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，以台盼蓝染色实验问题导入，通过国界碑、诗句等类比引出细胞膜分隔、控制物质进出、信息交流功能，再结合科学家探究历程构建从功能到成分（脂质、蛋白质、糖类）再到流动镶嵌模型的学习支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观）、科学思维（假说-演绎）和探究实践（实验分析），如通过欧文顿脂质假说、戈特和格伦德尔磷脂双分子层实验等科学史案例，展现科学发展逻辑。帮助学生理解结构与功能的统一，培养科学探究能力，也为教师提供逻辑清晰、案例丰富的教学资源。

3.1细胞膜的结构和功能 用台盼蓝染色时，死细胞能染上色，活细胞不能染上色。 1.为什么死细胞能染上色，活细胞不能染上色？ 2.据此推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？ 学习目标 概述细胞膜的功能； 通过分析科学家对细胞膜成分和结构的探究过程，感悟科学在不断质疑中得到发展； 说明细胞膜的流动镶嵌模型。 细胞膜的功能 国界碑作为两个国家的分界线，区分出了国内和国外，进而使国内环境不同于国外。 细胞膜作为细胞这一系统的边界，将细胞与外界环境隔开，使细胞内的环境有别于细胞外。 细胞膜的功能 若是朋友来了有好酒，若是豺狼来了有猎枪。 细胞膜控制物质进出细胞 营养物质 代谢废物 信息分子等 病菌 RNA等 细胞膜的功能特点：选择透过性 细胞膜的功能 中巴两国军人在国界碑前交流 细胞学说：细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。 一个细胞如何对另一个细胞起作用？ 6 细胞膜的功能 通过细胞膜进行细胞间的信息交流 信号分子 血液 靶细胞的受体 膜上的信息分子 靶细胞上的受体 细胞膜直接接触 细胞膜之间形成通道 （高等植物细胞的胞间连丝） 胞间连丝 间接交流 细胞通道 细胞膜的成分和结构 思考： 1.结构与功能观： 生物的结构和功能相适应。细胞膜功能的实现依赖于细胞膜怎样的结构？ 2.系统观： 有机物中的糖类、脂质、核酸和蛋白质存在于细胞膜上吗？ 它们是如何组合，构成细胞膜并让其行使相应的功能的呢？ 细胞膜的成分和结构 思考： 1895年欧文顿 现象：溶于脂质的物质容易穿过细胞膜 假说：细胞膜是由脂质组成的 验证： 1.利用哺乳动物成熟的红细胞，制备纯净细胞膜。 2.实验1：细胞膜可以溶解在脂溶性溶剂中。 结论： 实验2：用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜的结构被破坏。 结论： 细胞膜由脂质组成。 细胞膜中的脂质含有磷脂。 细胞膜的成分和结构 思考： 磷脂分子在空气—水界面上如何排列？ 亲水的头部 疏水的尾部 水 空气 细胞膜的成分和结构 思考： 1925年戈特和格伦德尔 现象：红细胞膜在空气—水界面上铺成单分子层，其面积是红细胞膜面积的2倍。 结论：磷脂分子在细胞膜上呈双层排列。 推测： 磷脂分子呈怎样排列成两层？ 内侧 外侧 细胞膜 水环境 水环境 细胞膜的成分和结构 思考： 现象1：科学家用蛋白酶处理细胞膜，发现细胞膜的结构被破坏。 假说1： 现象2：科学家发现细胞膜的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。油水界面加入蛋白质，表面张力明显降低。 假说2： 细胞膜中含有蛋白质。 细胞膜中含有蛋白质。 12 细胞膜的成分和结构 细胞膜的成分： 10% 50% 40% 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 细胞膜的成分和结构 思考： 细胞膜上，磷脂分子是双层排列，亲水头部在两侧，疏水尾部在中间。膜上的蛋白质和糖类如何排列呢？ 罗伯特森的“三明治”模型 细胞膜的成分和结构 思考： 细胞膜上，磷脂分子是双层排列，亲水头部在两侧，疏水尾部在中间。膜上的蛋白质和糖类如何排列呢？ 冷冻蚀刻技术 细胞膜的成分和结构 思考： 细胞膜上，磷脂分子是双层排列，亲水头部在两侧，疏水尾部在中间。膜上的蛋白质和糖类如何排列呢？ 蛋白质镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中。 细胞膜的成分和结构 思考： 罗伯特森的“三明治”模型认为细胞膜是成分固定不变的静态结构？这一说法正确吗？如何设计实验证明？ 细胞膜上的蛋白质及磷脂都是流动的。 荧光标记法 细胞膜的成分和结构 结论： 1972年，辛格和尼科尔森提出了“流动镶嵌模型”，被大多数人所接受。 细胞膜的成分和结构 科学家在研究细胞膜的成分和结构的过程中，用到了怎样的科学方法？ 1、发现现象：发现某种科学现象； 3、修正补充：进一步观察实验，对已建立的假说进行修正和补充； 4、不断验证：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。 2、提出假说：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； 细胞膜的成分和结构 流动镶嵌模型的主要内容 1.磷脂双分子层构成细胞膜 的基本支架； 2.蛋白质以不同方式镶嵌在 磷脂双分子层中。 3.磷脂分子可以侧向移动， 蛋白质也可以移动。 4.糖类分布在细胞膜外侧，与蛋白质 构成糖蛋白，或与脂质构成糖脂。这些糖类分子称为糖被，它与细胞间的识别、细胞间的信息交流密切相关。 课堂小结 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 结构 流动镶嵌模型 组分 磷脂 蛋白质 糖类（少） 磷脂双分子层 不同方式镶嵌 细胞膜外侧 功能特点：选择透过性 结构特点：具有一定的流动性 课堂小结 必背内容： 1.细胞膜的功能及其含义 2.细胞间信息交流的三种方式及实例 3.细胞膜的成分及蛋白质的重要性 4.流动镶嵌模型的内容 5.主要科学家的研究和发现 理解： 细胞膜组分、结构和功能的关系 课堂练习 完成46页的练习题。 间隙连接 哺乳动物成熟红细胞中无细胞核（无DNA）、无各种细胞器 $