新教材2024版高中生物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能课件新人教版必修1

第3章细胞的基本结构①简述细胞膜的成分和功能。②说出流动镶嵌模型的主要内容。③举例说出各种细胞器的结构和功能。④简述细胞器之间的协调配合过程。⑤简述生物膜系统的结构和功能。⑥阐明细胞核的结构和功能。⑦制作用于观察叶绿体和细胞质流动的生物材料临时装片。⑧使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。⑨尝试制作真核细胞的三维结构模型。6个重点：①细胞膜的成分和功能；②细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义；③几种主要细胞器的结构和功能；④生物膜系统的结构和功能；⑤细胞核的结构和功能；⑥制作真核细胞的三维结构模型。4个难点：①细胞膜的流动镶嵌模型；②细胞器之间的协调配合；③制作黑藻叶片临时装片，用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动；④理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。4个考点：①生物膜系统的结构和功能；②主要细胞器的结构和功能；③细胞核的结构和功能；④用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。第1节细胞膜的结构和功能课标要点学法指导概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流1.生命观念：分析细胞膜的结构和功能，认同世界的结构和功能相适应的观点2．科学思维：分析细胞膜的成分和结构探索历程，了解细胞膜成分，建立生物膜的流动镶嵌模型知识导图课前·

新知导学1．将细胞与外界环境分隔开使细胞成为__________的系统，保障细胞__________的相对稳定。2．控制物质进出细胞细胞膜(又叫质膜)的功能相对独立内部环境营养物质抗体废物核酸3．进行细胞间的信息交流(1)通过细胞分泌的________等“信息分子”交流。如：________。(2)通过________相互接触交流。如：精子和卵细胞之间的识别和结合。(3)通过通道交流。如：植物细胞的______________。激素胰岛素细胞膜胞间连丝生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物质却不会轻易进入莲藕细胞。莲藕“出淤泥而不染”的事例说明细胞膜具有什么功能？这种功能的具体体现是什么？__________________________________________。微思考提示：细胞膜有控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物质的吸收及代谢废物的排出，防止细菌、病毒的侵入等方面(2023·广西名校联考)如下图所示所体现的细胞膜功能是(

)A．控制物质进出细胞B．进行细胞间的能量交换C．进行细胞间的信息交流D．将细胞与外界环境分隔开【答案】C【解析】图示内分泌细胞产生的激素通过体液运输，到达靶细胞后，与靶细胞膜上的特异性受体结合，引起靶细胞特定的生理变化，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。1．对细胞膜成分的探索(1)对生物膜成分早期的探索历程：细胞膜成分和结构的探究历程历程探索内容结论或假说1895年欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现________的物质更容易穿过细胞膜细胞膜是由________组成的20世纪初分离出哺乳动物红细胞的细胞膜，进行化学分析组成动物细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多溶于脂质脂质连续的两层历程探索内容结论或假说1925年两位荷兰科学家戈特和格伦德尔提取人红细胞中的脂质铺展成单分子层，其面积为红细胞表面积的2倍细胞膜中的磷脂分子必然排列为___________1935年英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质磷脂胆固醇种类和数量脂质或蛋白质2．细胞膜结构的探索历程探索内容结论或假说1959年罗伯特森电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构所有的细胞膜都由______________________三层结构构成，且为_______的统一结构1970年用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞进行________，融合速度受温度影响细胞膜具有__________1972年辛格和尼科尔森新的观察和实验证据提出细胞膜的__________模型蛋白质—脂质—蛋白质静态融合实验流动性流动镶嵌下列有关细胞膜成分的叙述，错误的是 (

)A．细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B．细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂C．脂质在细胞膜中的含量比蛋白质要少D．动物细胞膜中不仅含有磷脂，还有少量的胆固醇【答案】C【解析】细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，其中蛋白质约占40%，脂质约占50%，此外还含有少量的糖类，A正确，C错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，其种类与数量越多，细胞膜功能越复杂，B正确；组成动物细胞膜的脂质中含量最丰富的是磷脂，此外还含有少量的胆固醇，D正确。1．化学组成细胞膜主要是由__________和____________构成的。2．结构模型流动镶嵌模型的基本内容磷脂分子蛋白质分子磷脂双分子层流动蛋白质分子嵌入贯穿运动3．结构特点具有一定的____________。糖蛋白细胞识别流动性下图是动物体内某组织细胞的质膜结构模式图，根据你所掌握的膜结构特点，请确认下列各项中正确的是 (

)【答案】B【解析】磷脂双分子层中，磷脂的亲水头部朝外，糖蛋白的糖基团位于膜的外表面，故B正确。课堂·

重难探究[知识归纳]1．细胞膜的功能图解细胞膜的功能2．细胞间信息交流的三种方式3．细胞膜功能的实验验证(1)控制物质进出功能的验证：(2)信息交流功能的验证：1．观察下图，细胞膜控制物质进出细胞主要体现在对营养物质的吸收及代谢废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。推测该功能可能与细胞膜上的________有关。2．图A中的酵母细胞浸在含有蓝色染料的溶液中。图B中的酵母细胞也浸在含有蓝色染料的溶液中，但是这些细胞在放入染料之前经过10分钟煮沸。注意图A、B中酵母细胞的颜色和周围染料的颜色，请思考：(1)煮沸对酵母细胞有什么影响？(2)为什么细胞在不同条件下会呈现不同的颜色？(3)本实验可得出什么结论？1．提示：蛋白质2．提示：(1)煮沸可杀死酵母细胞，其质膜将丧失对物质进出细胞的控制作用。(2)活细胞质膜对物质出入细胞具严格的控制作用，从而将细胞不需要的蓝色染料拒之膜外；而当细胞被杀死后，质膜的这种控制作用将丧失，故蓝色染料得以进入膜内，使细胞呈现与染料相似的颜色。(3)该实验结果说明活酵母细胞的质膜能控制物质进入细胞。[对点精练]1．下列关于细胞膜控制物质进出这一功能的叙述，正确的是

(

)A．对细胞有害的物质不能进入细胞B．细胞膜对物质进出的控制作用是相对的C．细胞内合成的大分子物质不会被排放到细胞外D．细胞代谢过程中产生的尿素不会排出细胞【答案】B【解析】细胞膜对物质进出的控制作用是相对的，如病毒、病菌等对细胞有害的物质也有可能侵入细胞，A错误，B正确；抗体、某些激素等细胞内合成的大分子物质，会被排放到细胞外发挥作用，C错误；尿素属于代谢废物，对机体具有毒害作用，因此必须排出细胞，D错误。2．(2023·黑龙江齐齐哈尔期末)如图是细胞间信息交流的两种方式，相关叙述错误的是(

)图1图2A．图1中的A细胞分泌的化学物质可通过血液运输，最终作用于靶细胞B．若图2中甲是发出信号的细胞，则乙是靶细胞，②表示受体C．精子与卵细胞通过图2的方式相互识别，细胞产生的废物排出细胞外不属于细胞间的信息交流D．图2可表示病毒与靶细胞之间的信息交流【答案】D【解析】图1中的A细胞分泌的化学物质通过血液运输，作用于靶细胞进行信息交流，A正确；由图可知，图2中甲细胞上的①是信号分子，乙细胞上的②是特异性受体，B正确；精子与卵细胞通过直接接触进行信息交流，即图2中的方式，细胞排出代谢废物不属于细胞间的信息交流，C正确；病毒无细胞结构，所以图2不能表示病毒与靶细胞之间的信息交流，D错误。【易错点拨】

细胞间信息交流的两个认知误区(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而通过激素传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。[知识归纳]1．流动镶嵌模型(1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。(2)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。细胞膜的流动镶嵌模型2．细胞膜两大特点的比较(1)区别：项目结构特点——流动性功能特点——选择透过性基础磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的膜上具有转运蛋白意义保证细胞的物质需要、信息交流、分裂和融合等生命活动的进行控制物质进出表现分泌蛋白的分泌、变形虫的变形、吞噬细胞的吞噬有些物质可进入细胞，有些物质不能进入(2)联系：①图示：②分析：细胞膜的流动性是其选择透过性的基础，具有流动性才能表现出选择透过性。例如，转运蛋白可以运动是其能运输物质的基础。[对点精练]1．下图为某细胞细胞膜的结构模型示意图，下列相关叙述不正确的是

(

)A．①表示糖被，与细胞识别有关B．图中④是糖蛋白，是判断细胞膜内外的依据C．图中③表示蛋白质，其含量和种类越多，膜功能越复杂D．图中②和⑥组成磷脂分子，其中②表示亲水性的头部，图中⑤表示磷脂双分子层，一层细胞膜包括两层磷脂双分子【答案】D【解析】分析题图，①表示糖被，与细胞识别有关，A正确；图中④是糖蛋白，其只分布在细胞膜的外表面，是判断细胞膜内外的依据，B正确；图中③表示蛋白质，其含量和种类越多，膜功能越复杂，C正确；图中②为磷脂分子的亲水性头部，⑥为磷脂分子的疏水性尾部，②和⑥组成磷脂分子，⑤表示磷脂双分子层，一层细胞膜＝一层磷脂双分子＝两层磷脂分子，D错误。2．在萝卜的紫色块根细胞内，液泡中含有紫红色的花青素。将块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若进行加温，随着水温的升高，水的颜色逐渐变红。其主要原因是 (

)A．细胞壁在加温过程中受到破坏B．水温升高，花青素的溶解度增大C．加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的作用D．加温使水中的物质发生了化学反应【答案】C【解析】只有活细胞的细胞膜、液泡膜才能够控制物质的进出，而加热可使细胞死亡。课堂·

延伸提分1．细胞间信息交流的两个提醒(1)三种信息交流方式均发生于细胞与细胞之间，而不是细胞内的信息交流。(2)通过激素等“信息分子”传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。易错易混：关于细胞膜的几个提醒2．有关生物膜结构的三点提醒(1)分析实例体现的特点时，一定要看清要求是体现出“功能特点”还是“结构特点”。(2)只有活细胞的生物膜才能体现选择透过性，因此可以利用此原理判断细胞的死活。(3)生物膜中的糖类不是全部和蛋白质结合形成糖蛋白，有的和脂质结合形成糖脂，作为细胞表面的标志物质，部分参与细胞间的信息交流。例1

(2023·吉林通化期末)如图是某生物膜的亚显微结构模式图，下列有关叙述正确的是

(

)A．细胞膜上的②和③均可自由移动B．细胞间进行信息交流都离不开①的参与C．人鼠细胞融合实验体现了细胞膜的选择透过性D．细胞膜的选择透过性与②和③均有关【答案】D【解析】②是磷脂双分子层，③是蛋白质，细胞膜上的磷脂分子和大多数蛋白质均可运动，但不能自由移动，A错误；①是糖蛋白，与细胞的识别、进行信息交流密切相关，但有些高等植物细胞间的信息交流不需要①的参与，比如胞间连丝，B错误；人鼠细胞利用了细胞膜的流动性实现了细胞融合，C错误；②是磷脂双分子层，③是蛋白质，磷脂双分子层允许气体、水、脂溶性物质通过，载体蛋白具有专一性，所以细胞膜的选择透过性与②和③均有关，D正确。错因分析：一是对磷脂分子和蛋白质分子运动的理解不到位；二是对细胞间信息交流的方式及过程掌握不熟练，理解不透彻；三是对细胞膜的结构特点及功能特点的掌握不到位。例2下图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是

(

)解题技巧：结构模式题的答题方法A．①②③在细胞膜上大多不是静止的B．细胞识别与①有关C．②在细胞膜上的分布是不均匀的D．③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍【答案】D【解析】组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动，A正确；细胞识别与糖蛋白①有关，B正确；蛋白质分子②在膜上不均匀分布，C正确；该图是细胞膜的结构模式图，③的单分子层面积等于该细胞的细胞膜面积的两倍，但细胞中除细胞膜外，还有核膜、线粒体膜、内质网膜等，D错误，故选D。审题流程：第一步解读题干和图像，提取信息。分析题干和图像内容，概括信息主旨。题干“下图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。”可据此确定①②③应该是组成细胞膜的主要成分，①为糖蛋白，该侧为细胞膜外侧；②为其他蛋白质分子，③为磷脂分子(磷脂双分子层)。第二步对接教材，迁移知识。弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。根据题干和图像，考查内容与教材中第3章第1节“细胞膜的结构和功能”密切相关：生物膜的流动镶嵌模型(1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。(2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。(3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。第三步各项击破，正确解答。逐个分析选项，结合教材知识判断正误。小练·素养达成1．(2023·安徽名校期末)如图为细胞间信息交流的几种方式图，下列相关叙述错误的是

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)A．细胞膜上受体的本质是糖蛋白B．图1中A细胞分泌的激素大多需与B细胞膜上的受体结合来完成信息的传递C．图2中①为胞间连丝，高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流D．图1是精子和卵细胞信息交流的方式【答案】D【解析】细胞膜上受体是由糖类和蛋白质组成的，本质是糖蛋白，A正确；由图1可知，A细胞分泌的激素大多需与B细胞膜上的受体结合来完成信息的传递，B正确；图2中①为胞间连丝，高等植物相邻细胞间形成通道，即胞间连丝，可通过胞间连丝进行信息交流，C正确；精子和卵细胞是通过直接接触来进行信息传递的，而图1是通过体液运输来间接进行信息交流的，D错误。2．(2023·湖北名校联考)许多科学家在细胞膜成分及结构的探索中做出了重要贡献。下列关于实验方法以及实验结果的叙述，正确的是

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)A．欧文顿通过研究细胞膜对不同物质的通透性得出细胞膜由磷脂分子组成B．科学家利用酒精提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜得出脂质分子为两层C．罗伯特森在高倍显微镜下发现细胞膜上磷脂的两侧均是蛋白质且呈静态D．流动镶嵌模型认为组成细胞膜的磷脂以及大多数蛋白质都有一定的流动性【答案】D【解析】欧文顿通过研究细胞膜对不同物质的通透性得出细胞膜由脂质构成，A错误；科学家利用丙酮提取哺乳动物成熟红细胞的细胞膜得出脂质分子为两层，B错误；罗伯特森在电子显微镜下发现细胞膜上磷脂的两侧均是蛋白质且呈静态，C错误；流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，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，大多数蛋白质也是可以流动的，D正确。3．科学