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，通过“问题探讨”结合细胞结构示意图设问细胞边界，排除细胞壁后引入细胞膜。以“结构决定功能”为线索，从功能（分隔、控制物质、信息交流）到成分探索再到结构模型，通过资料分析和思考问题搭建学习支架。 其亮点在于以科学史资料（如欧文顿实验、磷脂双分子层探究）构建问题链，培养科学思维与探究实践，强化生命观念中的结构与功能观。练习结合台盼蓝染色、脂质体运输等实例，学生能深化理解，教师可借助实验示意图和互动问题提升教学效率。

第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构与功能 1 问题探讨 细胞作为一个基本的生命系统，那么细胞有边界吗?这个边界是什么? 细胞壁具有全透性，不能作为边界 一个国家有陆地、海城、领空的边界;人体内部与外界分隔的皮肤和黏膜是人体的边界。系统的边界对系统的稳定至关重要。 一、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分开 原始生命诞生与海洋，膜的出现至关重要，让细胞成为相对独立的系统，保障了内部环境的相对稳定。 一、细胞膜的功能 2.控制物质进出细胞 营养物质 代谢废物 分泌物 有害物质、 病毒、病菌 →功能特性：选择透过性 为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？ 一、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流 细胞学说：细胞既是一个相对独立的单位，又和其他细胞构成的整体起作用。 （1）通过化学物质传递信息 （2）直接接触传递信息 细胞既是一个相对独立的单位，又和其他细胞构成的整体起作用，说明细胞之间是可以联系的，这体现了细胞膜的什么功能呢? 一、细胞膜的功能 3.进行细胞间的信息交流 （3）通过通道传递信息 胞间连丝 液泡 初生细胞壁 次生细胞壁 细胞质 细胞膜 两个相邻细胞的细胞壁 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。 1.将细胞与外界环境分开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 ①通过化学物质传递信息 ②直接接触传递信息 ③通过通道传递信息 细胞膜的功能 ？ 结构决定功能，那么细胞膜的结构是怎么样的呢？ 二、细胞膜成分的探索 【资料1】欧文顿用500多种物质对细胞膜的通透性进行了上万次实验，发现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。 细胞膜 非脂溶性物质 脂溶性物质 相似相溶原理 推测:细胞膜的主要成分中有脂质 细胞膜具有选择透过性 二、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。并对其进行化学分析，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。 无细胞核、无众多细胞器 水 空气 【思考】如果把磷脂分子铺在水面上，磷脂分子将如何在水—空气界面上排布？ 那如果放在水里呢？ 细胞膜的两侧都是以水为基础的液体环境，细胞膜中的磷脂分子应该如何排布？ 【资料3】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。 二、细胞膜成分的探索 细胞膜中的磷脂分子必然排列成连续的两层 思考：如果用其他细胞膜，如鸡的红细胞做实验，数量关系还是2倍吗？ 【资料4】英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力。 二、细胞膜成分的探索 当时已知，油滴表面如果吸附有蛋白质，表面张力就会降低 推测：细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。 如何利用实验证明这一猜想？简述实验思路。 细胞膜提取液 + 双缩脲试剂 → 紫色 → 猜想成立 蓝色 → 猜想不成立 既然细胞膜是由脂质构成的，那它放进水中应该性质和油—水界面类似，但表面张力为什么明显不同呢？ 三、细胞膜结构的探索 观察现象：暗—亮—暗的三层结构 提出假说：静态的蛋白质-脂质-蛋白质模型结构 蛋白质的电子密度高，在电镜下会呈暗色；磷脂分子相对来说电子密度低，显亮色。 三、细胞膜结构的探索 思考：如果细胞膜是静态的，如何解释细胞的分裂、变形虫的运动呢？ 三、细胞膜结构的探索 进一步：观察与实验 细胞膜具有流动性 三、细胞膜结构的探索 进一步：观察与实验 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、贯穿于磷脂双分子层中。 四、流动镶嵌模型 ①膜的基本支架？ ②蛋白质分布？ ③膜的结构特点是？ ④糖类分布？ 脂质（50%） 蛋白质（40%） 糖类→细胞膜外表面 细胞膜的成分 磷脂（主） 胆固醇（动物细胞膜） →膜功能越复杂，蛋白质种类和数量越多 细胞膜的结构→流动镶嵌模型→细胞膜具有流动性（结构特性） 将细胞与外界环境分开 控制物质进出细胞 → 细胞膜的选择透过性（功能特性） 进行细胞间的信息交流 细胞膜的功能 练习与应用 1.基于对细胞膜结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。 （1）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。 ( ) （2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入，而对细胞有害的物质则不能进入。( ) （3）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。( ) × × × 练习与应用 2.细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（ ） A. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质，容易通过细胞膜 B. 由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜 C. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能 D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型 B 练习与应用 2.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。 （1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？ （2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如 何进入细胞内发挥作用？ 可能会与细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 A B 脂质体的内部是水溶液——能在水中结晶的药物A 两层磷脂分子之间是疏水——脂溶性药物B $