2.2 细胞膜控制细胞与周围环境的联系课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞膜的组成、结构（流动镶嵌模型）、功能（选择透过性）及细胞壁，以苋菜清水与沸水变色情境导入，结合透析袋模拟实验探究膜透过性，沿科学史脉络构建知识支架，帮助学生逐步理解知识点逻辑。 其亮点在于以探究实践为核心，通过模拟实验培养科学思维，科学史资料（如欧文顿实验、人鼠细胞融合）引导学生构建结构与功能观（生命观念）。课堂小结系统整合知识，练习巩固理解，助力学生提升探究能力，也为教师提供清晰的教学路径。

第2节 细胞膜控制 细胞与周围环境的联系 浙科版 必修1 1 1 说出细胞膜的组成成分和功能。 2. 概述生物膜结构模型的基本内容。 3. 说出细胞壁的组成成分和生理作用。 学习目标 为什么苋菜泡在清水中，水不会变成红色？但是将苋菜放在沸水中一段时间后，水会变成红色？ 细胞膜也称质膜，是围绕在细胞外层将细胞与周围环境区分开的结构。 细胞膜是细胞对外界环境的屏障，控制着物质的进出，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。 知识讲解 实验活动：通过模拟实验探究膜的透过性 透析袋 淀粉 两端用夹子夹紧 A组 烧杯（碘-碘化钾） 活动 实验结果： A组结果 实验前的袋里颜色 实验后的袋里颜色 实验后烧杯里的颜色 实验前烧杯里的颜色 1、A组加入碘-碘化钾后，烧杯内蒸馏水呈现什么颜色？ 淡棕色 2、静置12h后颜色又如何？原因是什么？ 液体颜色变浅，碘离子扩散进入透析袋内 3、透析袋内淀粉溶液颜色有何变化？ 由无色变蓝色 4、A组实验说明了什么？ 碘离子可以进入透析袋，而淀粉无法通过透析袋出来。 透析膜具有半透性 B 葡萄糖 本尼迪特 本尼迪特试剂检测的现象是什么？B组实验说明了什么？ 出现砖红色沉淀 ，说明葡萄糖能透过透析袋进入蒸馏水 知识讲解 选择透过性 ：细胞膜可以控制物质进出,选择性地吸收营养物质和排出代谢产物,保持细胞内生化反应有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性。 海带细胞 碘 碘 碘 碘 例2、人体组织细胞将胞外K+移入膜内，同时将胞内Na+移出膜外，使得胞内K+浓度约为胞外的30倍，胞外Na+浓度约为胞内的12倍。 一、细胞膜具有选择透过性 例1、海带细胞能源源不断地从周围的海水中吸收碘，使得碘在细胞内的 浓度远高于周围海水;　 细胞膜的结构是如何与控制物质进出的功能相适应的呢？ ● ● 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞质膜 欧文顿的实验 相似相溶原理 资料1 1895年 结论 细胞质膜是由脂质构成的 细胞质膜的成分和结构 对细胞膜成分的探索历程 为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型，科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物成熟的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，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。 思考：为什么用哺乳动物成熟的红细胞能制备出纯净的细胞膜呢？ 资料2： ①无细胞壁，细胞容易吸水涨破； ②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。 知识讲解 磷脂结构图 模型 示意图 亲水“头部” 疏水“尾部” 在细胞中如何排布？ 知识讲解 （1）如果把磷脂分子铺在水面上，它将如何在水—空气界面上排布？ （2）如果搅动水槽中的水，迫使磷脂分子进入水溶液中，磷脂分子在水溶液中又将如何分布？ （3）正常情况下细胞膜内外均为水环境，磷脂分子在细胞膜上会如何排布？ 亲水“头部” 疏水“尾部” 根据磷脂分子的结构特点，思考以下问题： 知识讲解 （1）如果把磷脂分子铺在水面上，它将如何在水—空气界面上排布？ 水 空气 知识讲解 （2）如果搅动水槽中的水，迫使磷脂分子进入水溶液中，磷脂分子 在水溶液中又将如何分布？ 搅动后 水溶液中 形成球状的微团 知识讲解 膜外（水环境） 膜内 （水环境） （3）正常情况下细胞膜内外均为水环境，磷脂分子在细胞膜上会如何排布？ 水 水 知识讲解 资料3 1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，将提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其单分子层所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。 水层 空气 结论：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。 磷脂双分子层 知识讲解 资料4 1935年，英国学者丹尼利(J.F.Danielli)和戴维森(H.Davson)研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油——水界面的表面张力。 由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 脂质:大约占50% 蛋白质:大约占40% 糖类:大约占2%-10% 这些分子如何组合在一起构成细胞膜？ 知识讲解 暗带厚约2nm 明带厚约3.5nm 蛋白质 脂质双分子层 蛋白质--脂质--蛋白质 （静态） 资料5 1959年，罗伯特森通过电子显微镜观察，发现细胞质膜显示“暗一明一暗”三条带。他确认细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型” 知识讲解 变形虫吞噬食物 白细胞追逐并吞噬细菌 用“三明治”静态模型假说能不能解释下述现象？说明了什么问题？ 细胞分裂 知识讲解 绿色荧光素 标记的抗原 红色荧光素 标记的抗体 细胞融合 人细胞 鼠细胞 细胞融合初期 37℃、40min 细胞融合后期 1970年，人鼠细胞的融合实验 结论 细胞质膜具有一定的流动性。 （结构特点） 资料6 细胞质膜具有流动性，必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。 知识讲解 生物膜具有流动性的实例： 变形虫伸出伪足运动 巨噬细胞吞噬病原体 知识讲解 资料7：物理学家采用冰冻蚀刻法在低温下将细胞膜断开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面，发现蛋白质镶嵌、嵌入或贯穿于磷脂双分子层中。 1972年辛格（S. J. Singer）和尼科尔森（G. Nicolson）总结提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。 知识讲解 细胞膜的结构模型示意图 1 1 1 1 蛋白质 2 2 3 4 5 糖蛋白 3 糖脂 4 胆固醇 磷脂双分子层 2 5 1.细胞膜的成分 知识讲解 一起课件 23 胆固醇 (1)分布： 动物细胞膜中(植物细胞一般不含) (2)含量： 占细胞膜脂质的10%~30% (3)作用： 保持细胞膜的稳定性 很小的亲水基团与磷脂头部相连 1.与脂肪酸链的相互作用，限制其运动，增加其有序性 2.将磷脂分子分隔开以增强其运动性 细胞膜上位置： 位于疏水层 双重调节 取决于环境和胆固醇数量 知识讲解 生物膜的基本支架： 磷脂双分子层 蛋白质分子存在形态： 有镶在表面、嵌入、贯穿三种 在细胞膜外表面，糖类分子与蛋白质结合形成_________，或与脂质结合形成_________，这些糖类分子叫做_______。 糖蛋白 糖脂 糖被 内容 细胞内侧 细胞外侧 镶在表面 部分嵌入 全部嵌入 贯穿整个 2. 流动镶嵌模型的基本内容 知识讲解 一起课件 25 细胞膜小结 ☆1、膜的化学成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量糖类、胆固醇（动物细胞中） ☆2、膜的基本支架： 磷脂双分子层 ☆3、膜蛋白： ☆4、膜结构特点： 一定的流动性 ☆5、膜功能特点： 选择透过性 覆盖、镶嵌、贯穿 不对称性、流动性 ☆6、细胞膜的功能： 将细胞与外界环境分隔开、物质交换、细胞识别、细胞通讯、免疫等功能。 细胞膜的结构（主要是膜蛋白的种类和数量） 决定 1972年，辛格和尼克尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型 知识讲解 1、位置： 细胞膜外面 2、成分： 植物：纤维素和果胶 细菌：肽聚糖 真菌；几丁质/壳多糖 3、功能： ①保护细胞 ②维持细胞形态 ③加强细胞的机械强度 ④参与细胞间的相互粘连，是激素等化学信号传递的介质和通路。 全透性 细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构 细胞质膜将细胞与外界环境隔开 成分和结构 功能 控制物质进出细胞 细胞间的信息交流 隔开外界环境 细胞壁的成分和功能 成分 脂质、蛋白质、糖类 研究历程 结构 流动镶嵌模型 （结构特点：具有一定的流动性） （功能特点：选择透过性） 课堂小结 28 1.下列关于细胞质膜探索历程的描述，正确的是（ ） A. 细胞质膜的结构探索过程中科学家运用了提出假说的科学方法 B. 人-鼠细胞的融合实验证明了细胞质膜能控制物质进出细胞，具有选择透过性 C. 罗伯特森利用电镜看到细胞膜的“亮—暗—亮”的结构，把细胞膜描述为静态的 D. 科学家根据细胞质膜的张力研究，推测出细胞膜除了脂质分子外可能还有糖类 A C 2.下图所示为细胞质膜的结构模式图，下列有关叙述错误的是(　　) A．①表示细胞质膜外表面的糖蛋白，具有识别作用 B．细胞质膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 C．③构成细胞质膜的基本支架，与物质进出无关 D．②和③大都是运动的 $