3.1细胞膜的结构和功能课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞膜的结构（流动镶嵌模型）与功能，通过红苋菜煮汤变色等生活现象及台盼蓝染色实验导入，以1895-1972年科学史探索（欧文顿等实验）构建“成分-结构-功能”逻辑脉络，形成时间线与实验推导的学习支架。 其特色是融合科学史与探究实践，以关键实验（如荧光标记细胞融合）引导科学思维（假说-验证），结合结构与功能观（磷脂双分子层与流动性、糖被与识别）深化生命观念。实例丰富，助力学生培养科学探究能力，教师可直接用于互动教学提升效率。

第一节 细胞膜的结构和功能 高一生物上册 第三章 细胞的基本结构 1、科学史：细胞膜成分的探索 现象：脂溶性物质容易通过细胞膜 假说：细胞膜由脂质构成 方法：利用哺乳动物红细胞制备纯净细胞膜，进行化学分析 结论：细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂最多 亲水头部 疏水尾部 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂分子示意图 一、流动镶嵌模型 （1）欧文顿 1895年 （2）戈特和格伦德尔 1925年 实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍 推断：细胞膜中的磷脂是双层的 空气 水 水 水 A 水 水 B 水 水 C 细胞膜中磷脂怎么分布呢？ 1、科学史：细胞膜成分的探索 一、流动镶嵌模型 （3）单尼利和戴维森1935年 研究发现：细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。 推测： 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 细胞膜主要是由 （50%）和 （40%）组成。还有少量的_________（2%～10%）。组成细胞膜的脂质中， 最丰富，此外还有少量的 。 功能越复杂的细胞膜，___________的种类和数量就越多。 脂质 蛋白质 糖类 磷脂 胆固醇 蛋白质 1、科学史：细胞膜成分的探索 一、流动镶嵌模型 1895 1925 1935 欧文顿 现象： 脂溶性物质容易通过细胞膜 假说： 细胞膜由脂质构成 戈特和格伦德尔 实验： 从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍 推断： 细胞膜中的磷脂是双层的 单尼利和戴维森 研究发现： 细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。 推测： 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 1、科学史：细胞膜成分的探索 一、流动镶嵌模型 （1）罗伯特森 1959年 电镜观察： 观察到细胞膜清晰的暗-明-暗”三层结构 假说： 细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的静态的统一结构 2、对细胞膜结构的探索 提出质疑 如果是这样，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。 一、流动镶嵌模型 荧光标记细胞融合： 37℃下40min，两种颜色的荧光均匀分布。 结论： 细胞膜具有流动性 （2）辛格和尼科尔森 1970-1972 2、对细胞膜结构的探索 一、流动镶嵌模型 辛格和尼科尔森 在新的观察和实验证据的基础上提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。 科学方法——提出假说 一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与 以后不断得到的观察和实验结果相吻合。 （2）辛格和尼科尔森 1970-1972 2、对细胞膜结构的探索 一、流动镶嵌模型 1）磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 2、流动镶嵌模型的基本内容 一、流动镶嵌模型 2）蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。 2、流动镶嵌模型的基本内容 一、流动镶嵌模型 3）细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。 2、流动镶嵌模型的基本内容 一、流动镶嵌模型 4）细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被( glycocalyx)。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如，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。 2、流动镶嵌模型的基本内容 一、流动镶嵌模型 二、细胞膜的控制物质进出功能 生活现象思考：用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这与细胞膜的功能有何关系？ 实验：往动物活细胞和死细胞中滴几滴台盼蓝染液。 现象：死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。 二、细胞膜的控制物质进出功能 思考：1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色? 推测： 1、细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质，不易透过细胞膜。 2、控制物质进出细胞的功能 死细胞 活细胞 1.控制物质进出细胞 细胞内 细胞外 营养物质 不需要的物质 抗体、激素，代谢废物等 细胞有用成分 有些对细胞有害物质、病毒、病菌等 二、细胞膜的控制物质进出功能 原始地球环境 2.将细胞与外界坏境分隔开 二、细胞膜的控制物质进出功能 3.进行细胞间的信息交流 通过信息分子间接交流 细胞间直接交流 经通道交流 激素通过血液运输进行调节 精子和卵细胞识别 植物细胞胞间连丝 二、细胞膜的控制物质进出功能 三、总结 细胞膜 功能 组成 部分 流动镶嵌模型 主要内容 结构特点 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 脂质:以磷脂为主 蛋白质:决定了细胞膜的功能 糖类:形成糖蛋白和糖脂 基本支架 蛋白质 糖类 磷脂双分子层 镶嵌或者贯穿在磷脂双分子层中 形成糖蛋白或者糖脂 具有一定的流动性 四、练习 下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答: 蛋白质 氨基酸 D　磷脂双分子层 A　糖被 流动 组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是可以运动的 四、练习 下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答: B M M侧有糖类分子，糖被位于细胞膜外侧 流动镶嵌模型 END $$