第3章 第1节 细胞膜的结构和功能-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞教用课件（人教版）

该高中生物学课件聚焦细胞膜的结构与功能，系统梳理其三大功能、成分探索历程及流动镶嵌模型，以“功能→成分探索→模型构建”为脉络，通过“新知导学”“辨正误”等模块搭建学习支架，衔接细胞基本结构旧知与膜结构新知。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观，如蛋白质分布与功能关联）、科学思维（基于实验证据推理，如荧光标记实验证明流动性）和探究实践（合作探究中台盼蓝染色分析），配套“知识框架”梳理结构，助力学生构建生命观念、提升科学思维，教师可借助随堂检测高效巩固教学。

第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能 1 1.简述细胞膜的功能。 2.体会科学家探索细胞膜结构的过程。 3.简述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。 返回导航 课标要求 2 1 考点一 细胞膜（质膜）的功能 2 考点二 对细胞膜成分和结构的探索 3 考点三 流动镶嵌模型的基本内容 4 随堂 效果检测 3 PART 01 考点一 细胞膜（质膜）的功能 4 1.将细胞与外界环境分隔开 使细胞成为相对独立（细胞膜是生命系统的边界）的系统，保障细胞 ①__________的相对稳定。 内部环境 . . 返回导航 5 2.控制物质进出细胞 病毒 抗体、激素 返回导航 6 3.进行细胞间的信息交流（并非“信息传递”，发生在不同的细胞之间） 方式 实例 化学物质（间接交流） 激素随血液将信息传递给④________ 直接接触 精子和卵细胞之间的⑤____________ 形成通道（细胞间的信息交流不 一定需要受体（糖蛋白）） 高等植物细胞之间通过⑥__________相 互连接 靶细胞 识别和结合 胞间连丝 . . . . 返回导航 7 （1）植物细胞的边界是细胞壁，可以维持细胞内部环境的稳定。( ) × 解析：植物细胞的边界是细胞膜。 （2）细胞之间的信息交流必须依赖于细胞膜表面的受体。( ) × 解析：细胞间的信息交流不一定需要受体，如高等植物细胞之间通过胞间 连丝相互联系。 返回导航 8 （3）细胞膜的功能并不是由它的成分和结构决定的。( ) × 解析：细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。 （4）没有信息交流，多细胞生物体也能完成生命活动。( ) × 解析：没有信息交流，多细胞生物体不能完成生命活动。 返回导航 9 ［探究1］ 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。其原因是台盼蓝染液是细胞________ _______________________。由此推测，细胞膜具有的功能是___________ _______。 不需要 的物质，不易通过细胞膜 控制物质进 出细胞 ［探究2］ 生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中 吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物质却不会轻易 进入莲藕细胞。莲藕“出淤泥而不染”体现了细胞膜具有________________ ___的功能。 控制物质进出细胞 返回导航 10 ［探究3］ 结合教材“细胞间信息交流的方式举例”回答下列问题： （1）图中①②③④所表示的物质或结构的名称分别是_________________ _________________________________________。 （2）高等植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵 细胞之间的识别和结合分别属于上面的图__________。 ①：激素；②：受 体；③：与膜结合的信号分子；④：胞间连丝 C、A、B 返回导航 11 1.判断细胞是否具有活性的方法 2.细胞间信息交流方式的判断 返回导航 12 1.（2025·湖南邵阳高一期末）2021年，科学家因为发现 蛋白及其作用机 制而获得诺贝尔生理学或医学奖， 蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白，在 细胞间信息交流过程中有重要作用，下列有关细胞膜功能的叙述正确的是 ( ) A.细胞间的信息交流一定需要细胞膜上受体蛋白的参与 B. 侵染人体细胞，体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能 C.细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定 D.细胞膜具有选择透过性，对细胞有害的物质不能进入细胞 √ 返回导航 13 解析：选C。有的植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流，不一定 需要细胞膜上受体蛋白的参与，A错误；没有细胞结构， 侵染人体 细胞不能体现细胞间的信息交流，B错误；细胞膜具有选择透过性，能将 细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定，C正确；细胞 膜具有选择透过性，但其控制物质进出细胞的能力是有限的，对细胞有害 的物质有时也能进入细胞，D错误。 返回导航 14 2.下图为细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法错误的是( ) A.功能①在生命起源过程中具有关键作用 B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利 C.胰岛素调控生命活动可用上图③表示 D.相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流 √ 返回导航 15 解析：选B。细胞膜是生命系统的边界，在生命起源过程中具有重要作用， 将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系 统，A正确；功能②表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但一些有 害物质也能进入细胞，说明细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，B 错误；胰岛素等激素调控生命活动需要靶细胞进行信号检测，C正确；相 邻的高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流，D正确。 返回导航 16 PART 02 考点二 对细胞膜成分和结构的 探索 17 1.对细胞膜成分的探索 （1）早期对细胞膜成分的探索历程 时间（人物） 实验依据 结论或假说 1895年，欧文 顿 对植物细胞进行通透性实验，发现 可以溶于脂质的物质更容易 （相似相溶原理）穿过细胞膜 细胞膜的主要组成成 分中有①______ 脂质 . . 返回导航 18 时间（人物） 实验依据 结论或假说 — 对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化 学分析 组成细胞膜的脂质有 ②______和 ③________，其中 ④______含量最多 1925年，荷兰 科学家戈特和 格伦德尔 用丙酮从人的红细胞中提取的脂质 铺展成单分子层，其面积恰为红细 胞（只有细胞膜,无其他膜结构）表 面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子 必然排列为连续的 ⑤____层 磷脂 胆固醇 磷脂 两 续表 . . . . 返回导航 19 时间（人物） 实验依据 结论或假说 1935年，英国 学者丹尼利和 戴维森 细胞的表面张力明显低于油—水界 面的表面张力 细胞膜除含脂质分子 外，可能还附有 ⑥________ 蛋白质 续表 返回导航 20 （2）细胞膜的成分 种类和数量 蛋白质或脂质 返回导航 21 2.对细胞膜结构的探索 （1）1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层 结构，他大胆地提出了细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由⑨________ _________________三层结构构成，是静态的统一结构。 蛋白 质—脂质—蛋白质 返回导航 22 方法：荧光标记法。 绿色荧光 红色荧光 均匀分布 （2）荧光标记细胞膜实验（1970年） 返回导航 23 （3）1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出为 大多数人所接受的⑬__________模型。 流动镶嵌 返回导航 24 （1）构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪、胆固醇。( ) × 解析：构成细胞膜的脂质主要是磷脂，动物细胞膜上还有胆固醇。 （2）动植物的细胞膜均含有胆固醇。( ) × 解析：植物的细胞膜中不含胆固醇。 （3）罗伯特森在高倍显微镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结 构。( ) × 解析：罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。 返回导航 25 （4）磷脂分子的头部亲水，尾部疏水。( ) √ （5）科学家利用荧光标记人、鼠细胞表面的蛋白质，证明细胞膜具有流 动性。( ) √ 返回导航 26 ［探究1］ 阅读材料，分析以下问题： 20世纪初，利用哺乳动物成熟的红细胞制备出细胞膜，进行化学 分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最 多。磷脂的一端为亲水的头部，另一端为疏水的尾部 （如图所示），多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。结合磷脂 分子的结构特点推测： 返回导航 27 （1）磷脂分子在水—空气界面的正确 排布方式是___。 A （2）出现（1）中的现象的原因是磷脂分子的________________________。 （3）磷脂分子在水环境中的正确排布方式是___（填“A”或“B”）。 “头部”亲水，“尾部”疏水 B 返回导航 28 ［探究2］ 科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白，然后用高能激光束照射 膜的某一区域，使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏，这一区域称为 光漂白区。继续观察，可以发现光漂白区逐渐重新出现荧光（如图所示）。 光漂白区重新出现荧光的原因是____________________________________ ________________________， 说明了细胞膜具有________。 膜上其他区域的蛋白质流动到光漂白区， 使光漂白区重新呈现荧光 流动性 返回导航 29 1.（教材P42“思考·讨论”改编）下列对细胞膜成分的探索历程的相关说法 错误的是( ) A.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列 B.磷脂分子置于水—苯的混合溶液中，磷脂的“头部”与苯接触，“尾部”与 水接触 C.细胞膜的化学组成元素是C、、、、 D.丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，还有蛋白质 √ 返回导航 30 解析：选B。科学家发现，单层磷脂分子的面积恰为红细胞表面积的2倍， 推测细胞膜中的磷脂分子呈双层排列，A正确；将磷脂分子置于水—苯的 混合溶液中，磷脂分子亲水的“头部”与水接触，疏水的“尾部”与苯接触， B错误；细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成，故细胞膜的化学组成元素是 C、、、、 ，C正确；丹尼利和戴维森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， D正确。 返回导航 31 2.关于细胞膜的探索历程，下列叙述正确的是( ) A.欧文顿通过对膜成分的提取和化学分析提出膜是由脂质和蛋白质组成的 B.暗—亮—暗三层结构的静态模型无法解释细胞的生长、变形虫的变形运 动等现象 C.人细胞和小鼠细胞的融合实验说明细胞膜中的脂质分子具有流动性 D.细胞膜功能的不同是由膜上磷脂的不同决定的 √ 返回导航 32 解析：选B。欧文顿用多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，发现 脂溶性物质容易穿过细胞膜，进而提出细胞膜的主要组成成分中有脂质， A错误；罗伯特森认为细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，并 把细胞膜描述为静态模型，但是细胞膜的静态模型无法解释细胞的生长、 变形虫的变形运动等现象，B正确；人、鼠细胞融合成一个细胞，说明磷 脂分子可以流动，最终红色和绿色荧光在整个细胞膜中均匀分布，说明细 胞膜中的蛋白质分子也具有流动性，C错误；细胞膜功能的不同与膜上蛋 白质的种类和数量的不同有关，D错误。 返回导航 33 PART 03 考点三 流动镶嵌模型的基本内容 34 1.流动镶嵌模型 磷脂双分子层 蛋白质 磷脂 返回导航 35 2.基本内容 （1）细胞膜主要是由④______分子和⑤________分子构成的。 （2）磷脂分布：⑥______________是膜的基本支架，其内部是磷脂分子 的⑦______端。 （3）蛋白质分子：有的⑧____在磷脂双分子层表面，有的部分或全部 ⑨______磷脂双分子层中，有的⑩______于整个磷脂双分子层。 磷脂 蛋白质 磷脂双分子层 疏水 镶 嵌入 贯穿 返回导航 36 3.结构特点：具有⑪________。 （1）主要表现：构成膜的磷脂分子可以⑫______________，膜中的蛋白 质大多也能运动。 （2）意义：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。 流动性 侧向自由移动 返回导航 37 （1）细胞膜的基本支架是磷脂分子。( ) × 解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。 （2）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。( ) × 解析：构成细胞膜的蛋白质大多能运动。 （3）细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜。( ) √ （4）糖被就是糖蛋白，具有识别等作用。( ) × 解析：构成糖蛋白的糖类分子称为糖被。 返回导航 38 ［探究］ 结合细胞膜的流动镶嵌模型分析以下问题： （1）与细胞膜的识别功能有关的结构是________。 （2）判断细胞膜外侧的依据是______________。 糖蛋白 外侧有糖蛋白 （3）根据细胞膜的流动镶嵌模型，分析膜上的蛋白质分子是如何排布的？ ________________________________________________________________ _______________________________________, 这种排布是对称的吗？________。 膜上的蛋白质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，还有的贯穿于整个磷脂双分子层 不对称 （4）细胞中的其他生物膜均有与此相似的结构，但执行的具体功能却有 很大区别，其主要原因是________________________________。 膜结构中蛋白质的种类和数量不同 返回导航 39 1.细胞膜的结构特点——流动性 返回导航 40 2.细胞膜的功能特性——选择透过性 返回导航 41 1.1972年，辛格和尼科尔森提出的流 动镶嵌模型为大多数人所接受。下图 是细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下 列相关叙述错误的是( ) A. 的疏水性确保了双层结构的稳定性 B.①有流动性，大多数②③也可以运动 C.③通常位于细胞膜内，发挥受体的作用 D.②的种类和数目与细胞膜功能的复杂程度有关 √ 返回导航 42 解析：选C。题图中表示磷脂分子的疏水区， 的疏水性确保了双层结构 的稳定性，A正确。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；题图中①表示磷脂双分子层，②表示蛋白质，③表示糖蛋 白；故①有流动性，大多数②③也可以运动，B正确。③（糖蛋白）通常 位于细胞膜外，发挥受体的作用，C错误。②表示蛋白质，蛋白质在细胞 膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种 类与数量就越多，D正确。 返回导航 43 2.（2025·广东揭阳高一检测）下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙 述，错误的是( ) A.细胞膜的选择透过性可确保有害物质不能进入细胞 B.细胞膜的选择透过性与蛋白质和磷脂分子有关 C.流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大多都可以运动 D.人、鼠细胞融合实验说明组成细胞膜的蛋白质分子具有流动性 √ 返回导航 44 熟记细胞膜的“一、二、三” 一模型：流动镶嵌模型。 二特点：流动性、选择透过性。 三功能：细胞边界、控制物质进出、进行信息交流。 返回导航 45 【知识框架】 返回导航 46 PART 04 随堂 效果检测 47 1.（2025·北京西城区高一期末）成熟巨核细胞膜表面形成许多凹陷，相邻 凹陷的细胞膜在深部融合，使巨核细胞的一部分脱离，形成数量众多的血 小板。这一过程体现了细胞膜( ) A.能够控制物质进出细胞 B.具有流动性 C.与细胞间的信息交流有关 D.分隔细胞内外环境 解析：选B。成熟巨核细胞膜表面形成许多凹陷，相邻凹陷的细胞膜在深 部融合，这一过程体现了细胞膜具有流动性，B符合题意。 √ 返回导航 48 2.下列有关对细胞膜成分和结构的探索的叙述，错误的是( ) A.欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验，推测细胞膜的主要组成成分 中有脂质 B.根据“从鸡的红细胞中提取的脂质在空气—水界面铺展成单分子层实验”， 推断出细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出了蛋白质— 脂质—蛋白质三层静态结构模型 D.辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上提出了细胞膜的流动镶 嵌模型 √ 返回导航 49 解析：选B。欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验，推测细胞膜的主 要组成成分中有脂质，A正确。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，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的 2倍，这一结果表明：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层，B错误。 罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，结合其他 科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层静态结构模型，C正确。 1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上提出了细胞膜的 流动镶嵌模型，D正确。 返回导航 50 3.（2025·湖北部分省级示范高中高一期末）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，将药物运送到特定的细胞（靶细胞）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。下列有关说法错误的是( ) 返回导航 51 A.图中药物A、B是能在水中结晶的药物， 药物C是脂溶性药物 B.脂质体的形成与磷脂分子头部的亲水性 和尾部的疏水性有关 C.只有在脂质体表面镶嵌靶向信号分子， 才可将药物运送到特定的靶细胞 D.脂质体选择透过性高于细胞膜，原因是 磷脂分子比蛋白质分子具有更好的流动性 √ 返回导航 52 解析：选D。由题图可知，药物A、B位于双分子层中，是能在水中结晶的 药物，药物C位于两层磷脂分子之间，是脂溶性药物，A正确；磷脂分子头 部具有亲水性，尾部具有疏水性，使得磷脂分子在水中会自发形成脂质体， B正确；在脂质体表面镶嵌靶向信号分子，能够使脂质体识别并结合特定的 靶细胞，从而将药物运送到特定的靶细胞，C正确；细胞膜具有选择透过性 是因为细胞膜上的蛋白质具有特异性，而脂质体主要由磷脂分子构成，没 有蛋白质的特异性，所以脂质体的选择透过性低于细胞膜，D错误。 返回导航 53 4.（教材P45图3-5改编）细胞膜的流动镶嵌模型如下图所示，①~④表示其 中的物质。下列叙述正确的是( ) A.①分布于细胞膜的内侧，与细胞间的识别有关 B.②可自发形成双层结构，与核糖体的形成有关 C.③是由②构成的固定不动的膜的基本支架 D.由图可知，细胞膜的结构具有不对称性 √ 返回导航 54 解析：选D。由题图可知，①为糖蛋白，分布在细胞膜的外侧，与细胞间 的识别有关，A错误；②为磷脂分子，在水溶性介质中可自发形成双层结 构，与核糖体的形成无关，B错误；③是由②（磷脂分子）构成的磷脂双 分子层，在结构上具有流动性，C错误；由题图分析可知，细胞膜的结构 中蛋白质分布不均匀，具有不对称性，D正确。 返回导航 55 5.一系列实验证明细胞膜具有流动性，荧光抗体免疫标记实验就是其中的 一个典型例子。下图表示人、鼠细胞融合的过程，研究中分别将带有绿色 荧光、能与人体细胞膜上 抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能 与小鼠细胞膜上 抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠 细胞进行标记。下列有关叙述错误的是( ) 返回导航 56 A.若降低该实验的温度，则融合完成的时间将延长 B.该实验运用了荧光标记这一方法 C.实验结果可以直接证明细胞膜上的部分蛋白质分子可以运动 D.实验表明不同种生物细胞可以杂交，而同种生物细胞不能进行融合 解析：选D。膜融合依赖膜的流动性，温度会影响膜的流动性，降低温度， 膜融合时间将延长，A正确；实验用带有红色、绿色荧光的抗体对细胞进 行标记，此方法为荧光标记法，B正确；实验结束后，融合细胞细胞膜上 红色、绿色荧光均匀分布，说明膜上的部分蛋白质分子可以运动，C正确； 同种生物细胞可以进行融合，D错误。 √ 返回导航 57 $