细胞膜的结构和功能 课件+2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

国家的边界——人体的边界——国界皮肤和黏膜第1节细胞膜的结构和功能1.生命观念—基于流动镶嵌结构模型，利用结构与功能观，理解细胞膜的结构与三大功能之间的相互关系。2.科学思维—基于细胞膜成分和结构的科学史资料，利用假说与演绎、归纳与概括的思维方法，理解细胞膜成分和结构的发现过程中的科学逻辑。3.科学探究—能设计较为简单的实验，验证细胞膜能控制物质进出细胞。4.社会责任—基于细胞膜的流动镶嵌结构模型，理解生物膜在药物使用方法和肾透析等方面的应用。教学目标【任务1】：细胞膜的功能

阅读课本P40-P41页，解决以下问题：（4min）1.什么是细胞膜？2.细胞膜的功能有哪些？细胞间信息交流的方式有哪些？并举例说明。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫质膜。1.将细胞与外界环境分隔开细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定，并成为相对独立的系统。(1)对细胞本身的意义：膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞(2)在进化方面的意义：一、细胞膜的功能

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。

讨论

1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？

具有控制物质进出的功能。一、细胞膜的功能2、控制物质进出细胞——有选择地允许物质出入细胞细胞膜的控制作用是相对的。细胞营养物质废物分泌物病菌、病毒体现了细胞膜具有选择透过性抗体、激素等注意：活细胞一、细胞膜的功能3.进行细胞的信息交流（1）化学物质（间接交流）：受体信号分子细胞通过分泌化学物质（如激素），与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。（接受信号的细胞）受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点。

①化学本质：糖蛋白

②作用：接受激素等化学物质的信号

③特点：专一性(一种受体只能识别一种或者一类物质)有些小分子（如性激素）的受体位于细胞内。一、细胞膜的功能3.进行细胞的信息交流（2）接触传递：受体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。如（同种生物的）精卵识别和结合，靶细胞与细胞毒性T细胞接触思考：所有细胞间的信息交流都需要膜上的受体吗？一、细胞膜的功能（3）通道传递3.进行细胞的信息交流

除了以上三种功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。通道交流不需要细胞膜上的受体。一、细胞膜的功能如：植物细胞的胞间连丝，动物细胞的间隙连接胞间连丝【任务2】：对细胞膜成分的探索

阅读课本P42页，解决以下问题：（4min）1895年，欧文顿实验是如何得出“细胞膜是由脂质组成的”这一推论？磷脂分子有什么特性？1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的？1935年，丹尼利和戴维森的实验结果是什么？推论是什么？1.1895年，欧文顿实验是如何得出“细胞膜是由脂质组成的”这一推论？二、细胞膜成分探索历程非脂溶性物质不容易通过细胞膜，脂溶性物质容易通过细胞膜。相似相溶原理科学家利用哺乳动物成熟的红细胞

，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。2.为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型：得出：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。思考:为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？①无细胞壁，细胞容易吸水涨破；②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。二、细胞膜成分探索历程磷脂分子模型磷脂分子示意图二、细胞膜成分探索历程3.

1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的？磷脂分子结构式磷脂是一种由甘油、脂肪酸、磷酸等组成的分子，磷脂有一个亲水的磷酸“头”部，和两个疏水的脂肪酸的“尾”部。3.

1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的？二、细胞膜成分探索历程①请根据磷脂分子的特点猜测其在空气与水界面上分布的模型。CA

水B空气磷脂分子在空气与水界面上分布的模型置于水环境中磷脂分子分布置于水---苯混合溶剂中磷脂分子分布二、细胞膜成分探索历程②如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？③如果在细胞膜的两侧都有水的环境中，推测磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布？细胞膜中的磷脂分子排列为双层

。

3.

1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的？二、细胞膜成分探索历程用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。思考：若用人的肝细胞，脂单分子层的面积与细胞表面积的2倍的关系？大于，肝细胞内还有核膜和细胞器膜。原核细胞的细胞膜是2倍关系。4.1935年，丹尼利和戴维森的实验结果是什么？推论是什么？发现细胞的表面张力明显低于油——水界面的表面张力。推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。二、细胞膜成分探索历程补充资料：科学家陆续测定了不同细胞的生物膜的化学组成生物膜蛋白质％脂类％糖类％人的红细胞膜49438大鼠的肝细胞核膜59352.9内质网膜6733少线粒体外膜5248少二、细胞膜成分探索历程蛋白质40%糖类2%-10%脂质50%脂质主要是磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最为丰富，大多为卵磷脂和脑磷脂。>蛋白质功能主要由蛋白质来承担。功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。>糖类糖蛋白，具有保护、润滑和识别的作用；糖脂>少数植物中也有胆固醇，限制膜的流动性，增加膜的稳定性【任务3】：对细胞膜结构的探索

阅读课本P44-P45页，解决以下问题：（4min）1.罗伯特森在电镜下看到了什么？假说内容是什么？2.1970年，科学家人鼠细胞融合实验，得出的结论是什么？3.辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型的基本内容？细胞膜模型假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成静态的统一结构。三、对细胞膜结构的探索1.罗伯特森在电镜下看到了什么？假说内容是什么？看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构问题：把生物膜描述为静态的刚性结构，怎样解释变形虫呢？2.1970年，科学家人鼠细胞融合实验，得出的结论是什么？三、对细胞膜结构的探索蛋白质分子是可以运动的,说明细胞膜具有流动性。细胞膜的结构特点：具有一定流动性1970年荧光标记的人-鼠细胞融合实验模式图3.辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型的基本内容？三、对细胞膜结构的探索判断细胞膜内外的依据流动镶嵌模型的内容(1)磷脂双分子层构成膜的基本骨架，这个骨架不是静止的，而是流动的。（可以运动）(2)蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层的表面或镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中。（可以运动）(3)糖类与某些蛋白质结合形成糖蛋白，也可以和脂质结合形成糖脂。（这些糖类分子叫做糖被。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。）三、对细胞膜结构的探索结构特点：具有一定的流动性功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多补充内容：细胞膜具有不对称性①膜脂的不对称性②膜蛋白的不对称性③糖类的不对称性膜蛋白的种类和功能：属于糖蛋白④①②③提升题：脂质体磷脂分子可在水相中形成稳定脂双层膜的现象而制备的人工膜。用途：可嵌入不同的膜蛋白，是研究膜脂与膜蛋白生物学性质以及转基因、药物靶向的好材料。观察图片中运载药物的脂质体的特点,为什么两类药物的包裹位置各不相同？C

用磷脂双分子层做成的脂质体可以将药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。如图是携有特异性抗体的脂质体，它可作为靶向药物的运载体。下列说法错误的是（

）

典型例题A.小球膜与细胞膜的融合与膜的流动性有关B.脂质体上加