《细胞膜的结构和功能》教学设计
考虑到本节内容是必修一第三单元第一章第一节的内容，内容难度不大但是后面学习细胞膜物质运输的基础，而学生对细胞膜本身又不太感兴趣所以本节课的设计要基于课程标准，但又不能局限于课本内容，尽量运用有趣、有效的案例来激发学生的学习兴趣。
【教学目标】
简述细胞膜的结构和功能
通过探究细胞膜结构的研究资料，培养学生依据实验现象，推理分析的能力。
通过细胞膜结构和功能的学习，形成生物体结构与功能相统一的观点。
【教学重难点】
细胞膜的结构和功能
【教学过程】
导入：轻轻磕开蛋壳我们会发现蛋壳内有一层薄膜，这层膜对鸡蛋的生命活动正常进行有很好的保护作用。其实，在细胞中也有这样的一层膜，那就是细胞膜，今天，我们就学习一下有关细胞膜的结构与功能
设计意图：让学生最直观的感受细胞膜的存在。
下面我们介绍一下细胞膜的功能
一、细胞膜的功能
教师活动：（1）引导学生进行类比分析：作为细胞生命系统的边界，将细胞膜和国家的边境线、海关、边检相比较，分析其功能，通过形象的比喻引出细胞膜的功能，学生阅读课本找出细胞膜的功能。
（2）展示小诗：是谁，隔开了原始海洋的、动荡。是谁，奏鸣了生命的交响。是谁，为
我日夜守边防。是谁，为我传信报安康。啊！伟大的细胞膜呀！没有你，我是何等模样！
学生活动：通过类比分析讨论细胞膜的功能；通过朗读小诗体会细胞膜的结构与功能功
能。
师生共同归纳细胞膜的功能。通过以上分析与讨论，学生对细胞膜的功能有了一定的了
解。
设计意图：通过分析打油诗理解细胞膜的功能，学生更加感兴趣，从而激发学生进行下一步探究的欲望。教师注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，使学生在现实生活的背景中学习生物学，将抽象知识具体化，加深理解和记忆。
二、细胞膜的结构
细胞膜的认识过程
教师活动：提供材料，提出问题。
首先教师通过演示实验“油和水”、“水和酒精”的相互溶解，让学生明白相似相溶原理，然后让学生看一下【资料一】，欧瓦顿发现，脂溶性的比非脂溶性的物质更容易进入细胞中，根据相似相溶原理说明这句话的含义是什么？你得出结论的依据是什么?
学生活动：阅读资料， 细胞膜的组成成分，思考教师提出的问题。
通过阅读资料学生很容易分析得出细胞膜是由磷脂和蛋白质组成的，说明细胞膜主要由脂质组成的，依据的是化学上相似相溶的原理。
设计意图：学生通过阅读资料自己推导出细胞膜的成分，能够加深印象。同时培养学生在关键知识之间建立深刻的逻辑关系，培养其知识迁移能力。
过渡：磷脂分子具有什么特点？
教师活动：提供资料，提出问题。
【资料二】“磷脂分子排列成单层，而且其磷脂基团的极性头部都浸在水中”这句话的含义是什么？。
学生活动分析得出磷脂分子都是极性亲水的，尾部是非极性疏水的。
教师活动：动画演示磷脂分子的示意图。结合磷脂分子的特点，让学生画出磷脂分子排列在水平面的状态，进一步清楚磷脂分子的化学特性。
过渡：细胞膜上的磷脂分子是如何排列的呢？
教师活动：提供资料，提出问题。【资料三】为什么面积是红细胞的两倍呢 ？
这说明细胞膜上的磷脂分子是如何排列的？
追问：细胞膜内外都有水，那么磷脂分子又是如何排列的呢？请大家自己在纸上画一画。
学生活动：阅读、思考、讨论、绘图并展示。
引导学生发现【资料】用的材料是什么？为什么？（留给学生时间考虑）
学生分析得出：哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和其他的细胞器膜，排除了其他膜的影响。
教师引导学生自己总结一下细胞膜的结构。细胞膜主要是由磷脂和蛋白质组成的，磷脂分子都是极性的，尾部是非极性的，细胞膜中磷脂分子是双层。
这是对细胞膜初步的认识，经过人们的研究现在比较被人们接受的是1972年辛格提出的流动镶嵌模型
设计意图：学生通过阅读资料自己推到出细胞膜的成分，能够加深印象。同时培养学生在关键知识之间建立深刻的逻辑关系，培养其知识迁移能力。培养学生观察、比较、分析得能力及利用图像等形式进行表达的能力。
2、细胞膜的流动镶嵌模型
阅读课本，学生依据教师提供的知识提纲并结合流动镶嵌模型图片，总结细胞膜的结构。
学生总结：磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架。蛋白质分子有的排在磷脂双分子层外层；有的嵌插或贯穿在整个磷脂双分子层中。经科学家研究分析，细胞膜是由蛋白质和磷脂分子组成。磷脂分子具有一个环状的头部和两条长链组成的尾部。(展示一个磷脂分子的结构简图，说明亲水的环状端和疏水的长链端。)
由于一个磷脂分子具有亲水端和疏水端，这样使磷脂分子在水溶液中能形成磷脂双分子层。磷脂双分子层的外侧(上、下或左右)为环状的亲水端，中间为两长链的疏水端。磷脂双分子层组成细胞膜的中层，形成细胞膜的基本骨架，磷脂双分子层的两侧布满蛋白质分子，有的蛋白质游离表面，有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层之中，有的蛋白质贯穿磷脂分子的双分子层。(展示细胞膜的分子结构示意图像。)
有的蛋白质还与糖链结合成糖蛋白，是细胞功能的执行者，有的作为细胞膜上的载体，有的和信号分子结合进行信号转导。
教师活动：对学生所绘图像进行点评。提出新的问题：细胞膜是否静态的？引出对新问题的探究。
3、细胞膜的结构特点---流动性
教师指导学生阅读教材内容：人细胞和鼠细胞为什么能够融合？引导学生积极思维分析实验所能说明的问题：膜蛋白是可以运动的。
动画演示细胞膜蛋白质和磷脂的运动方式（帮助学生理解）。
组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都在不断的变化，这是细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。细胞膜的这一结构特点，对完成细胞膜的生理功能有重要作用。
设计意图：运用生活中的，身边的实例比如白细胞的吞噬作用体会细胞膜的流动性。另外让学生感受生活中处处有生物学原理。
【课后小结】
教师引导学生回顾所学知识，总结知识点之间的联系，树立结构与功能相统一的观点。
课件27张PPT。细胞膜的结构与功能高中生物高中一年级必修一《分子与细胞》中国地图出版社细胞膜的结构与功能细胞膜电镜照片 细胞膜 课程标准简述细胞膜的结构与功能 一、细胞膜的功能：1、屏障作用（保护作用）
2、控制细胞与外界物质交换
3、负责信息的接收与传递 一、细胞膜的功能：二、细胞膜的结构【资料一】1895年欧瓦顿用500多种植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡易溶于脂类的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂类的物质，也不容易穿过膜。20年后科学家们第一次将细胞膜从红细胞中分离出来，化学分析表明，它们的主要成分是:_______________
结论一：细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质 磷脂和蛋白质。 探究活动：【资料二】 1917年朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子排成单层，而且其磷酸基团的_________都浸入水中。 极性头部头部是亲水性的，尾部是疏水性的结论二：_____________________________【资料三】
1925年，荷兰科学家高特和格伦德把红细胞膜中的磷脂在水面上铺成单分子层，结果发现磷脂分子排成单层后的面积恰好等于红细胞表面积的两倍。 结论三：在细胞膜中磷脂分子是呈______排列。 双层1、细胞膜的主要由____________组成。 磷脂和蛋白质 双层 2、磷脂分子是呈_____排列的。
（亲水性的头部在外面，疏水性的尾部在内部） 流动镶嵌模型（1972年、辛格）1、细胞膜主要由_____________________组成 基本骨架：__________________蛋白质:____________________ 磷脂双子层中，有的蛋白质分子还与糖结合形成糖蛋白。脂质（磷脂）和蛋白质磷脂双分子层 覆盖、镶嵌或贯穿于 主要执行者2、结构3、蛋白质是膜功能的 。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 流动镶嵌模型（1972年、辛格）1970年弗雷和埃迪登 人—鼠细胞杂交实验 ?
细胞膜具有一定的流动性 ——细胞膜的结构特点 吞噬细胞吞噬病菌小 结 一、细胞膜的功能：
二、细胞膜的结构： 1、 细胞膜主要由脂质（磷脂）和蛋白质组成
2、 基本骨架—磷脂双分子层
3、 蛋白质—覆盖、镶嵌或贯穿
4、 结构特点—具有一定的流动性
1、屏障作用（保护作用）
2、控制细胞与外界物质交换
3、负责信息的接收与传递（糖蛋白）巩固提高1、细胞膜的基本骨架是指（ ）
A.糖蛋白 B.载体蛋白
C.磷脂双分子层 D.糖脂和胆固醇C2、细胞膜上与细胞识别有密切关系的物质（ ）
A.磷脂 B.糖脂
C.胆固醇 D.糖蛋白D C4、细胞膜生理功能的主要体现者是（ ）
A.磷脂分子 B.磷脂双分子层
C.蛋白质分子 D.核酸分子C
3、能正确表示细胞膜中磷脂分子排列方式的是( )巩固提高5、治疗尿毒症患者的有效医疗措施是进行肾脏移植。但在很多情况下并不十分成功，其原因是患者体内发生了不同程度的排斥反应。发生排斥反应的原因（ ）
A.不同人的细胞膜上的蛋白质不同
B.不同人的细胞膜上的糖被不同
C.不同人的磷脂双分子层不同
D.不同人的细胞膜结构特点不同B巩固提高6、白细胞吞噬病菌的事实说明（ ）
A.细胞膜由磷脂双分子层组成
B.细胞膜具有一定的流动性
C.大分子物质能通过细胞膜
D.细胞膜的磷脂分子是极性分子B巩固提高7、细胞膜的结构特点是（ ）
A.构成细胞膜的磷脂分子可以运动
B.构成细胞膜的蛋白质分子可以运动
C.构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子
都是静止不动的
D.构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子都
是可以动的D巩固提高8、某同学欲获得比较纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助设计一个简易实验。
（1）选取什么细胞？哺乳动物成熟的红细胞（人） （2）将选取的上述材料放入蒸馏水中，由于渗透作 用，一段时间后细胞将破裂。提取膜成分中的磷脂，将其铺在__________上，测得其占有面积为S，则该材料细胞的表面积接近于_______ 。水面 S/2 巩固提高磷脂分子疏水性尾部 亲水性头部 单个磷脂分子在空气－水界面上空气细胞膜没有细胞核及膜结构的细胞器。
——（没有其他膜的干扰，便于分析） 为什么要用哺乳动物红细胞的细胞膜进行膜的研究？ 糖蛋白（糖被）
1．细胞间的识别
实例：皮肤移植
白细胞吞噬细菌
雌蕊接受同物种花粉
2．决定血型，抗原 流动镶嵌模型 《细胞膜的结构与功能》评测练习
、1.细胞膜上与细胞的识别和血型决定有密切关系的化学物质是（ ）
A．糖蛋白 B．磷脂 C．脂质 D．固醇
2.下列结构中均不含磷脂的细胞器是（ ）
A．线粒体和中心体 B．核糖体和染色体
C．高尔基体和内质网 D．核糖体和中心体
3.人体某些白细胞可以吞噬病菌，这一生理过程的完成依赖于细胞膜的
A．物质运输作用 B．信息交流作用
C．保护性 D．流动性
4.细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些（ ）
①糖脂 ②类脂 ③胆固醇 ④皮质醇
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
5.糖蛋白在细胞膜上的分布特点是（ ）
A．分布在细胞膜的外侧 B．分布在细胞膜的内侧
C．分布在细胞膜的内侧和外侧 D．分布在细胞膜的内部
6.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体
基质内，共穿越过的磷脂分子层数是
A．6 B．8 C．10 D．12
7.细胞膜的基本骨架是（ ）
Ａ.磷脂双分子层 B.蛋白质分子 C.糖脂 D.类固醇
8.1925年荷兰科学家高特和格伦德把红细胞细胞膜中的磷脂抽提出来
在水面上形成磷脂单分子层,测得该磷脂单分子层的面积恰好是细胞膜面积的
两倍。该实验说明了（ ）
A．磷脂分子在细胞膜中的体积减半 B．磷脂分子在细胞膜中为单层排列
C．磷脂分子在细胞膜中为双层排列 D．磷脂分子离开细胞后一分为二
9.不同的荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人细胞的细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光或红色荧光。将两类细胞融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。在37℃下保温40min后，融合细胞上两种荧光点呈均匀分布(图示如下)，试问：
⑴细胞膜的主要成分是_________和_____________。
⑵融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布，这表明细胞膜的结构具有___________性。
⑶细胞外的物质不能随便进入细胞，这体现了细胞膜_______功能。但有机磷农药仍然可以迅速进入细胞使人中毒，其原因是有机磷农药是脂溶性物质，容易透过细胞膜。
10. 下表是某种动物细胞内的几种膜结构的化学成分表，请据此推断：
膜结构名称
蛋白质
（质量分数％）
脂质
（质量分数％）
糖类
（质量分数％）
细胞膜
49
43
8
内质网膜
52
48
很少
线粒体内膜
76
24
很少
癌细胞膜
67
33
很少
（1）表中的膜在结构上具有直接联系的是 。
（2）构成生物膜的基本骨架是 。
