(共27张PPT)
第1节 细胞膜的结构和功能
第三章 细胞的基本结构
人教版必修1
课堂导入
3.1 细胞膜的结构和功能
学 习 目 标
生命观念
通过对细胞膜功能、成分和结构的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。
科学探究
通过学习细胞膜成分和结构的探索历程，培养科学探究能力。
科学思维
通过对细胞膜流动镶嵌模型的学习，培养模型与建模的科学思维。
社会责任
认同科学理论的形成是科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。
资料1：科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能逸出细胞。这体现了细胞膜的什么功能？
功能1：将细胞与外界环境分隔开，
保障了细胞内部环境的相对稳定
探究一：细胞膜的功能
资料2：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。
功能2：控制物质进出细胞
探究一：细胞膜的功能
分泌物（如抗体、激素等）
代谢废物
（如CO2、尿素等）
细胞膜的控制作用是相对的
营养物质（如水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等）
不需要的、有害的物质（如病毒、病菌）
细胞膜的功能特点：选择透过性
功能2：控制物质进出细胞
探究一：细胞膜的功能
活动：闻一闻紫甘蓝，分析大脑感受到气味这一过程需要哪些细胞参与？
功能3：进行细胞间的信息交流
探究一：细胞膜的功能
资料3：
①胰岛B细胞分泌胰岛素促进肝细胞合成肝糖原使血糖浓度降低
②海洋中存在不同物种的精子和卵细胞，只有同一物种的精子和卵细胞才能结合
③向高等植物的一个细胞注入荧光染料，染料可扩散至相邻细胞
激素
（1）通过细胞分泌的化学物质传递信息
接受信号的细胞
受体
受体：
靶细胞膜上与信号特异性结合的位点
探究一：细胞膜的功能
（2）通过细胞直接接触传递信息
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子
相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
探究一：细胞膜的功能
胞间连丝
胞间连丝
【拓展延伸】
植物细胞的边界是细胞壁还是细胞膜？
（3）通过细胞间的通道传递信息
探究一：细胞膜的功能
知识小结
细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
细胞分泌化学物质
细胞直接接触
细胞间的通道
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
合 作 探 究（8-10min）
1.阅读教材P42对生物膜成分的探索第1.2.3.5自然段，分析并说明细胞膜的成分有哪些？
2.制备纯净细胞膜选取的材料是什么？原因是什么？
3.模型构建1：请根据磷脂分子的特点，推理和想象，构建出磷脂分子在空气—水界面上的排列模型。
4.模型构建2：已知细胞膜的两侧都有水环境存在,思考：在这样的环境中，磷脂分子在是怎样排布的呢？
5.阅读教材P43对细胞膜结构的探索,分析并说明你的观点。
6.阅读教材P43第4自然段，结合图3-4人鼠细胞融合实验，你能得出什么结论？
探索历程
自主阅读教材P42对生物膜成分的探索第1.2.3.5自然段，分析并说明细胞膜的成分有哪些？
1895年
1935年
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
_______（约50%）
_______（约40%）
主要
成分
_______（约2%~10%）
_______（主要）
脂质
蛋白质
糖类
磷 脂
胆固醇
蛋白质的_______与________
决定细胞膜功能的复杂程度。
种类
数量
甘油
脂肪酸
尾部
头部
磷酸
胆碱
模型构建1：请根据磷脂分子的特点，推理和想象，构建出磷脂分子在空气—水界面上的排列模型。
探索历程
1895年
1935年
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
亲水“头”部
（极性）
疏水“尾”部
（非极性）
膜外（水溶液）
膜内
（水溶液）
细胞膜的位置
模型构建2：已知细胞膜的两侧都有水环境存在。思考：在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中是怎样排布的呢？
1925年
脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的？
探索历程
1895年
1935年
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
阅读教材P43对细胞膜结构的探索分析第2自然段。
探索历程
1959年
提出假说：细胞膜为“蛋白质—脂质—蛋白质”三层静态统一结构模型。
电镜的发明推动科学的发展
1895年
1935年
1925年
罗伯特森
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
20世纪60年代以后，人们对这一模型的异议增加了。
请同学们观察这些图形，谈谈异议增加的原因是什么？
关于细胞模型，请你提出合理的假说。
探索历程
1959年
1895年
1935年
1925年
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
受精时
细胞融合
酵母菌的
出芽生殖
细胞的生长与分裂
探索历程
请阅读教材P43第4自然段，结合图3-4人鼠细胞融合实验，你能得出什么结论？
结 论 : 蛋白质分子是可以运动的。
结合其他实验表明，细胞膜具有流动性。
1959年
1895年
1935年
1925年
1970年
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
探索历程
补充资料
冰冻蚀刻技术：用干冰等冰冻细胞膜，然后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。
20世纪
60年代
1959年
1895年
1935年
1925年
结论：蛋白质有的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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。
1970年
新的技术带来了突破
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
探索历程
1972年
20世纪
60年代
1959年
1895年
1935年
1925年
1970年
探究二：对细胞膜成分和结构的探索
1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜的流动镶嵌模型，被多数人认同。
构建细胞膜流动镶嵌模型
模型构建3：根据所学内容，小组合作构建流动镶嵌模型
活动说明
1.注意事项：操作安全（牙签、剪刀）
2.构建原则：科学性
3.小组展示要求：
各材料代表的结构，理论依据，功能
4.构建时间：约10min
流动镶嵌模型的主要内容
1、生物膜的主要成分？
2、生物膜的基本支架？
3、蛋白质在脂质上的分布方式有哪些？
4、糖被的分布，功能？
5、生物膜的结构特点？
具有一定的流动性
磷脂分子、蛋白质
磷脂双分子层
镶、嵌、贯穿
细胞膜外表面、糖脂、糖蛋白
识别、信息传递
细胞
细胞膜
最基本的生命系统
一定的流动性
流动镶嵌模型
系统的边界
结构
成分
脂质（磷脂）50%
糖类
蛋白质 40%
特点
模型
主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质大多也能运动。
实例
原因
小鼠细胞和人细胞融合
功
能
主要成分
基本支架、蛋白质
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
将细胞与外界环境分隔开
特
点
选择透过性
课堂小结
糖被
探索
1.下图展示了细胞膜的部分功能，其中①为一种特殊的结构——胞间连丝。据图分析，下列叙述错误的是( )
A.功能①是高等植物细胞间的一种信息交流的方式
B.功能②可体现动物细胞和植物细胞的边界
C.功能③确保了对细胞有害的物质不能进入细胞
D.性激素作用于靶细胞不能用图中④表示
巩固提升
C
2.分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡，称为脂质体。图是一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。据图分析错误的是（ ）
A．脂质体的“膜”与细胞膜均以磷脂双分子层为基本支架
B．图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物
C．脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞
D．由于脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白，故能避免被白细胞识别和清除
B
巩固提升
人类对自然界的认识永无止境，对膜的研究将更加细致入微。
2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究细胞膜的美国科学家Peter Agre（水通道蛋白）和Roderick MacKinnon（钾离子通道蛋白）。
拓展
生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？
