质约40%，糖类占2%-10%
三、流动镶嵌模型的基本内容
作业布置
1.课后46页练习与应用
2.动手利用废旧物品制作生物膜模型
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
3.1细胞膜的结构和功能学案
导入
1.联系生活 为什么凉水洗汉菜，水是清的，用开水炒后水是红的？
2教材40页问题探讨（1）.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
（2）.据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能
知识点一、细胞膜的功能
1.
2.
3.
细胞间信息交流的方式有：
知识点二、细胞膜的成分和结构的探索
1.课堂活动：阅读课本42页材料完成下面表格
时间（人物） 依据 推测或结论
2.讨论并回答42页4个问题
（1）.
（2）.
（3）.
（4）.
3.细胞膜成分(结合P43—第一自然段写出细胞膜的成分及特点)
成分包括： （约占50%）主要是 ，动物细胞膜还有
（约占40%），与细胞膜的功能密切相关
（2%-10%）
特点：功能越复杂的细胞膜，___________的种类和数量越多。
4．静态结构模型的提出
(1)时间：1959年
(2)科学家：________
(3)依据：电镜下看到了细胞膜清晰的____________的三层结构
(4)模型假说：所有的细胞膜都由________________________三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是____________，两边的暗层是_______________。
(5)模型缺点：细胞膜为__________统一结构，细胞膜功能将难以实现，无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动。,
5.新技术带来新模型
(1)人—鼠细胞融合实验
(2)动态结构模型的提出
流动镶嵌模型
知识点三、流动镶嵌模型的基本内容
1.生物膜的化学组成：
生物膜主要是由 和 组成
流动镶嵌模型的基本内容
名 称：
（1）图中a 地 位：生物膜的
特 点： 具有
名称： 分子
有的 在磷脂双分子层的表面
（2）图中b 位置 有的部分或全部 磷脂双分子层中
有的 整个磷脂双分子层
特点：大多数蛋白质分子是可以
名称：
（3）图中c
作用：保护、润滑和
除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和 结合形成
5.判断细胞膜的外表面和内表面的依据是什么？
糖被只分布在细胞膜的外表面；这说明细胞膜具有不对称性。
随堂练习
1.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解,不正确的是( )。
A.细胞需要的营养物质可以进入细胞
B.细胞产生的废物要排到细胞外
C.对细胞有害的物质不能进入细胞
D.细胞不需要的物质不容易进入细胞
2.下列适合作制备细胞膜材料的是( )。
A.家鸽的红细胞 B.青蛙的红细胞C.兔的红细胞 D.大肠杆菌
3.某同学学习了细胞膜的成分后,自己构建了4种磷脂双分子结构模型,你认为构建最合理的是( )。
4.下图是细胞膜流动镶嵌模型示意图,其中字母表示组成细胞膜的物质,下列叙述正确的是( )。
A.a具有水溶性部分和脂溶性部分
B.与b、c、d、e相比,a的移动受到较大限制
C.细胞膜的功能仅与b、c、d、e相关
D.细胞间的信息交流一定与b、c、d、e有关
参考答案：
1.细胞死亡，细胞内容物外流，色素分子也流出细胞外。
2.动物活细胞的细胞膜具有选择透过性，不允许台盼蓝进入（不是细胞所需的营养物质）；而死细胞的细胞膜失去了选择透过性，故被染色。
知识点一
细胞膜的功能 1.将细胞与外界分隔开，保障了细胞内部环境的稳定。
2控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
知识点二
1.
时间（人物） 依据 推测或结论
1895年（欧文顿） 发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜 细胞膜是由脂质组成的
— 通过一定方法制备出纯净细胞膜，进行化学分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
1925年（戈特和格伦德尔） 用丙酮从人的红细胞中提取脂质，脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
1935年（丹尼利和戴维森） 细胞的表面张力明显低于油一-水界面的表面张力，而人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质则表面张力会降低 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
2.
（1）．提示：最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析。
（2）．提示：在空气—水界面中，水只在下侧。磷脂分子头亲水而尾疏水，磷脂分子只会头下尾上排列在此界面中，因此只能铺展成单分子层。
对于红细胞来说，其膜结构只有细胞膜。从红细胞中提取的脂质，全部来自细胞膜。这些脂质铺成一层的面积是细胞表面积的2倍，说明这些脂质把红细胞表面围了两层。
（3）．提示：磷脂头亲水，尾疏水。那么在水中，磷脂分子的尾不接触水才是最稳定的形式。只有磷脂分子尾尾相对时，磷脂分子的尾才能最大限度不接触水。这也意味着，磷脂分子在水中能自发地形成头朝外，尾朝内的双分子层。
对于细胞来讲，其内部是水，外部也是水。包围细胞的磷脂头要朝内，也要朝外。根据前面所讲，磷脂分子在水中总是自发地形成尾尾相对，头部朝向两侧的双分子层。因此，细胞表面就形成了头部朝向细胞内侧和外侧，尾部相对的磷脂双分子层。
（4）．提示：磷脂分子将集中分布于水—苯交界处。处于水—苯界面位置的磷脂分子，铺展成单层。头朝水，尾朝向苯。
3.脂质 磷脂 胆固醇 蛋白质 糖类 蛋白质
4.罗伯特森 暗-亮-暗 蛋白质-脂质-蛋白质 脂质分子 蛋白质 静态
5.运动 流动性
知识点三
1. 磷脂 蛋白质
3.流动镶嵌模型内容
1：细胞膜的基本支架是：磷脂双分子层
2：蛋白质在磷脂双分子层中的分布是：蛋白质有的可以镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿与整个磷脂双分子层。
在细胞膜上的蛋白质分子的作用是：物质运输等方面具有重要作用
在细胞膜上的蛋白质的种类和含量越多，说明细胞膜功能越复杂
3：细胞膜具有流动性的原因是：构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
4：细胞膜的外表面有糖被（糖类分子和蛋白质构成糖蛋白，与脂质结构构成糖脂，这些糖类分子叫做糖被）其功能是：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关
课堂练习 C C A A
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