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功能、成分及流动镶嵌模型，通过台盼蓝染色鉴别细胞死活的问题探讨导入，结合候课任务引导预习关键知识点，借助表格归纳探索历程、小组合作建模磷脂排布、问题链构建“功能—成分—结构”逻辑脉络，形成清晰学习支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观，如蛋白质种类数量与功能复杂程度关联）、科学思维（分析欧文顿等实验推论及假说修正）和探究实践（小组画磷脂排布、分析人鼠细胞融合实验）。采用问题驱动与史料实证结合的教学方法，课堂小结系统梳理知识网络，练习联系脂质体药物运输实际应用，助力学生培养科学探究能力，教师可直接利用结构化资料提升教学效率。

第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能（1课时） 基础目标： 1.说出细胞膜的功能，认同结构与功能的相适应 进阶目标： 2.分析细胞膜成分和结构的探索历程，说出细胞膜的组成成分 候课任务：朗读课本40-43页第一段内容，找出以下知识点： 1.细胞的边界是？细胞膜又称？ 2.细胞膜的三条功能有哪些？信息交流的三种方式？ 3.《对细胞膜成分的探索》不同时期、人物、实验及推论？磷脂的“头部”和“尾部”有何特点？ 4.细胞膜的成分 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， 死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能 2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ 具有控制物质进出细胞的功能 思考：细胞的边界为什么是细胞膜而不是细胞壁？ 细胞壁的作用是维持细胞形状,具有全透性，并不能控制物质进出细胞,所以不是真正的边界。 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。 一、细胞膜的功能 一、将细胞与外界环境分隔开 二、 控制物质进出细胞 三、 进行细胞间的信息交流 意义：细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 细胞膜的控制作用是相对的。 1.通过化学物质（信息分子）传递信息（如激素） 2.相邻两个细胞的细胞膜接触传递信息（如精卵细胞的识别和结合） 3.相邻两个细胞之间形成通道传递信息（如高等植物细胞间的胞间连丝） 有何意义？ ①控制作用如何？ 哪三种信息交流方式？ ②体现细胞膜的何种功能特性？ 选择透过性。 内分泌细胞 激素 (信号分子) 靶细胞 血管 靶细胞 受体 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 胞间连丝 （1）通过化学物质（信息分子）传递信息（如激素） （2）相邻两个细胞的细胞膜接触传递信息 （如精卵细胞的识别和结合） （3）相邻两个细胞之间形成通道传递信息 （如高等植物细胞间的胞间连丝） 受体 进行细胞间的信息交流 3 受体的化学本质：蛋白质 受体的特点：专一性 一、细胞膜的功能 细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。 时间 人物 实验依据 推论 1895年 欧文顿、 对植物细胞进行通透性实验，发现溶于 的物质容易穿过细胞膜 细胞膜的主要成分中有 。 20世纪初 / 对 的细胞膜进行化学分析 组成细胞膜的脂质有 和 ，其中 含量最多。 1925年 戈特、格伦德尔 将从人的红细胞中提取的脂质铺展成 分子层，测得其面积时，红细胞表面积的 倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的 层 1935年 丹尼利、戴维森 细胞的表面张力明显 油—水界面的表面张力 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有 。 脂质 脂质 哺乳动物的红细胞 磷脂 胆固醇 磷脂 单 2 两 低于 蛋白质 二、对细胞膜成分的探索 1.提取细胞膜进行化学分析为何选取哺乳动物的成熟红细胞？ 2.磷脂分子“头部”和“尾部”有何特点？ 任务一：结合课本42页《对细胞膜成分的探索》，思考以下问题： 哺乳动物的红细胞在成熟的过程中会逐渐地失去细胞核和众多细胞器，可以最大程度地避免细胞内物质对制备和提取细胞膜的干扰。 “头部”具有亲水性，“尾部”具有疏水性。 哺乳动物的成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，不受其他膜的影响。 （1）通过对磷脂分子结构特点的分析，尝试画出磷脂在“水-空气”和在“水溶液”中界面上的排布方式。 空气 水 任务二：结合磷脂分子的特点，小组合作，按要求完成任务 水溶液 糖类 成分 红细胞膜 肝细胞膜 心肌细胞膜 磷脂 55% 40% 24% 蛋白质 约40% 约59% 75% 糖类 5% 微量 微量 科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜成分及含量表： 实验证据 结论：比较表格中不同膜的成分，细胞膜的成分除了脂质和蛋白质，细胞膜还含有 ______ 。 1.细胞膜的成分？ 2.功能不同的细胞膜，成分有何不同？ 细胞膜的主要是脂质（50%）和蛋白质（40%），还有少量的糖类（2%-10%） 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。 课堂小结 候课任务：朗读课本43-45页内容，找出以下知识点： 1.1959年、人物、仪器、现象、假说 2.人鼠细胞融合实验的过程、结论 3.1972年、人物、流动镶嵌模型基本内容？ 4.细胞膜的结构特性？ 5.细胞膜的流动性如何体现？ 6.细胞膜的外表面分布着什么？ 第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能（2课时） 基础目标： 说出流动镶嵌模型的内容，认同结构与功能的相适应 进阶目标： 分析细胞膜结构的探索历程，说出细胞膜的结构特性 【资料1】时间：1959年 人物： 实验现象：在_____下看到细胞膜的_ ___________三层结构 提出假说：细胞膜都由_______________________三层结构构成， 并把细胞膜描述为______的统一结构。 电镜 “暗—亮—暗” “蛋白质—脂质—蛋白质” 静态 一、对细胞膜结构的探索 罗伯特森 科学方法—— 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，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。 提出假说 一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。 P44 思考：罗伯特森的假说能够解释生命现象吗? 不能 蛋白质在细胞膜两侧可以帮助细胞进行物质运输等，但是错误的将细胞膜描述为静态统一的结构，无法解释细胞的生长和分裂、变形虫的运动、受精时细胞融合等。 【资料2】1970年，人鼠细胞融合实验： 1970年，用不同颜色荧光染料分别标记人的细胞和鼠的细胞表面的蛋白质分子，然后将人—鼠细胞融合，一段时间后，不同颜色的荧光染料均匀分布在融合细胞膜表面。 结论：_______________________ 细胞膜具有一定的流动性 方法：__________ 荧光标记技术 标记物质：________ 蛋白质 时间：1972年 人物：______和__________ 提出：_______________________ 流动镶嵌模型 一、对细胞膜结构的探索 辛格 尼科尔森  【资料3】 ①组成成分：__________________________________ ②基本支架：__________________________________ ③蛋白质分布：_________________________________ ④生物膜的结构特性：____________________________ ⑤生物膜的功能特性：____________________________ 流动镶嵌模型的基本内容P44-45 主要是磷脂分子和蛋白质分子（少量糖类） 磷脂双分子层 镶在磷脂双分子层表面、嵌入~、贯穿~ 具有一定的流动性 具有选择透过性 磷脂双分子层 糖类 蛋白质 磷脂分子 糖蛋白 糖脂 糖被与细胞识别、细胞间的 信息传递等功能有关。 【资料4】将标本用干冰（或液氮）冰冻后断开，升温后暴露断裂面,在电镜下观察到的蛋白质分布模型如下： 蛋白质 、 、 在磷脂双分子层中。 镶在表面 嵌入 贯穿 冰冻蚀刻电子显微法 镶 嵌 嵌 贯穿 思考： （1）细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，如何体现？ （2）如何借助细胞膜的结构模型区分细胞膜的内外侧？ （3）既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输？ 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。 细胞膜上的糖被分布于细胞膜的外表面。 ①大多数水借助水通道蛋白 ②少数水分子从运动间隙通过。 课堂总结 练习与应用P46 一、概念检测 1. 基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。 （1）构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。 ( ) （2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。( ) （3）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。( ) 2. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（ ） A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜 B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜 C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能 D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型 × × × B 2. 下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。 （1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？ 水中结晶的药物 （2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？ 胞吞 疏水 水 脂溶性药物 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 $