3.1.1细胞膜的结构和功能

1、第三章细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能第一课时一、教材分析本节是人教版普通髙中生物学必修一，第三章，第一节内容。本节包含内容较多，分别是 细胞膜的功能、细胞膜成分探索历程、细胞膜结构探索历程、流动镶嵌模型的基本内容。这节内容 既是对前面两章知识的承接，也为后而第三章物质的输入和输岀甚至是选修一打下基础。这四方而 内容前后连贯，体现出从功能到结构的结构功能相适应观，也呈现出探索过程中的“提出假设”这 一科学研究方法。因此，本节将分为两个课时展开教学。第一课时内容将讲解细胞膜的功能和细胞 膜成分探索历程。二、学情分析本节课的授课对象是高中一年级学生，他们具有一立的观察和认知能力，分析思维的

2、连续性和 逻辑性已初步建立但不完善，学习积极性较高，课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断 思考，体现学生的主体性和教师的主导性。学生前两章已经学习了生物的物质基础和细胞种类等知 识，这为进一步学习细胞基本结构奠妃了基础。教师在讲解内容时可借助多媒体技术，帮助学生识 记和理解。三、教学目标与核心素养学习目标：1概述细胞膜的主要功能。2. 分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过程和方法。核心素养：生命观念一一通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观科学探究一一领悟细胞膜结构探索过程的科学方法。科学思维一一流动镶嵌模型及英解读。四、教学重难点1.教学重点（1）细胞膜的功能。（2）细胞膜成分的

3、探索历程。2.教学难点对细胞膜成分探索历程的认识。五、教学过程由细胞膜的功能导入：PPT展示相关图片，引岀问题：细胞中有无细胞膜的存在？材料：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， 却不能逸岀细胞。结论：细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜（质膜）。新授课：一、细胞膜的功能1,将细胞与外界环境分隔开。正是由于细胞膜这个功能才使得原始细胞出现，开启了生物漫长的进 化历程。实验分析：实验一：取 A、B两个烧杯，分别加入等体积的淸水和沸水，然后将新鲜的紫色觅菜叶分别浸入 A、B 两个烧杯中，观察颜色的变化。实验二：取数量相等的玉米粒两份，为 A、B两

4、组，将 B组玉米粒煮熟，然后分别加入红墨水, 几分钟后用缓水流冲洗两组玉米粒。思考：实验一中 B 烧杯的水为什么变成紫红色？而 A 烧杯颜色不变？实验二中 B 组玉米粒为什么被染成 红色，而 A组的颜色不变？你能根据实验现象推测细胞膜的功能吗？2,控制物质进出细胞，细胞会将营养物质送入细胞，同时不需要的物质是不能进入细胞的。细胞内 的重要成分也会被锁泄在细胞内，比如说青菜浸泡在水中，水并不会出现绿色，但是加热杀死细胞 后，水就会变绿。“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。 台盼蓝染色剂是细胞不需 要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞

5、膜不具有控制 物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。3、进行细胞间信息交流，有通过体液运输信号分子方式，有直接接触方式，还有通过细胞间通道形 式。课堂互动：这些诗句说的是细胞膜的什么功能？是谁，隔开了原始海洋的动荡- 与外界环境分隔开是谁，奏鸣了生命的交响- 与外界环境分隔开是谁，为我日夜守边防- 控制物质进岀细胞是谁，为我传信报安康。- 进行细胞间的信息交流啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！二、对细胞膜结构的探索依次对欧文顿化学物质对细胞膜通透性与提取细胞膜中的磷脂铺成单分子层以及磷脂分子的结 构与分布进行探究。材料 1： 19世纪末，欧文顿实验假说：膜

6、是由脂质(磷脂)组成的。材料 2：1925年荷兰科学家 Gorter 和 Grende1 用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界 而上铺成单层分子。发现展开层后的脂单层面积是红细胞的表而积的 2倍。小知识：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子观察在水中的分布情况：得出结论：细胞膜中的磷脂是双层的。细胞膜的两侧都有水环境存在。请大胆的推测和想象一下在这样的环境中，细胞膜中的磷脂分 子可能怎么排布？材料 3： 1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究发现，细胞的表而张力明显低于汕一水界面的 表而张力，若油脂滴表而吸附有蛋白质则表面张力降低。结论：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。

7、材料 4： 20世纪 40年代，曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质，但直到 50年代，电子显 微镜的诞生，科学家用它来观察细胞膜。1959年罗伯特森(J.D.Robertsen)在电镜下看到细胞膜淸晰的暗一亮一暗的三层结构。提出假说：生物膜是由“蛋白质一脂质一蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。膜静态模型不能解释下列 现象：细胞的生长变形虫的变形运动白细胞吞噬细菌受精时细胞融合植物细胞质壁分离和复原材料 5： 1970年 Larry Frye等科学家将人和鼠的细胞表而膜蛋白分別用不同的荧光标记后，让 两种细胞融合，杂交细胞的一半发

8、红色荧光、另一半发绿色荧光，在 37C 下经过 40分钟，发现两 种荧光抗体均匀分布。问题 1:该实验表明什么？细胞膜具有流动性。问题 2：根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。白细胞吞噬细菌的过程；变形虫的伪足运动现象；受精时细胞的融合过程；动物细胞分裂时细 胞膜的缢裂过程：动物细胞吸水膨胀和失水皱缩；植物细胞的质壁分离等。在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出一些关于生物膜的分子结构模型。其中，1972 年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型为大多数人所接受。随堂反馈：1、 据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素 D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A细胞膜具有一左流动性B 细胞膜是选择透过性C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子2、异体器官的移植手术往往很难成功。最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具 有识别作用。这种生理功能的结构基础是（）A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成B 细胞膜表而有糖蛋