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与功能，以台盼蓝染色鉴别细胞死活的问题探讨导入，系统梳理细胞膜的分隔、控制物质进出、信息交流功能，进而通过科学史实验（如欧文顿脂质通透性实验、荧光标记融合实验）探索成分与结构，最终构建流动镶嵌模型，形成“功能—成分—结构—模型”的学习支架。 其特色在于融合科学思维与探究实践，通过分析戈特和格伦德尔磷脂单分子层实验、小组构建磷脂排布模型等活动，培养学生基于证据的逻辑推理与动手能力，核心归纳表格对比结构流动性与功能选择透过性，强化生命观念中的结构与功能观，联系脂质体靶向给药实例渗透社会责任，助力学生深化理解并提升应用能力，也为教师提供兼具逻辑性与实践性的教学资源。

3.1 细胞膜的结构和功能 学习目标 1.阐明细胞膜的基本功能 2.说出细胞膜的主要成分。 3.概括流动镶嵌模型的基本内容。 问题探讨 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。 1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ 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。 具有控制物质进出细胞的功能 2 细胞膜的功能 1、将细胞与外界环境分隔开 3进行细胞间的信息交流 2控制物质进出细胞 病毒病菌 营养物质 废物 分泌物 控制作用是相对的 保障了细胞内部环境的相对稳定 一、细胞膜的功能 功能特点：细胞膜具有选择透过性 阅读课本P40,总结细胞膜的功能 除了以下的三种功能外，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。 3 3、进行细胞间的信息交流 （1）通过细胞分泌化学物质完成间接交流 内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 激素 一、细胞膜的功能 4 3、进行细胞间的信息交流 （2）接触传递（直接） 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。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合。 发出信号的细胞 靶细胞 受体 5 3、进行细胞间的信息交流 （3）通道传递 胞间连丝 相邻两个细胞之间形成通道。 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接。 6 二、对细胞膜成分的探索 哺乳动物成熟的细胞 ①没有细胞壁，能够吸水涨破； ②没有细胞核和众多的细胞器，可获得较为纯净的细胞膜。 1895年--- 欧文顿对植物细胞的通透性进行实验，发现溶于 的物质容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。 脂质 细胞膜的主要组成成分中有 。 脂质 推测 20世纪初--- 科学家分离出的哺乳动物红细胞的细胞膜，进行化学分析 阅读课本42页，完成导与练42页自主学习。 组成动物细胞膜的脂质中有 和 ，其中 含量最多 结论 磷脂 胆固醇 磷脂 7 二、对细胞膜成分的探索 1925年--- 丹尼利和戴维森发现，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 细胞膜的成分： 脂质(约50%): 蛋白质(约40%): 糖类 (2%~10%) 主要是磷脂，还有少量胆固醇。 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 科学家陆续测定了不同细胞的生物膜的化学组成,如下表所示。 生物膜 蛋白质/% 脂质/% 糖类/% 人的CNS髓鞘 20 79 少 人的红细胞膜 49 43 8 大鼠的肝细胞核膜 59 35 2.9 内质网膜 67 33 少 线粒体外膜 52 48 少 线粒体内膜 76 24 少 三、对细胞膜结构的探索 戈特和格伦德尔提取人红细胞中的脂质在空气一水界面上铺展成单分子层，其面积为红细胞表面枳的 倍 1925年--- 2 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂分子示意图 亲水头部 疏水尾部 1.如果将磷脂分子置于空气—水界面上，磷脂分子将会如何分布？ 水 空气 小组活动1----利用材料用具尝试构建模型 11 2、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？ 水 水 A 水 水 B 水 水 C 水 水 小组活动1----利用材料用具尝试构建模型 12 三、对细胞膜结构的探索 1925年--- 戈特和格伦德尔提取人红细胞中的脂质在空气一水界面上铺展成单分子层，其面积为红细胞表面枳的2倍 推断 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的 层 两 脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？ 暗—亮—暗 蛋白质—脂质—蛋白质 静 态 三、对细胞膜结构的探索 受精卵卵裂 1959年---罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的 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。 假说 变形虫摄取草履虫 酵母菌出芽生殖 三、对细胞膜结构的探索 1970年，科学家用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞进行融合实验 细胞膜具有 流动性 这一实验以及相关其他实验证据表明： 1972年辛格和尼克尔森总结前人的研究成果，并且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。 三、对细胞膜结构的探索 科学方法： 提出假说 细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。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。 图中a 名称: 　  地位:膜的 　  特点:具有 　  四、流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层 基本支架 流动性，可以侧向自由运动 图中b 名称: 　  位置： 磷脂双分子层表面、部分或全部  磷脂双 分子层中、 于整个磷脂双分子层 特点:大多数蛋白质分子是可以 　 的 图中c 名称: 　  位置:细胞膜的 表面 功能: 　  和细胞问的信息传递等 蛋白质分子 嵌入 运动 糖蛋白 细胞表面的识别 外 镶在 贯穿 四、流动镶嵌模型的基本内容 (1)图中细胞膜的外侧是 侧（填A或B）?判断依据是什么? 四、流动镶嵌模型的基本内容 根据流动镶嵌模型，完成下列思考讨论题。 思考讨论 糖被只分布在细胞膜的外侧,A侧有糖被,所以A侧是外侧。 (2)组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,说明细胞膜具有什么样的结构特点呢? 说明细胞膜具有一定的流动性。 A (3)研究发现,细胞膜上的蛋白质具有运输物质的功能,且在行使运输功能时具有选择性,如细胞膜上有专门运输葡萄糖的载体蛋白,这说明细胞膜具有什么功能特点呢? 说明细胞膜具有选择透过性。 「核心归纳」 细胞膜的结构特点和功能特性 (1)区别。 项目 结构特点——流动性 功能特性——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 膜上含有转运蛋白 意义 保证细胞的物质运输、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 变形虫的运动、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。 细胞膜的流动性是其表现选择透过性的结构基础。只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成各项生理功能,才能表现出选择透过性。事实上,只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。 细胞膜的结构特点和功能特性 「核心归纳」 例如：色素透出实验 思维导图 课堂小结 「典型例题」 1.细胞膜的部分亚显微结构模型如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.①中的蛋白质分子称为糖被 B.图中甲侧为细胞膜的外侧 C.细胞分裂与细胞膜的流动性有关 D.温度会影响细胞膜磷脂分子的运动速度 A 5.下图为生物膜的流动镶嵌模型示意图,①～⑤表示组成生物膜的物质。回答下列问题。 「随堂检测」 导与练48页第5题 (1)图中②　　　　　　　(填名称) 是细胞膜的基本支架,构成它的分子 特点是有　　 　的脂肪酸尾部和　　 　　的磷酸头部。生物膜功能的复杂程度与其上　　　　　　　　　　　有关;该结构控制着某些分子和离子的出入,使生物膜具有　　　　　　　的功能特点。  磷脂双分子层 疏水 亲水 蛋白质的种类和数量 选择透过性 (2)若图中结构为动物细胞膜的一部分,则其主要成分除磷脂和蛋白质外,还含有少量的糖类与　　 　　;若此细胞为植物细胞膜的一部分,则细胞壁位于图中的　　　　(填“A侧”或“B侧”)。  胆固醇 A侧 (3)科学家将磷脂制成包裹药物的小球,通过小球膜与细胞膜的融合,将药物送入细胞,该过程体现了细胞膜具有　　　　　　　　的结构特点,生物膜具有该特点的原因是　  　。  一定的流动性 组成生物膜的分子是运动的 联系实际 迁移应用 使用脂质体作为靶向给药的载体,成为各药企研究的重要攻关方向。脂质体是由具有亲水基、疏水基双重特性的磷脂分子等组装形成的一种双分子层结构,具有靶向性强、安全性高、缓释效果好、生物相容性高等优势,是作为抗肿瘤药、疫苗和核酸类药物载体的极佳条件。 (1)为使治疗用的脂质体具有“靶向”功能,需要对脂质体进行的处理是 。“靶向”体现了细胞膜 的功能。 (2)脂质体的选择透过性 (填“高于”或“低于”)细胞膜,原因是 。 在脂质体的外侧嵌入特定的蛋白质 进行细胞间信息交流 低于 细胞膜上有大量具有运输功能的载体蛋白,而脂质体没有 谢谢观看 $