3.1细胞膜的结构和功能（教学设计）（交互设计）生物人教版修1

该高中生物学教学设计聚焦细胞膜的结构和功能核心知识，通过台盼蓝染色鉴定细胞死活的趣味交互动画导入，衔接学生已学的组成细胞的分子知识，从细胞整体水平探究细胞膜功能与结构，为后续细胞器等内容学习奠定基础。 资料以科学史时间线梳理细胞膜结构探索历程，结合荧光标记融合实验动画直观展示流动性，设计“功能匹配”闯关游戏巩固知识，体现科学思维与探究实践素养。如通过分析科学家贡献培养科学探究精神，用脂质体案例助学生建立结构与功能观，丰富资源提升学生兴趣，也为教师提供高效教学支持。

第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜的结构和功能 年级 高一年级 授课时间 1课时 课题 第1节细胞膜的结构和功能 教材分析 本节课是必修1第3章“细胞的基本结构”第1节“细胞膜的结构和功能”的核心内容。在学习了组成细胞的分子之后，本节从细胞整体水平探究细胞膜的结构与功能，是学习细胞器、细胞核等后续内容的基础。主要包括： (1)细胞膜的功能：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（三种方式：化学物质传递、接触传递、通道传递）。 (2)对细胞膜结构的探索：欧文顿（脂质）、戈特和格伦德尔（磷脂双分子层）、丹尼利和戴维森（蛋白质）、罗伯特森（蛋白质-脂质-蛋白质静态模型）、弗雷和埃迪登（荧光标记实验→流动性）、辛格和尼科尔森（流动镶嵌模型）。 (3)流动镶嵌模型的基本内容：磷脂双分子层为基本骨架（内部疏水）；蛋白质分子以镶、嵌入、贯穿三种方式分布（大多数可以运动）；糖蛋白/糖脂位于细胞膜外表面，参与细胞识别和信息传递。 (4)拓展应用：脂质体作为药物运载体的原理（水溶性药物包裹在内部，脂溶性药物包裹在两层磷脂之间）。 本节课帮助学生建立细胞膜结构与功能相适应的观念，理解细胞作为生命系统的基本边界。 教学目标 【知识目标】 (1)说出细胞膜的三大功能，举例说明细胞膜控制物质进出的相对性。 (2)简述细胞膜成分的探索历程，理解细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。 (3)阐述流动镶嵌模型的基本内容，说明细胞膜的结构特点——流动性。 (4)认同科学探究是一个不断提出假说、修正和完善的过程。 【素养目标】 1.生命观念:理解细胞膜作为细胞边界的功能，认同结构与功能相适应的生命观念。 2.科学思维:能够分析细胞膜结构探索的科学史，评价不同科学家的贡献；能够运用流动镶嵌模型解释细胞膜的功能。 3.科学探究:通过分析荧光标记融合实验，探究细胞膜的流动性；通过脂质体药物载体，探究结构与功能的关系。 4.社会责任:认识细胞膜研究在医学（药物递送、疾病诊断）中的应用价值，形成科学服务社会的意识。 学情分析 【已有知识】 (1)学生已学习了组成细胞的分子（蛋白质、核酸、糖类、脂质等），对磷脂分子有初步了解。 (2)在初中阶段已接触过细胞膜是细胞边界的基本概念，知道细胞膜能控制物质进出。 (3)对生活中细胞膜的应用（如药物脂质体）有感性认识。 【可能存在的困难】 (1)细胞膜结构探索的科学史线索较长，多位科学家的贡献容易混淆。 (2)磷脂双分子层中“亲水头部朝外、疏水尾部朝内”的空间排列难以想象。 (3)蛋白质在膜上的三种分布方式（镶、嵌入、贯穿）容易记混。 (4)细胞膜流动性与选择透过性的区别理解不透彻。 (5)糖蛋白和糖被的分布与功能容易混淆。 【教学策略】 (1)利用“台盼蓝染色”等生活情境导入，激发学生对细胞膜功能的兴趣。 (2)通过科学史时间线，系统梳理细胞膜结构探索的历程。 (3)利用交互动画（荧光标记融合实验、磷脂双分子层结构）直观展示。 (4)通过“功能匹配”闯关游戏巩固细胞膜的三大功能。 (5)通过脂质体拓展案例，引导学生理解结构与功能的关系。 教学重、难点 【教学重点】 (1)细胞膜的三大功能。 (2)细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。 (3)细胞膜结构探索的科学史历程。 【教学难点】 (1)细胞膜结构与功能相适应的理解。 (2)荧光标记实验证明细胞膜流动性的原理。 (3)磷脂双分子层与蛋白质镶嵌方式。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 【趣味交互动画演示】台盼蓝染液鉴定细胞死活 【操作指引】 引出课题—细胞膜的结构和功能。 观看动画，回答问题。 明确本节课学习主题。 新知探究 一、细胞膜的功能 【探究活动1】阅读课本p40-41，完成以下表格。 细胞膜的功能 实例 【知识讲解】细胞膜的功能 功能1：将细胞与外界环境分隔开 功能2控制物质进出细胞 功能3:进行细胞间的信息交流 【趣味动画游戏演示】细胞膜的功能匹配 【操作指引】 【探究活动2】阅读课本p42，完成以下表格。 科学家 时间 研究内容 主要结论/推论 【趣味动画游戏演示】细胞膜的功能匹配 【操作指引】 【知识讲解】对细胞膜成分的探索 小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 玩游戏。 小组合作讨论完成任务。 观看动画。 回应互动，认真聆听并做笔记。 二、对细胞膜结构的探索 【探究活动3】阅读课本p43，完成以下任务。 (1)细胞膜的组成成分包括？ (2)罗伯特森认为细胞膜的结构是怎样？ (3)荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验说明细胞膜具有怎样的特点？ (4)哪位科学家提出了细胞膜的流动镶嵌模型？ 【知识讲解】对细胞膜结构的探索 (1)细胞膜的成分 (2)细胞膜结构的探索过程 20世纪40年代：➡有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。 1959年：罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗结构。 提出假说：结合其他科学家的工作，提出生物膜是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，他把细胞膜描述为静态的统一结构。 20世纪60年代：不少科学家对于生物膜是静态的观点提出质疑。 质疑理由：如果是这样，细胞膜复杂的功能将难以实现，细胞的生长、变形虫的变形运动等现象都是难以实现的。 (3)细胞膜结构的探索过程 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 (1)时间:1970年(2)科学家:弗雷和埃迪登(3)方法➡荧光标记法 【趣味动画游戏演示】荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 【操作指引】 (5)实验结论：细胞膜具有一定的流动性 提出细胞膜的流动镶嵌模型 (1)时间:1972年(2)科学家:辛格和尼科尔森 (3)贡献➡提出细胞膜的流动镶嵌模型 【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。科学家首先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。 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。 【趣味动画演示】细胞膜的成份的探索 【操作指引】 阅读课本，小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 认真观看。 回应互动，认真聆听并做笔记。 玩游戏。 三流动镶嵌模型的基本内容 【探究活动4】阅读课本p43-44，小组合作思考与考论完成以下问题。 (1)磷脂分子在细胞膜中如何排布及状态？ (2)蛋白质分子在细胞膜中如何排布及状态？ (3)糖类在细胞膜中与哪些物质相结合？ 【知识讲解】三、流动镶嵌模型的基本内容 (1)磷脂分子在细胞膜中如何排布及状态？ (2)蛋白质分子在细胞膜中如何排布及状态？ (3) 糖类在细胞膜中与哪些物质相结合？ 【知识归纳】流动镶嵌模型的基本内容 【知识拓展】脂质体 脂质体由磷脂分子构成，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。 原理 水溶性药物➡包裹在磷脂双分子层内部(疏水) 脂溶性药物➡包裹在两层磷脂分子之间(亲水) 【趣味动画游戏演示】细胞膜的结构和功能 【操作指引】 阅读课本，小组合作讨论完成任务。 回应互动，认真聆听并做笔记。 回应互动，认真聆听并做笔记。 回应互动，认真聆听并做笔记。 玩游戏。 【习题巩固】 【筑基·必备知识通关】 1．下列对细胞膜成分的叙述，正确的是（） A．细胞膜的主要成分是蛋白质和糖类，其中蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用 B．动物细胞膜中的脂质主要是磷脂还含有少量胆固醇 C．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质也都能自由运动 D．提取细胞中的磷脂分子平铺在空气—水的界面，磷脂分子排列为连续两层 【答案】B 【详解】A、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，糖类仅占少量，A错误； B、动物细胞膜的脂质以磷脂为主要成分，同时胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，含量较少，B正确； C、构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，但膜中的蛋白质大多数可以运动，并非所有蛋白质都能自由运动，C错误； D、磷脂分子头部亲水、尾部疏水，在空气—水界面会排列为连续的单层，且如果提取的是具有细胞器膜、核膜的真核细胞的磷脂，总磷脂量远多于细胞膜的磷脂含量，D错误。 2．如图为人体内细胞间信息交流的某些方式的示意图。以下叙述错误的是（） A．从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样 B．细胞之间并不都是通过信号分子与细胞膜上受体蛋白结合来传递信息 C．细胞膜上的糖蛋白具有识别功能，如精卵结合时的识别作用 D．病毒蛋白质外壳和宿主细胞膜表面受体结合体现了细胞膜可进行细胞间的信息交流 【答案】D 【详解】A、图中甲为细胞膜直接接触传递信息、乙为通过体液运输信号分子传递信息、丙为神经细胞释放神经递质传递信息，体现了细胞间的信息交流方式多种多样，A正确； B、细胞间信息交流并非都依赖信号分子与细胞膜上受体结合，例如高等植物可通过胞间连丝传递信息，性激素等脂溶性信号分子的受体位于细胞内部，B正确； C、细胞膜上的糖蛋白具有识别功能，精卵结合过程中的识别作用就依赖细胞膜表面的糖蛋白，C正确； D、细胞间信息交流的双方均为细胞，病毒没有细胞结构，因此病毒蛋白质外壳和宿主细胞膜表面受体结合不能体现细胞间的信息交流，D错误。 3．如图为细胞膜的流动镶嵌模型图，下列相关叙述正确的是（） A．细胞识别功能的实现与图中结构③密切相关 B．细胞膜的选择透过性只与②有关 C．细胞膜是细胞的一道屏障，可阻止所有对细胞有害的物质进入 D．磷脂分子形成的脂双层是完全对称的，蛋白质的分布是不对称的 【答案】A 【详解】A、结构③是糖蛋白，有识别作用，因此细胞识别功能的实现与图中结构③密切相关，A正确； B、①为磷脂双分子层，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为膜中蛋白质，这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。可见，细胞膜的选择透过性与①和②均有关，B错误； C、细胞膜控制物质进出细胞的功能是相对的，对细胞有害的物质有时也能进入细胞，C错误； D、脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧，表明脂双层是不完全对称的，蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，蛋白质的分布是不对称的，D错误。 4．某生物细胞膜结构如下图所示（其中④为胆固醇），下列相关叙述错误的是（） A．①为磷脂分子，由疏水的头和亲水的尾组成 B．②是蛋白质，其种类、数量与细胞膜功能的复杂性有关 C．③与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关 D．该细胞膜为动物细胞膜，且④还参与人体血液中脂质的运输 【答案】A 【详解】A、①为磷脂，磷脂分子是由亲水的头部和疏水的尾部组成，A错误； B、②是细胞膜上的蛋白质，细胞膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量密切相关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，B正确； C、③是糖蛋白和糖脂，分布于细胞膜外侧，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递、细胞保护和润滑等功能密切相关，C正确； D、胆固醇是动物细胞膜的特有成分，因此该细胞膜为动物细胞膜，胆固醇既是构成动物细胞膜的重要成分，还参与人体血液中脂质的运输，D正确。 5．细胞膜中脂质约占其总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%～10%。由此推测，细胞膜的主要组成成分是（） A．脂质、蛋白质 B．脂质、糖类 C．蛋白质、糖类 D．糖类、核酸 【答案】A 【详解】根据细胞膜的物质组成比例可知，脂质和蛋白质是细胞膜的主要组成成分，A正确，BCD错误。 【拓能·关键能力进阶】 6．单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体（如图），它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列叙述正确的是（） A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透性将药物送入细胞 B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透性将药物送入细胞 C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 【答案】C 【详解】磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部，形成双层球形脂质体时，内外侧均为亲水头部朝向水溶液，因此内部a区域为亲水的水环境（a处嵌入水溶性药物），两层磷脂之间的b区域为疏水的尾部区域（b处嵌入脂溶性药物）；且脂质体与细胞膜成分均以磷脂双分子层为基本支架，可通过膜融合将药物送入靶细胞，A、B、D错误，C正确。 7．有关细胞膜的流动镶嵌模型的叙述，正确的是（） A．细胞膜上大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性 B．利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子做标记的实验，证明了细胞膜具有一定的流动性 C．欧文顿利用“相似相溶原理”解释了脂溶性物质容易进入细胞的原因是细胞膜上具有大量的磷脂和蛋白质 D．罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮-暗-亮”的三明治结构是一种静态模型 【答案】A 【详解】A、流动镶嵌模型的基本观点认为，构成细胞膜的磷脂双分子层可以侧向自由移动，细胞膜上大多数蛋白质也是可以运动的，因此二者都具有一定的流动性，A正确； B、证明细胞膜具有流动性的人鼠细胞融合实验，采用的是荧光标记法标记细胞膜上的蛋白质，B错误； C、欧文顿仅通过脂溶性物质更易进出细胞的现象，推测细胞膜由脂质组成，当时并未得出细胞膜含有磷脂和蛋白质的结论，C错误； D、罗伯特森是在电子显微镜下观察到细胞膜“暗-亮-暗”的三层结构，进而提出了静态的三明治结构模型，D错误。 8．下列关于细胞膜成分和结构探索历程的叙述，正确的是（） A．欧文顿用500多种化学物质对动物细胞的通透性进行了上万次实验，推测出细胞膜的主要成分由脂质组成 B．戈特和格伦德尔用丙酮提取口腔上皮细胞中的脂质，测得脂质单分子层面积恰为细胞表面积的2倍 C．罗伯特森观察到细胞膜为暗—亮—暗三层结构，提出细胞膜结构为脂质—蛋白质—脂质，并将其描述为静态的统一结构 D．辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型，膜中的蛋白质大多是运动的 【答案】D 【详解】A、1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞（不是动物细胞）的通透性进行了上万次的实验，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。据此推测：细胞膜是由脂质组成的，A错误； B、戈特和格伦德尔实验使用的是无核膜和细胞器膜的哺乳动物成熟红细胞，若用口腔上皮细胞，提取的脂质包含细胞内其他生物膜的脂质，单分子层面积会远大于细胞表面积的2倍，B错误； C、罗伯特森观察到的暗—亮—暗三层结构，对应的是蛋白质—脂质—蛋白质的结构模型，C错误； D、辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型认为，细胞膜具有流动性，磷脂双分子层可以运动，膜中的大多数蛋白质也可以运动，D正确。 9．如图为科学家在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型，脂筏是一种相对稳定、分子排列较紧密、流动性较低的结构，其面积可能占膜表面积的一半以上。下列有关叙述错误的是（） A．在该脂筏模式图中，b侧代表细胞膜的外表面 B．脂筏模型表明脂质在细胞膜上是不均匀分布的 C．c代表膜蛋白，其跨膜肽段具有较强的亲水性 D．细胞间信息交流过程中脂筏可能发挥重要作用 【答案】C 【详解】A、糖蛋白的糖侧链仅分布在细胞膜的外表面，图中b侧存在糖链，因此b侧代表细胞膜外表面，A正确； B、脂筏区域脂质分子排列紧密、流动性低，与膜其他区域脂质分布状态不同，说明脂质在细胞膜上是不均匀分布的，B正确； C、磷脂双分子层内部是疏水的脂肪酸尾部，膜蛋白的跨膜肽段需要与疏水的内部区域结合，因此跨膜肽段具有较强的疏水性，C错误； D、脂筏上分布有膜蛋白，细胞间信息交流通常需要细胞膜表面的受体（本质为膜蛋白）参与，因此脂筏可能在细胞间信息交流过程中发挥重要作用，D正确。 10．细胞膜结构和功能正常是保证细胞生命活动正常进行的前提条件之一。下列关于细胞膜功能的叙述，错误的是（） A．精子和卵细胞的相互识别现象体现了细胞膜的流动性 B．活的动物细胞的细胞膜能阻止台盼蓝染液进入细胞 C．部分相邻细胞之间可通过细胞膜上的受体进行信息交流 D．功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类一般越多 【答案】A 【详解】A、精子和卵细胞的相互识别现象体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能，细胞膜的流动性是其结构特点，常体现在胞吞、胞吐、细胞融合等过程中，A错误； B、活的动物细胞的细胞膜具有选择透过性，可阻止台盼蓝等对细胞有害的物质进入细胞，因此活细胞不会被台盼蓝染色，B正确； C、部分相邻细胞之间可通过细胞膜直接接触，依靠细胞膜上的受体识别信号分子完成信息交流，如细胞毒性T细胞与靶细胞的识别结合，C正确； D、蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类和数量一般越多，D正确。 【冲刺·核心素养拓展】 11．蓝细菌光合片层膜（类似类囊体膜）和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯（MGDG）和双半乳糖甘油二酯（DGDG）。在缺磷条件下，植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是（） A．膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说 B．构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O C．在类囊体膜双分子层结构中，半乳糖位于内侧 D．缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性 【答案】C 【详解】A、蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分相似，支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说，A正确； B、MGDG为单半乳糖甘油二酯，DGDG为双半乳糖甘油二酯，糖和甘油二酯的元素组成均为C、H、O，B正确； C、生物膜磷脂双分子层亲水头部在外，疏水尾部相对，半乳糖是水溶性的，位于外侧，C错误； D、单半乳糖甘油二酯（MGDG）、双半乳糖甘油二酯（DGDG）和磷脂分子的结构相似，缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性，D正确。 12．脂筏是细胞膜上由胆固醇(能限制磷脂分子运动)、磷脂等富集形成的微结构域(如图所示局部特化区域)，常聚集特定功能蛋白，参与信号传递等过程。下列关于脂筏及细胞膜结构的叙述，正确的是（） A．脂筏中胆固醇含量高，会显著增强细胞膜的流动性 B．糖链仅分布在细胞膜的外侧，体现了膜结构的不对称性 C．脂筏的存在说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是均匀的 D．脂筏中膜蛋白的种类和数量不会影响细胞膜的功能复杂程度 【答案】B 【详解】A、题干明确指出胆固醇能限制磷脂分子运动，因此脂筏中胆固醇含量高，会降低细胞膜的流动性，而非增强，A错误； B、糖链（糖被）仅分布在细胞膜的外侧，参与细胞识别等功能，这体现了细胞膜结构的不对称性，B正确； C、脂筏是细胞膜上由胆固醇、磷脂等富集形成的微结构域，且常聚集特定功能蛋白，这说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是不均匀的，C错误； D、细胞膜的功能复杂程度与膜蛋白的种类和数量密切相关，脂筏中膜蛋白的种类和数量会影响细胞膜的功能，D错误。 故选B。 13．港珠澳大桥海底隧道采用新型生物防护涂层，可抑制海洋生物（如藤壶）附着。该涂层含有的“糖链阻断剂”能干扰藤壶幼虫细胞膜表面糖蛋白与大桥表面物质的识别。为验证其作用，对比涂层处理组与对照组藤壶幼虫的细胞膜参数，结果如下表。下列叙述错误的是（） 组别 细胞膜表面糖蛋白含量（μg/mg） 细胞膜流动性（相对值） 幼虫附着率（%） 对照组 28.5 65.2 82 涂层处理组 12.3 64.8 15 A．藤壶幼虫的附着依赖细胞膜的信息交流功能，与糖蛋白相关 B．推测“糖链阻断剂”可能抑制糖蛋白的合成或加工 C．细胞膜的流动性是影响藤壶幼虫附着率的关键因素 D．若增加涂层“糖链阻断剂”浓度，推测附着率与糖蛋白含量可能会下降 【答案】C 【详解】A、题干指出“糖链阻断剂”干扰糖蛋白与大桥表面物质的识别，而细胞识别依赖细胞膜的信息交流功能，糖蛋白作为识别分子参与此过程。因此，藤壶幼虫附着与糖蛋白相关，A正确； B、处理组糖蛋白含量（12.3μg/mg）显著低于对照组（28.5μg/mg），结合“糖链阻断剂”名称，推测其可能通过抑制糖蛋白的合成或加工，导致糖蛋白含量减少，B正确； C、表格数据显示，处理组与对照组的细胞膜流动性分别为64.8和65.2（相对值），差异极小；而附着率从82%降至15%，变化显著。说明附着率变化主要与糖蛋白含量相关，而非流动性。因此，细胞膜流动性不是关键因素，C错误； D、“糖链阻断剂”浓度增加会增强对糖蛋白的抑制效应，导致糖蛋白含量进一步降低，进而使附着率下降（因附着依赖糖蛋白识别），该推测符合数据趋势和原理，D正确。 故选C。 14．去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子，其亲水端带有较多负电荷。下图为去垢剂处理细胞膜的过程，相关推测错误的是（） A．去垢剂对细胞膜蛋白的结合能力强于磷脂 B．细胞膜蛋白经去垢剂处理后易溶于水 C．高浓度去垢剂不能破坏细胞膜的结构 D．去垢剂可用于从细胞膜中分离膜蛋白 【答案】C 【详解】A、去垢剂能将膜蛋白从磷脂双分子层中分离出来（结合到膜蛋白上），说明去垢剂与膜蛋白的结合能力强于磷脂，A正确； B、去垢剂是两性小分子，亲水端（带负电）结合膜蛋白后，可使原本疏水的膜蛋白区域被去垢剂的亲水端包裹，从而让膜蛋白更易溶于水，B正确； C、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，去垢剂是两性分子，高浓度去垢剂会破坏磷脂双分子层的结构（类似乳化作用），进而破坏细胞膜整体结构，C错误； D、去垢剂能结合膜蛋白并使其从细胞膜中分离（同时维持蛋白结构稳定），因此可用于从细胞膜中分离膜蛋白，D正确。 故选C。 15．下列关于细胞质膜成分和结构的探索历程的叙述，正确的是（） A．欧文顿提出细胞质膜主要是由糖类和蛋白质组成的 B．科学家发现细胞质膜的表面张力比“油--水”界面的张力低，推测细胞质膜上有磷脂 C．罗伯特森在电镜下发现细胞质膜显示“暗—明—暗”结构 D．科学家进行人、鼠细胞融合实验，证明了细胞质膜具有选择透过性 【答案】C 【详解】A、欧文顿通过脂溶性物质更易透过细胞膜的现象，提出细胞膜由脂质组成，而非糖类和蛋白质，A错误； B、科学家发现细胞膜表面张力低于油-水界面，推测膜中除脂质外还有蛋白质（因纯磷脂层张力接近油-水界面），而非仅推测磷脂存在，B错误； C、罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈“暗—明—暗”三层结构，并提出蛋白质-脂质-蛋白质的静态模型，C正确； D、人、鼠细胞融合实验通过荧光标记证明细胞膜的流动性，而非选择透过性，D错误。 故选C。 做题目。 课堂小结 板书设计 第1节细胞膜的结构和功能 一、细胞膜的功能 (1)将细胞与外界环境分隔开（保障内部环境稳定）。 (2)控制物质进出细胞（相对性）。 (3)进行细胞间的信息交流（化学物质传递、接触传递、通道传递）。 二、对细胞膜结构的探索 (1)欧文顿（1895）：脂质。 (2)红细胞制备膜→成分分析：磷脂和胆固醇。 (3)戈特和格伦德尔（1925）：磷脂双分子层。 (4)丹尼利和戴维森（1935）：蛋白质。 (5)罗伯特森（1959）：蛋白质-脂质-蛋白质（静态）。 (6)弗雷和埃迪登（1970）：荧光标记→流动性。 (7)辛格和尼科尔森（1972）：流动镶嵌模型。 三、流动镶嵌模型的基本内容 (1)磷脂双分子层：基本骨架（亲水头部朝外，疏水尾部朝内），可运动。 (2)蛋白质：镶、嵌入、贯穿（大多数可运动），承担物质运输等功能。 (3)糖蛋白/糖脂：位于外表面，参与细胞识别和信息传递。 四、拓展——脂质体 水溶性药物→内部（亲水区域）；脂溶性药物→两层磷脂之间（疏水区域）。 课后作业 1．下列与细胞膜相关的叙述，正确的是（） A．在细胞膜的控制作用下，对细胞有害的物质都不能进入细胞 B．只有相邻的两个细胞才能通过细胞膜进行信息交流 C．在探索细胞膜成分的过程中，欧文顿利用了不完全归纳法 D．罗伯特森在电子显微镜下看到了细胞膜动态的暗—亮—暗的三层结构 【答案】C 【详解】A、细胞膜的控制物质进出功能是相对的，不是绝对的。例如病毒、细菌等有害物，依然能通过特定方式进入细胞，A错误； B、细胞膜的信息交流方式不止“相邻细胞直接接触”，还包括“通过体液运输信号分子（如激素）”实现远距离细胞的信息交流，B错误； C、欧文顿通过对多种细胞的细胞膜进行实验（发现溶于脂质的物质更易通过细胞膜），推测“细胞膜由脂质组成”。这种从“部分案例”推导“普遍结论”的方法，属于不完全归纳法，C正确； D、罗伯特森在电镜下观察到的是细胞膜静态的“暗—亮—暗”三层结构（他提出的是静态模型），而细胞膜的“动态结构”是流动镶嵌模型的特点，D错误。 故选C。 2．细胞膜可控制物质进出细胞。某些病毒的蛋白颗粒与细胞膜上的蛋白结合以后，有助于该病毒进入细胞。某同学绘制的细胞膜结构如图所示，下列说法正确的是（） A．①所在的一侧为细胞膜的内侧 B．细胞膜具有流动性的结构基础是②③④⑤均可以自由移动 C．某些病毒可以进入细胞，说明细胞膜控制物质进出细胞的能力是有限的 D．③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍 【答案】C 【详解】A、①为糖被，分布在细胞外侧，①所在的一侧为细胞膜的外侧，A错误； B、细胞膜具有流动性的结构基础是构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，但并不是②③④⑤均可以自由移动，其中②的蛋白质运动相对受限，B 错误； C、细胞膜能控制物质进出细胞，但某些病毒可以进入细胞，这说明细胞膜控制物质进出细胞的能力是有限的，C正确； D、真核细胞所有的膜结构包括细胞膜、细胞核膜和细胞器膜，磷脂双分子层构成膜的基本支架，因此③磷脂的单分子层面积可以确定等于该细胞膜面积的两倍，但不等于该细胞所有膜面积的两倍（哺乳动物成熟的红细胞除外），D错误。 故选C。 3．图中X、Y、Z是细胞中的三种有机化合物，X为小分子物质，且是细胞生命活动所需的重要能源物质，Y、Z为构成细胞膜的成分。下列叙述错误的是（） A．食物中的X可在小肠被吸收 B．物质Y均匀分布在细胞膜上 C．胆固醇可优先通过细胞膜进入细胞与Z有关 D．细胞膜上的Z和绝大部分Y都是可以运动的 【答案】B 【详解】A、X为小分子物质，且是细胞生命活动所需的重要能源物质，则X是葡萄糖，小肠是人体消化吸收的主要场所，食物中的葡萄糖可在小肠被吸收，A正确； BC、Y、Z是构成细胞膜的成分，Y的组成元素为C、H、O、N，则Y是蛋白质；Z的组成元素为C、H、O、N、P，则Z是磷脂，胆固醇可优先通过细胞膜进入细胞内，与Z（磷脂）有关，蛋白质（物质Y）在细胞膜上并不是均匀分布的，B错误、C正确； D、细胞膜上的Z（磷脂）可以侧向自由移动，大多数Y（蛋白质）也能运动，D正确。 故选B。 教学反思 (1)成功之处与预期效果 台盼蓝染色导入有效激发了学生的兴趣，学生对细胞膜“控制物质进出”的功能印象深刻。 科学史时间线帮助学生清晰梳理了细胞膜结构模型的建立过程，学生能准确说出关键科学家的贡献。 荧光标记融合实验动画直观展示了细胞膜的流动性，突破了静态模型的认知误区。 通过“功能匹配”闯关游戏，学生对细胞膜三大功能及其实例的对应关系掌握较好。 (2)实施难点与应对策略 磷脂双分子层的空间结构：策略——用“亲水头部朝外（遇水），疏水尾部朝内（避水）”的口诀帮助记忆，并结合动画演示。 科学史中科学家贡献易混淆：策略——用时间线梳理，并设计“科学家-贡献”连线练习强化。 蛋白质的三种分布方式：策略——用“镶在表面、嵌入内部、贯穿全层”的图示区分，并强调“贯穿”的蛋白质通常与物质运输有关。 细胞膜流动性与选择透过性的关系：策略——用“流动是结构特点，选择透过是功能特点”进行区分。 (3)改进建议 可增加学生动手活动：用不同颜色的泡沫球和吸管模拟磷脂双分子层和蛋白质的排布。 可引入更多生活实例（如人工肾的透析膜、化妆品中的脂质体），增强知识的实用性。 课后布置调查任务：查阅资料了解脂质体在药物递送中的应用进展，撰写简要报告。 / 学科网（北京）股份有限公司 Marker-9333 Marker-4906 Marker-1181 Marker-4547 Marker-7635 Marker-9905 Marker-6707 Marker-1666 Marker-5681 Marker-1457 Marker-6055 Marker-7435 Marker-3643 Marker-9940 Marker-4415 Marker-2830 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两关共6组匹é…�，正确率达到85%以上å�¯å¼€å�¯åˆ®åˆ®ä¹�。 开始闯关挑战 选择闯关关å�¡ 完æˆ�当å‰�å…³å�¡å�Žè§£é”�下一关 返回首页 按ä½�左侧å�¡ç‰‡æ‹–到å�³ä¾§å¯¹åº”实例å�¡ï¼Œçº¿æ�¡ä¼šè·Ÿéš�指针移动 细胞膜功能 æ•™æ��实例 下一关返回关å�¡é€‰æ‹© 0总得分 0/6连对组数 0%正确率 正确率达标，获得一次刮刮ä¹�机会ï¼�å¼€å�¯åˆ®åˆ®ä¹� å†�玩一次返回首页 幸è¿�刮刮ä¹� 刮开涂层领å�–课堂奖励 返回首页 音ä¹� Marker-3489 Marker-5327 Marker-1149 Marker-3618 Marker-2954 Marker-4994 Marker-1808 Marker-6644 Marker-3567 Marker-1278 Marker-8558 Marker-1668 Marker-9740 Marker-6351 Marker-8837 Marker-6725 Marker-8474 Marker-4475 Marker-1653 Marker-9067 Marker-3321 Marker-8243 Marker-1039 Marker-7863 Marker-1133 Marker-8850 Marker-1203 Marker-5368 Marker-5233 Marker-2614 Marker-2566 Marker-3296 Marker-8662 Marker-3308 Marker-5410 Marker-9949 Marker-8714 Marker-5430 Marker-5387 Marker-2051 Marker-2061 Marker-8281 Marker-1980 Marker-3419 Marker-9281 Marker-1481 Marker-4213 Marker-9801 Marker-2378 Marker-5459 Marker-1229 Marker-1748 Marker-7030 Marker-1945 Marker-6832 Marker-3685 Marker-5821 Marker-3360 Marker-3137 Marker-4351 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Marker-4220 Marker-7107 Marker-4844 è�§å…‰æ ‡è®°çš„å°�鼠细胞和人细胞èž�å�ˆå®žéªŒ 观察膜蛋白的分布å�˜åŒ–，ç�†è§£ç»†èƒžè†œçš„æµ�动性 实验步骤一 分别标记å°�鼠细胞和人细胞 1 / 4 实验æ�¡ä»¶ï¼šå…ˆåˆ†åˆ«è§‚察两ç§�细胞 绿色è�§å…‰ï¼šå°�鼠细胞膜蛋白红色è�§å…‰ï¼šäººç»†èƒžè†œè›‹ç™½ 开始暂å�œä¸Šä¸€æ­¥ä¸‹ä¸€æ­¥ 播放第1步语音播放第2步语音播放第3步语音播放第4步语音 语音状æ€�：未播放 Marker-5661 Marker-7737 Marker-1904 Marker-1338 Marker-6547 Marker-7264 Marker-6397 Marker-8480 Marker-5770 Marker-3004 Marker-6114 Marker-7868 Marker-7056 Marker-2454 Marker-1065 Marker-5937 Marker-3559 Marker-8365 Marker-3516 Marker-7077 Marker-6629 Marker-9273 Marker-1607 Marker-7467 Marker-9690 Marker-4353 Marker-7753 Marker-6796 Marker-6454 Marker-8073 Marker-6162 Marker-1065 Marker-4298 Marker-2134 Marker-2055 Marker-7924 Marker-4183 Marker-3803 Marker-7656 Marker-3820 Marker-1027 Marker-8970 Marker-7894 Marker-2433 Marker-5034 Marker-9737 Marker-7722 Marker-3859 Marker-8194 Marker-4784 Marker-2676 Marker-4758 Marker-7682 Marker-3004 Marker-2290 Marker-7347 Marker-6658 Marker-2829 Marker-9929 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全部完æˆ�å�ŽæŸ¥çœ‹æ€»æˆ�绩，正确率达到85%以上å�¯ä»¥å¼€å�¯åˆ®åˆ®ä¹�。 开始探究挑战 选择探究关å�¡ 按照科学å�‘现的时间线é€�步解é”� 返回首页 按ä½�左侧实验线索å�¡ï¼Œæ‹–到å�³ä¾§å¯¹åº”的结论或模型å�¡ 实验线索 / 科学家 结论 / 模型 下一关返回关å�¡é€‰æ‹© 0总得分 0/15连对组数 0%正确率 正确率达标，获得刮刮ä¹�机会开å�¯åˆ®åˆ®ä¹� å†�玩一次返回首页幸è¿�刮刮ä¹� 返回首页 Marker-6182 Marker-6110 Marker-5988 Marker-7812 Marker-3149 Marker-4933 Marker-2949 Marker-4508 Marker-3091 Marker-7719 Marker-9526 Marker-4784 Marker-4303 Marker-6526 Marker-4800 Marker-6106 Marker-5244 Marker-8134 Marker-7615 Marker-1698 Marker-5648 Marker-8421 Marker-1358 Marker-7218 Marker-3648 Marker-7482 Marker-5799 Marker-8414 Marker-4848 Marker-5264 Marker-4006 Marker-9024 Marker-8781 Marker-9612 Marker-9448 Marker-9149 Marker-1484 Marker-3258 Marker-9250 Marker-1347 Marker-7723 Marker-4375 Marker-1494 Marker-1111 Marker-7276 Marker-9510 Marker-4279 Marker-2107 Marker-2968 Marker-4878 Marker-5976 Marker-1483 Marker-3675 Marker-4980 Marker-5176 Marker-6948 Marker-6781 Marker-8217 Marker-1358 Marker-6966 Marker-9856 Marker-9839 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细胞膜的结构和功能 高中生物必修一 · 分å­�与细胞 · 趣味打怪å�‡çº§é—¯å…³ · å…±15题 🗺ï¸� 闯关路线 1ï¸�⃣ 第一关细胞膜的功能 将细胞与外界分隔·控制物质进出·细胞间信æ�¯äº¤æµ� 2ï¸�⃣ 第二关对细胞膜结构的探索 欧文顿·脂质/蛋白质·暗亮暗·æµ�动镶嵌模型æ��出 3ï¸�⃣ 第三关æµ�动镶嵌模型基本内容 磷脂å�Œåˆ†å­�层基本支架·蛋白质分布方å¼� 4ï¸�⃣ 第四关æµ�动镶嵌模型结构特点 æµ�动性·糖被糖脂·膜æˆ�分特点 5ï¸�⃣ 第五关综å�ˆæ��å�‡ 结构与功能观·实验分æž�·易错题辨æž� 🎯 游æˆ�规则： · å…±5个关å�¡ï¼Œæ¯�å…³3é�“题，共15题；完æˆ�当å‰�å…³å�¡æ‰�能解é”�下一关 · 答对放🎆烟花庆ç¥�+语音鼓励，答错出现💥炸弹爆裂+答案详解 · 总正确率达到85%以上（å�³ç­”对≥13题）获得刮刮ä¹�抽奖机会一次 · 准备好了å�—？开始挑战å�§ï¼� 🚀 开始闯关挑战 📚 选择关å�¡ 完æˆ�å‰�置关å�¡å�³å�¯è§£é”� â†� 返回首页 â�± 剩余: 30秒 基础知识 下一题 → â†� 返回关å�¡é€‰æ‹© 🎉 闯关完æˆ�ï¼� 0 总得分 0 答对题数 0% 正确率 🎊 太厉害了ï¼�正确率超过85%，获得刮刮ä¹�抽奖机会ï¼� ðŸŽ� 刮刮ä¹�抽奖 🔄 å†�玩一次 ðŸ�  返回首页 ðŸŽ� 幸è¿�刮刮ä¹� 用鼠标/手指刮开涂层领å�–奖å“�ï¼� 奖å“�加载中... ðŸ�  返回首页 🔄 å†�玩一次 🎲 éš�机抽å�· 请输入抽å�·èŒƒå›´ï¼š 从 到 ? 开始抽å�· 关闭 🎵 Marker-7611 Marker-4681 Marker-1155 Marker-4334 Marker-8656 Marker-5129 Marker-9650 Marker-3582 Marker-1773 Marker-3702 Marker-8377 Marker-7212 Marker-7203 Marker-9471 Marker-5075 Marker-3383 Marker-9986 Marker-9711 Marker-2651 Marker-5197 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秘密就在细胞膜ï¼�活细胞的细胞膜完整且具有选择é€�过性，能够控制物质进出细胞，å�°ç›¼è“�是细胞ä¸�需è¦�的大分å­�，被细胞膜挡在外é�¢ï¼›è€Œæ­»ç»†èƒžçš„细胞膜失去活性ã€�å�˜å¾—通é€�，å�°ç›¼è“�å�¯ä»¥è‡ªç”±è¿›å…¥ç»†èƒžå†…部，把细胞染æˆ�è“�色。 💡 知识æ�­ç§˜ 细胞膜的"选择é€�过性"——生命的边界关å�¡ 细胞膜åƒ�一ä½�严格的守门人，让有用的物质进入细胞，把其他物质挡在外é�¢ï¼� 🟢 活细胞 · 完整的细胞膜 细胞核 ✋ å�°ç›¼è“�被阻挡在细胞外 🚫 🚫 细胞膜完整，磷脂å�Œåˆ†å­�层排列紧密，具有选择é€�过性。å�°ç›¼è“�分å­�无法穿过细胞膜，细胞ä¿�æŒ�原色。 🔵 死细胞 · 细胞膜破æ�Ÿ 细胞核 âš ï¸� 细胞膜破æ�Ÿï¼Œå�°ç›¼è“�进入细胞 细胞膜破æ�Ÿã€�失去活性，选择é€�过性丧失，å�˜æˆ�å…¨é€�性。å�°ç›¼è“�分å­�自由进入细胞，细胞被染æˆ�è“�色。 ✓ 结论：å�°ç›¼è“�染色法鉴别的原ç�†å°±æ˜¯â€”—活细胞的细胞膜具有选择é€�过性，能控制物质进出，所以ä¸�被染色；而死细胞的细胞膜失去功能，染液进入细胞，所以被染æˆ�è“�色。 🤔 问题探讨 2 Q2 æ ¹æ�®ä»¥ä¸Šå®žéªŒçŽ°è±¡æŽ¨æµ‹ï¼šç»†èƒžè†œä½œä¸ºç»†èƒžè¿™ä¸ªç”Ÿå‘½ç³»ç»Ÿçš„边界，应该具有哪些é‡�è¦�的功能？ 💡 从å�°ç›¼è“�实验中你能得出什么结论？ 10 æ€�考时间 A2 细胞膜作为系统的边界，主è¦�具有三大功能：① 将细胞与外界环境分隔开；② 控制物质进出细胞；③ 进行细胞间的信æ�¯äº¤æµ�。 💡 知识æ�­ç§˜ 细胞膜的三大功能 细胞膜ä¸�å�ªæ˜¯ç»†èƒžçš„"外墙"，它是生命活动的é‡�è¦�ä¿�éšœï¼� 🛡ï¸� 边界分隔 将细胞与外界环境分隔开，ä¿�障细胞内部环境的相对稳定，维æŒ�生命活动有åº�进行。生命起æº�过程中，膜的出现是至关é‡�è¦�的阶段。 🚦 控制进出 具有选择é€�过性——让è�¥å…»ç‰©è´¨è¿›å…¥ï¼ŒæŠŠåºŸç‰©æŽ’出，阻止有害物质进入。但这ç§�控制是相对的，病毒病è�Œä¹Ÿå�¯èƒ½ä¾µå…¥ã€‚ 📡 ä¿¡æ�¯äº¤æµ� 通过å�—体识别ã€�胞间连ä¸�ã€�激素信å�·ç­‰æ–¹å¼�进行细胞间信æ�¯äº¤æµ�。如精å�µç»“å�ˆã€�胰岛素调节血糖ã€�å…�疫细胞识别等。 💪 å°�结：å�°ç›¼è“�染色实验让我们直观看到了细胞膜的"选择é€�过性"——这是控制物质进出功能的体现；å�Œæ—¶ç»†èƒžè†œæŠŠç»†èƒžå†…外分开，执行边界分隔功能；而在多细胞生物体内，细胞之间还通过膜上的å�—体进行信æ�¯äº¤æµ�。 🎯 课题引出 细胞膜的结构和功能 —— 系统的边界 · 选择é€�过性 · ä¿¡æ�¯äº¤æµ� 🛡ï¸� 边界ä¿�护 分隔内外 ç»´æŒ�稳æ€� 🚦 物质控制 选择é€�过性 进出有åº� 📡 ä¿¡æ�¯äº¤æµ� ä¿¡å�·è¯†åˆ« 细胞å��作 细胞膜作为细胞的边界，ä¸�仅起到ä¿�护作用，还具有控制物质进出和信æ�¯äº¤æµ�çš„é‡�è¦�功能。 细胞膜为什么具有这些功能？这与它的结构密切相关…… 让我们一起深入探索细胞膜的结构和功能ï¼� ⬅ï¸� 上一步 â–¶ï¸� 播放 下一步 âž¡ï¸� ðŸ”� 放大 Marker-7560 Marker-2141 Marker-5931 Marker-7956 Marker-9678 Marker-2424 Marker-8525 Marker-5907 Marker-2611 Marker-6065 Marker-1243 Marker-1150 Marker-5926 Marker-2994 Marker-9759 Marker-5412 Marker-7398 Marker-6258 Marker-5508 Marker-5265 Marker-2241 Marker-5210 Marker-1032 Marker-4229 Marker-9000 Marker-2761 Marker-4230 Marker-8996 Marker-6182 Marker-8882 Marker-5526 Marker-6405 Marker-4097 Marker-5882 Marker-1054 Marker-4273 Marker-9859 Marker-4240 Marker-8744 Marker-9823 Marker-3684 Marker-5440 Marker-7264 Marker-1568 Marker-6452 Marker-3109 Marker-3835 Marker-1345 Marker-8062 Marker-5583 Marker-4219 Marker-3952 Marker-5997 Marker-7965 Marker-9266 Marker-1025 Marker-8558 Marker-6347 Marker-8488 Marker-1309 Marker-8605 Marker-4301 Marker-5649 Marker-7684 $