(共23张PPT)
细胞膜的结构和功能
（第1课时）
教学目标
描述细胞膜的成分与功能，认同结构与功能相统一的观点；
对细胞膜的成分和功能相关资料进行分析、推理、归纳；
对与细胞膜的成分有关的科学史实验进行分析，探究细胞膜的成分。
一、细胞膜的功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
最早的生命形式是细胞。细胞是最基本的生命系统。
思考与讨论：
由无生命的化学向原始的生
命进化，成为能够从环境中
吸收物质能量的原始单细胞
生物，最关键的是什么？
图3-1推测的原始海洋景观想象图
一、细胞膜的功能
2.控制物质进出细胞
？
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
（1）通过信息分子间接交流
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
（2）细胞间直接交流
一、细胞膜的功能
3.进行细胞间的信息交流
（3）经特殊通道交流
胞间连丝
二、对细胞膜的成分的探索
科学家为了研究质膜的结构，设计了许多巧妙的实验。这些实验对于探索质膜的成分和构建质膜的结构模型具有重要意义。
[资料1] 1895年，欧文顿（E.Overton) 推测：细胞膜是由脂质组成的。
[资料2] 科学家通过制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
二、对细胞膜的成分的探索
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
磷脂的分子一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾巴（如下图）。
二、对细胞膜的成分的探索
[资料3] 1925年，两位荷兰科学家戈特（E.Gorter)和格伦德尔（F.Grendel)
推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层（如下图）。
在水中形成的磷脂双分子层的模式图
[资料4]1935年，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。
一、细胞膜的功能
欧文顿由植物细胞通透性的实验现象，根据相似相容原理，推测膜是由脂质组成的。最初认识到膜成分的认识，是通过对现象的推理分析的。
课本第42页讨论
一、细胞膜的功能
课本第42页讨论
二、对细胞膜的成分的探索
课本第42页讨论
3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析？
因为磷脂分子有一个亲水头部和疏水尾部,疏水尾巴要聚集到一起,这就是疏水作用,这就使得亲水的头在外与水接触,疏水的尾巴聚在里头,形成稳定的双分子层结构。
二、对细胞膜的成分的探索
脂质中,磷脂最丰富。
50 脂质
40 蛋白质
2~10%糖类
蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。
糖类与蛋白质、脂质组成糖蛋白和糖脂。
三、学习小结
细胞膜
四、练习与应用
1.下列关于细胞膜功能的叙述，错误的是（
）
A.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
B.细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动
C.相邻两个细胞的信息交流全靠细胞膜的直接接触
D.细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的
C
四、练习与应用
2．细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌性激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细
)
胞间信息交流的实现分别依赖于(
A．血液运输，突触传递
B．淋巴运输，突触传递
C．淋巴运输，胞间连丝传递
D．血液运输，细胞间直接接触
D
四、练习与应用
3.在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的元素是( D )
A.C、H、O
B.C、H、O、P
C.C、H、O、N
D.C、H、O、N、P
四、练习与应用
)
4.下列关于植物细胞壁的说法，下列表述错误的是(
A.植物细胞都有细胞壁
B.细胞壁的化学组成中含有多糖
C.细胞壁对植物细胞具有支持和保护作用
D.细胞壁具有控制物质进出细胞的作用
D
1.植物细胞的细胞壁是系统的边界吗？
（1）植物细胞壁成分：主要是纤维素和果胶
（2）植物细胞壁的功能：支持和保护。
（3）植物细胞壁的特性：全透性的。
（4）植物细胞膜才是植物细胞真正的边界。
细胞膜细胞质
细胞核
液 泡叶绿体
细胞壁
植物细胞显微结构图
2.细胞间进行信息交流时往往需要受体，受体的化学本质是什么？
因为膜结构中的脂质分子层主要起屏障作用，蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。膜中的特殊蛋白质则与物质运输、能量转换和信息传递有关。所以受体的的化学本质是蛋白质。
3.将任何一个细胞，例如人的肝细胞、青蛙的红细胞中的磷脂成分全部提取出来，将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积都相当于原来细胞膜表面积的两倍吗？
不是的。
因为人的成熟红细胞中除了细胞膜外，没有其他的膜结构。而人的肝细胞，青蛙的红细胞除了细胞膜外还有其他膜结构。(共24张PPT)
高一—人教版—生物学必修1—第3章
细胞膜的结构和功能
（第2课时）
学习目标
1.简述流动镶嵌模型的基本内容；
2.通过对细胞膜结构的探索过程的分析，感悟科学理论的形成是不断修正和进步的过程。
复习导入
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
复习导入
细胞膜的成分
1.脂质
2.蛋白质
3.少量糖类
构成：磷脂双分子层
思考：细胞膜的结构是怎样的？
一、细胞膜结构的探索
（一）罗伯特森：
在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
蛋白质（暗）
蛋白质（暗）
蛋白质
蛋白质
脂质
一、细胞膜结构的探索
细胞的生长
变形虫的变形运动
一、细胞膜结构的探索
（二）用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验。
一、细胞膜结构的探索
（三）辛格（S.J.Singer）和尼科尔森（G.Nicolson)：
“流动镶嵌模型”。
实验 实验结果 膜结构性质的概括 模型的提出与完善
罗伯特森实验 电镜下细胞膜呈“暗-亮-暗”结构 所有细胞膜都是静态的蛋白质-脂质-蛋白质结构 三明治模型
人鼠细胞融合实验 不同颜色的荧光在细胞膜上均匀分布 细胞膜具有流动性 流动镶嵌模型
其实相关实验 蛋白质镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层 磷脂双分子层可侧向流动
细胞膜结构模型的发展
科学方法——提出假说
细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。
科学技术的应用与进步
典例1
下列关于细胞膜成分和结构探索历程的说法，不正确的是（ ）
A.提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层的面积是红细胞表面积约2倍，说明细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
B.罗伯特森的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
C.人鼠细胞的融合实验证明了细胞膜的流动性
D.流动镶嵌模型认为构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
B
二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
磷脂双分子层：构成细胞膜的基本支架，可以侧向自由流动。
二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质分子
蛋白质分子（承担膜的主要功能）：镶、嵌、贯穿磷脂双分子层，大多数也能运动
二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质分子
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性
二、流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层
（基本支架）
蛋白质分子
糖蛋白
糖被（具有识别、信息传递等功能）：分布在细胞膜外表面
糖脂
比较细胞膜的结构特点和功能特性
比较项目 内容 原因 实例
细胞膜的结构特点 具有一定的流动性 构成膜的 是可以运动的
细胞膜的功能特性 具有一定的选择透过性 与膜上 以及 都有关
磷脂双分子和
大多数蛋白质分子
蛋白质的种类和数量
磷脂双分子层的疏水性
细胞融合
变形虫的运动与摄食
台盼蓝染液鉴别
动物细胞是否死亡
典例2
细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（ ）
A.细胞膜的蛋白质分子有的具有物质运输功能
B.磷脂分子构成细胞膜的基本支架
C.细胞膜上有糖被的一面为细胞的外侧
D.细胞膜具有一定的流动性
B
磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架
承担膜的主要功能
识别、信息交流功能
磷脂分子、蛋白质分子均可运动
基本支架 侧向流动
磷脂
蛋白质
镶在、嵌入或贯穿
大多数可运动
细胞膜
少量糖类
组分
细胞表面
结构特点：一定的流动性
1.将细胞与外界环境分隔开
结构
功能
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型
总结归纳
疑 问
1.糖蛋白、糖脂和糖被之间有什么关系？
糖蛋白
糖脂
糖被
疑 问
2.不同种类的细胞，细胞膜的成分及其含量是否相同？
不同种类的细胞，细胞膜的成分及其含量不完全相同。如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中则没有，这与细胞的功能有关。
同时，组成细胞膜成分的含量并不是不可变的，如在癌细胞中，糖蛋白的含量下降。
疑 问
3.细胞膜的结构在生活中有何应用？
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？
疑 问
3.细胞膜的结构在生活中有何应用？
2.请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞发挥作用？
疑 问
3.细胞膜的结构在生活中有何应用？
3.请推测：该脂质体的研究应用是依据了细胞膜的哪些功能？
