3.1细胞膜的结构和功能导学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

丹东一中高中生物必修1 2024 月 日 班级 姓名 第3章 细胞的基本结构 3.1 细胞膜的结构和功能 【学习目标】 1.通过对细胞膜成分的探索资料分析，理解细胞膜的组成成分（科学探究） 2.通过“细胞膜结构模型”的建构和分析，能基于事实和证据进行假设推理、论证，加深对“模型与建模”的理解，感悟科学在质疑与创新中不断发展（科学思维，科学探究与科学精神）。 3.掌握流动镶嵌模型的内容，理解细胞膜在结构上具有流动性的特点（生命观念） 探究一：对细胞膜成分的探究 【资料1】1895年欧文顿：多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易通过细胞膜。 思考一：欧文顿的实验说明细胞膜的成分有？脂质包括哪些物质？细胞膜中的脂质可能是哪种？ 【资料2】科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物成熟红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析，得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最多。 思考二：细胞中的脂质主要是？ ‌【资料3】1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 思考三：在空气和水的界面，磷脂分子如果能铺成单分子层，它们应该如何分布？请尝试画出来。 思考四：以上能说明一层细胞膜由几层磷脂组成？细胞生活在液体环境中，那么两层磷脂分子是如何排列形成一层细胞膜结构的？请尝试画出来。 【资料4】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。 【资料5】科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质） 思考五：通过资料4你打算做出怎样的假设？你的假设一定是对的吗？通过资料5能证明你的假设吗？你能够利用之前所学的实验原理再设计一种实验方法证明你的假设呢？ 【资料6】神经髓鞘的蛋白质含量不仅少，而且蛋白质种类只有3种。神经髓鞘也比较简单，主要起绝缘作用。红细胞、肝细胞、大肠杆菌的细胞膜都承担着非常复杂繁多的生理功能，它们的细胞膜中蛋白质的种类和数量均较多。 思考六：通过资料6分析，细胞膜的功能主要与哪种成分有关？ 探究二：对细胞膜结构的探究 【资料7】1959年，罗伯特森利用电子显微镜拍摄到了细胞膜的图像为暗—亮—暗的三层结构。他大胆的提出了细胞膜模型的假说：所有的蛋白质都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是一种静态的统一结构。 【资料8】科学家通过一定的方法测定测定细胞膜的厚度为7—8nm，恰好是单层磷脂膜厚度的两倍，若暗—亮—暗的“三明治”模型成立，两层磷脂加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。 思考七：通过阅读资料8的数据，你还认可资料7的的模型吗？ 【资料9】物理学家采用冰冻蚀刻法在低温下将细胞膜断开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面，发现蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层中。 思考八：通过资料9能说明蛋白质在细胞膜中是如何分布的？ 【资料10】20世纪60年代以后，人们对这一模型的异议增加了。请同学们观察课件。 思考九：通过资料10中几种现象的观察，你还认为细胞膜是静态的吗？如何你认为细胞膜不是静止不动的？该如何证明呢？ 【资料11】请你阅读教材43页。最后一段。 思考十：人鼠细胞融合实验证明了什么？ 思考十一:本节中的各个科学家提出的假说最后都被接受了吗？ 探究三：细胞膜的流动镶嵌模型 思考十二：请结合教材和所有的资料和结论，完成以下内容 流动镶嵌模型的基本内容 细胞膜主要是由 和 组成，除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和 结合形成 名 称： （1）图中a 作用：细胞膜的 特 点： 具有 名称： 分子 有的 在磷脂双分子层的表面 （2）图中b 位置 有的部分或全部 磷脂双分子层中 有的 整个磷脂双分子层 特点：大多数蛋白质分子是可以 名称： 糖被 （3）图中c 作用：与细胞表面的识别，细胞间信息传递等有密切关系 （4）模型的提出者 。 课后任务：请利用生活中常见的材料尝试构建细胞膜的流动镶嵌模型。 课堂练习 1．细胞膜被蛋白酶处理后能够溶解，由此可以推断，细胞膜的化学成分中含有（　　） A．磷脂 B．蛋白质 C．多糖 D．核酸 2.如图为细胞膜流动镶嵌模型示意图，①~③表示物质，下列说法不正确的是（　　）      A．③与细胞表面的识别和细胞间信息传递有关B．①具有流动性，而②是固定不动的 C．细胞膜的蛋白质有物质运输的功能D．细胞膜的元素组成主要有C、H、O、N、P 3.如图为细胞膜的结构模型示意图，A、B表示细胞膜的两侧。下列有关说法错误的是（　　） A．细胞膜因具有图中1表示的基本支架而具有对称性 B．动物细胞吸水时，图中1的厚度会变小 C．图中A侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧 D．细胞膜具有流动性与图中1、3都有关 4.下列有关细胞膜功能的叙述，错误的是（　　） A．将细胞与外界环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定 B．控制物质进出细胞 C．进行细胞间的信息交流 D．物质合成的场所 5.细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面（　　） ①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞　 ②细胞产生的代谢废物可以排出细胞　 ③细胞内核酸等重要成分不会流出细胞　 ④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 课后作业 1.在细胞膜上，和细胞与细胞之间或者细胞与其他大分子之间互相联系，有密切关系的化学物质是： A．糖蛋白 B．磷脂 C．脂肪 D．核酸 2.在哺乳动物受精过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够： A．保障细胞内部环境的相对稳定 B．控制物质进出细胞 C．使卵细胞摄入所需要的精子 D．进行细胞间的信息交流 3.下列不属于细胞间信息交流方式的是： A．胰岛细胞形成的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞 B．精子和卵细胞相互接触完成受精作用 C．细胞膜将细胞与环境分隔开 D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接 4.下列四项是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是： 5.根据下图回答下列问题： （1）图中反映的是细胞膜的________________功能。 （2）图中甲表示的是________________的细胞，乙表示的是________细胞。 （3）图中1表示_______________________，2表示________细胞膜上的________，其化学实质是_______________。 （4）一般认为细胞识别的分子基础是受体。受体主要指细胞膜中的 ，它对细胞外信号分子的结合有特异性。 6.右图是细胞间的3种信息交流方式，请据图分析回答下列问题： （1）图A表示通过细胞分泌的化学物质，随①____________到达全身各处， 与靶细胞表面的②___________结合，将信息传递给靶细胞。 （2）图B表示通过相邻两细胞的______________________，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示____________________。 请举例：____________________________________________________。 （3）图C表示相邻两植物细胞之间形成___________，携带信息的物质从一 个细胞传递给另一个细胞，图中④表示__________________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$