3.1细胞膜的结构和功能课件-2026-2027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，通过功能分析、成分探索（如欧文顿实验、红细胞制备细胞膜）到结构模型构建（从三明治模型到流动镶嵌模型），搭建递进式学习支架。 其亮点在于融合科学史资料与探究实践，通过资料分析（如戈特和格伦德尔磷脂双分子层实验）和问题讨论（如肝细胞单分子层面积思考）培养科学思维，以“你学到了什么”梳理知识强化生命观念。学生能深化结构与功能观，教师可依托结构化资源实施探究式教学。

细胞膜的结构和功能 第3章　细胞的基本结构 人教版高中生物 必修1 孟德尔学长 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。 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控制物质进出细胞的功能，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。 细胞膜的功能 1 细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫作质膜。 植物细胞的边界也是细胞膜。细胞壁是全透性的。 1.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 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 细胞膜的功能 细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞。 细胞产生的废物也要排到细胞外；细胞内有用的成分却不会轻易流失到细胞外。 细胞膜的功能特性：具有选择透过性 间接交流、直接交流、通道传递 4 1.间接交流 激素 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。 受体（化学本质是: 糖蛋白） 5 2.直接交流 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 与膜结合的信号分子 细胞识别得以实现的基础是细胞膜表面某些生物大分子（如糖蛋白、糖脂）提供的识别信息，使细胞可以识别同种与异种、同源与异源细胞， 这也就是为什么海洋中的生物进行繁殖时，将精子和卵细胞排到水中，海水中有很多生物的精子和卵细胞，但只有同种生物的精子和卵细胞结合的原因，以及 蜜蜂为植物传粉时，不分植物的种类，雌蕊的柱头上有多种不同植物的花粉，但只有同种物的花粉能萌发出花粉管 6 3.通道传递 胞间连丝 相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接。 有 物质运输 ，也有 信息交流 的作用。 胞间连丝：连接相邻的两个原生质体 （植物体去除细胞壁后剩余的结构统称原生质体） 藕断丝连的丝是运输组织中的导管 胞间连丝见于所有高等植物、某些低等植物如一些藻类以及真菌，动物没有胞间连丝，动物的细胞连接是紧密连接、间隙连接、桥粒 7 对细胞膜成分的探索 2 细胞膜成分的探索 细胞膜 非脂溶性物质 脂溶性物质 相似相溶 【资料1】1895 年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜,推测细胞膜的主要成分中含有脂质 【思考】细胞膜的功能是由什么决定的？ 成分、结构→功能 9 细胞膜成分的探索 【资料2】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，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，其中磷脂含量最多。 【思考】为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？ ①哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和细胞器，易制得纯净的细胞膜。 10 细胞膜成分的探索 头部亲水 尾部疏水 磷脂分子示意图 磷脂分子结构式 磷脂分子模型 磷脂的结构 解释疏水 11 细胞膜成分的探索 空气 水 B A C 请根据磷脂分子的特点猜测其在空气与水界面上分布的模型。 磷脂分子在空气与水界面上分布的模型 一瓶水里有一滴苯 12 细胞膜成分的探索 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？ 亲水的“头部”与 接触，疏水的“尾巴” 。 水 水 水 远离水 假说： 细胞膜中的磷脂分子排列为 。 双层 13 细胞膜成分的探索 【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—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞表面积的2倍。 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 实验结论： 思考：若用人的其他细胞如肝细胞，单分子层的面积与细胞表面积还是两倍的关系吗？ 肝细胞内还有核膜和细胞器膜。单分子层大于2倍细胞表面积 14 细胞膜成分的探索 除了脂质外，细胞膜还含有哪些成分？ 【资料4】1935年，丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，已知脂滴表面如吸附有蛋白质成分时，表面张力则降低。 假说： 细胞膜除了脂质外还可能有蛋白质 15 在组成细胞膜的脂质中 主要是______，此外___________还含少量_________ 2.功能越复杂的细胞膜，_______________________________ 1.细胞膜主要由________和_________组成，还有少量糖类。 脂质 蛋白质 细胞膜的成分 蛋白质的种类与数量就越多。 动物细胞 磷脂 胆固醇 对细胞膜成结构的探索 3 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。 提出细胞模型假说： 所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质构成的三层（三明治模型） 他把细胞膜描述为静态统一结构。 对细胞膜结构的探索 18 融合细胞 细胞 融合 37℃ 40min 正在融合的细胞 红色荧光染料标记膜蛋白 绿色荧光染料标记膜蛋白 人细胞 小鼠细胞 用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子， 这一实验以及其他的相关实验证据表明：细胞膜具有流动性。 这一实验只能证明细胞膜上的蛋白质具有流动性， 细胞膜结构的探索 1.流动镶嵌模型认为：细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成的。 2._________________ 是膜的基本支架。 流动镶嵌模型 3.细胞膜两侧结构具有不对称性 部分嵌入的蛋白质 贯穿的蛋白质 镶在表面的蛋白质 全部嵌入的蛋白质 磷脂双分子层 蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中 20 4. 细胞膜 不是静止不动的，而是具有流动性， 原因： 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。 细胞膜的结构特性：具有流动性 21 ④  1.细胞膜的外表面有糖类分子，它和蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被。 2.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。 糖被 A侧 B侧 糖蛋白 蛋白质 磷脂双分子层 糖类 什么是糖被，在哪里，有什么用？ 磷脂分子 外表面 内表面 22 你学到了什么？ 思考并精准回答以下问题 1.被台盼蓝染成蓝色的细胞是？ 为什么？ 2.细胞膜的功能有？ 功能与什么有关？ 3.细胞膜的成分？ 4.细胞膜的模型 错误模型 及 其观点是？ 正确模型 及 其观点是？ 5.细胞膜 结构特性： 功能特性： 6.糖蛋白分布在？ 功能是？ 思考·讨论 既然膜内部是疏水的，水分子为什么能跨膜运输？ 1.水分子极小，可以通过磷脂分子运动产生的间隙。 2.细胞膜上存在水通道蛋白，水分子主要通过水通道蛋白跨膜运输 练习与应用 练习与应用P46 脂质体拓展 2.右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。 水环境 水环境 水溶性药物 脂溶性药物 THANKS $