江蘇專版2023-2024學年新教材高中生物第3章細胞的基本結構第1節(jié)細胞膜的結構和功能課件新人教版必修1

第3章

細胞的基本結構第1節(jié)

細胞膜的結構和功能1基礎落實·必備知識全過關2重難探究·能力素養(yǎng)全提升學習目標1.闡釋細胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能，形成結構與功能觀。2.概述流動鑲嵌模型的主要內容，培養(yǎng)模型與建模的科學思維方式。3.分析對細胞膜成分與結構的探索歷程,認同科學理論的形成是一個科學精神、科學思維和技術手段結合下不斷修正與完善的過程。01基礎落實·必備知識全過關知識點一

細胞膜的功能1.

將細胞與__________分隔開,保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。2.

控制物質進出細胞外界環(huán)境3.

進行細胞間的信息交流①圖甲可表示精子與卵細胞之間的識別和結合，該方式中相鄰兩個細胞的________接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。②圖乙表示細胞之間通過______傳遞信息，該方式中通過細胞分泌物與靶細胞膜表面的受體結合，把信息傳遞給靶細胞。細胞膜激素③圖丙表示高等植物細胞之間通過__________相互連接，具有信息交流的作用，該方式中相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質通過通道由一個細胞進入另一個細胞。胞間連絲知識點二

對細胞膜結構的探索1.

科學家的探索歷程2.

細胞膜的成分成分所占比例成分說明主

要脂

質①組成細胞膜的成分中脂質含量最高②組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇

③組成細胞膜的脂質中磷脂含量最豐富蛋

白

質①蛋白質在細胞膜行使功能方面起重要作用②功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多少

量糖

類①與蛋白質或脂質結合成糖蛋白或糖脂②分布在細胞膜的外表面知識點三

流動鑲嵌模型1.

結構模型（1）名稱:______________地位:細胞膜的__________功能:具有______作用磷脂雙分子層基本支架屏障圖中a（2）&1&

（3）名稱:________，其中的糖類分子又叫

______位置:細胞膜的________功能:與細胞表面的______、細胞間的__________等功能有密切關系2.

結構特點（1）結構特點：具有________。（2）表現(xiàn)：構成膜的磷脂分子可以側向__________，膜中的蛋白質______也能運動。（3）意義：對于細胞完成__________、______、______、______等功能都是非常重要的。糖蛋白糖被外表面識別信息傳遞流動性自由移動大多物質運輸生長分裂運動圖中c旁欄邊角

想一想（1）

［教材P40問題探討］鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液。為什么活細胞不能被染色，而死細胞能被染色？提示：活細胞的細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍是細胞不需要的物質，不易通過細胞膜，因此活細胞不能被染色。死細胞的細胞膜失去控制物質進出細胞的功能，臺盼藍能通過細胞膜進入細胞，死細胞能被染成藍色。（2）

［教材P46拓展應用］由磷脂分子構成的脂質體，可以作為藥物的運載體。在脂質體中，脂溶性藥物和能在水中結晶的藥物分別被包裹在哪些位置?藥物如何進入細胞發(fā)揮作用？提示：在脂質體中，能在水中結晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。由于脂質體是由磷脂分子構成的，到達細胞后可能會與細胞的細胞膜發(fā)生融合，從而使藥物在細胞內發(fā)揮作用。（3）

［教材P45旁欄思考］既然膜內部分是疏水的，水分子為什么能跨膜運輸?提示：一是因為水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙;二是因為膜上可能存在運輸水分子的蛋白質，水分子可以通過這些蛋白質分子通過膜。結論語句

辨一辨（1）

動植物細胞中，系統(tǒng)的邊界都是細胞膜。(

)

√（2）

細胞膜保障了細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。(

)

√（3）

多細胞生物體中，細胞之間功能的協(xié)調既依賴于物質和能量的交換，又依賴于信息的交流。(

)

√（4）

細胞膜的功能是由它的成分和結構決定的。(

)

√（5）

構成細胞膜的脂質主要是磷脂、脂肪、膽固醇。(

)

×（6）

羅伯特森在高倍顯微鏡下看到了細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構。(

)

×（7）

羅伯特森提出的細胞膜的靜態(tài)結構模型不能解釋細胞的生長現(xiàn)象。(

)

√02重難探究·能力素養(yǎng)全提升主題一

細胞膜的功能情境探究材料1

用紅墨水分別處理正常的玉米種子和煮熟的玉米種子，一段時間后用清水沖洗，正常的玉米種子胚細胞不呈紅色，而煮熟的玉米種子胚細胞呈紅色。

材料2

胰島B細胞通過分泌胰島素促進肝細胞合成肝糖原。

材料3

相鄰的兩個細胞之間可以形成通道，信息分子可以通過通道進入另一個細胞。向某高等植物的一個細胞中注入能發(fā)出熒光的染料，染料迅速擴散到相鄰的細胞內。

材料4

青蛙是雌雄異體，體外受精，精子和卵細胞在水里完成受精；魚類也是體外受精。請結合上述材料進行分析回答。（1）

材料1說明細胞膜具有什么功能？提示：控制物質進出細胞的功能。（2）

材料2、3、4說明細胞膜具備什么功能？上述材料分別是通過何種方式來完成這項功能的？試舉例說明是否所有信號分子的受體都在細胞膜上？提示：說明細胞膜具有進行細胞間的信息交流的功能。材料2通過細胞分泌的化學物質（如激素）間接傳遞信息；材料3通過相鄰兩個細胞之間形成通道傳遞信息；材料4通過相鄰兩個細胞的細胞膜直接接觸傳遞信息。不是所有信號分子的受體都在細胞膜上，有些小分子物質（如性激素）的受體在細胞內部。方法突破運用圖解法理解細胞膜的功能視角應用視角1

細胞膜的功能1.

[2023江蘇徐州高一統(tǒng)考期末改編]進行細胞間的信息交流是細胞膜的基本功能之一，下列甲、乙、丙三幅圖表示細胞間進行信息交流的三種基本情況。下列有關敘述正確的是(

)

C

視角2

細胞膜功能的驗證方法2.

細胞學研究常用“染色排除法”鑒別細胞的生命力。例如，用臺盼藍染液處理動物細胞時，活細胞不著色，死細胞則被染成藍色。（1）

“染色排除法”依據(jù)的原理是：____________________________________________________________。

活細胞的細胞膜具有控制物質進出細胞的功能，死細胞失去此功能（2）

某同學為驗證“染色排除法”的原理，用紫色洋蔥鱗片葉內表皮及臺盼藍染液等進行相關實驗。實驗操作步驟如下：步驟一,取洋蔥鱗片葉內表皮，分成兩組，一組將洋蔥鱗片葉內表皮細胞殺死，另一組對洋蔥鱗片葉內表皮不做處理。步驟二,用相同濃度的臺盼藍染液染色相同時間，然后制作洋蔥鱗片葉內表皮細胞的__________。步驟三,使用________觀察____________________。臨時裝片顯微鏡細胞是否被染成藍色主題二

對細胞膜結構和成分的探索情境探究

材料1

磷脂分子的結構示意圖如下。材料2

1925年，戈特和格倫德爾的實驗結果是磷脂單分子層的面積是紅細胞表面積的2倍，與磷脂分子在水環(huán)境中的分布的猜測一致。材料3

科學家陸續(xù)測定了不同細胞的細胞膜組成如下表所示。種類蛋白質/%脂質/%糖類/%神經髓鞘22771變形蟲細胞膜54424小鼠肝細胞膜44524人紅細胞膜49438（1）

請結合材料1，概述磷脂分子的組成和特點。提示：磷脂是一種由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，兩個脂肪酸一端為疏水的“尾”部。（2）

通過材料2能得出什么結論？將人的肝細胞中的磷脂全部提取并鋪展成單層分子，其面積是肝細胞表面積的2倍嗎？為什么？提示：細胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層。不是，大大超過2倍，肝細胞除了細胞膜外，細胞內還有其他的膜結構。（3）

請根據(jù)材料3，概述細胞膜的組成成分及細胞膜功能的復雜程度主要與哪種成分相關聯(lián)？提示：細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，此外，還有少量的糖類。細胞膜功能的復雜程度主要與蛋白質有關。方法突破細胞膜主要成分的鑒定方法成分鑒定試劑（方法）結果磷脂脂溶劑處理細胞膜被溶解磷脂酶處理細胞膜被破壞脂溶性物質透過實驗脂溶性物質優(yōu)先通過蛋白質雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色蛋白酶處理細胞膜被破壞視角應用1.

對細胞膜成分和結構的探索經歷了漫長的過程，下列結論或假說對應錯誤的是(

)

CA.根據(jù)脂溶性物質更易通過細胞膜推測細胞膜是由脂質組成的B.根據(jù)提取的哺乳動物成熟紅細胞的脂質鋪展成的單分子層面積是該紅細胞表面積的2倍，推測細胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層C.根據(jù)電鏡下細胞膜呈現(xiàn)清晰的暗—亮—暗三層結構，羅伯特森認為所有的細胞膜都由脂質—蛋白質—脂質三層結構構成D.小鼠細胞和人細胞融合實驗可證明細胞膜具有流動性[解析]

根據(jù)電鏡下細胞膜呈現(xiàn)清晰的暗—亮—暗三層結構，羅伯特森認為所有的細胞膜都由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成，C項錯誤。2.

下列關于證明脂質是細胞膜組成成分的實驗，不正確的是(

)

DA.用磷脂酶處理細胞膜，細胞膜被破壞B.用脂溶劑處理細胞膜，細胞膜被溶解C.比較細胞膜對脂溶性物質與非脂溶性物質的通透性D.歐文頓提取了細胞膜并證明了膜是由脂質組成的[解析]

磷脂雙分子層構成細胞膜的基本支架，用磷脂酶處理細胞膜，細胞膜被破壞，A項正確；磷脂屬于脂質，用脂溶劑處理細胞膜，細胞膜被溶解，B項正確；根據(jù)相似相溶的原理，脂溶性物質比非脂溶性物質更容易透過細胞膜，C項正確；歐文頓用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質的通透性不同，提出細胞膜是由脂質組成的，但并未將細胞膜從細胞中分離出來，D項錯誤。主題三

流動鑲嵌模型的基本內容情境探究

下圖表示細胞膜的亞顯微結構模式圖。（1）

細胞膜的外側是____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）側，判斷的依據(jù)是____________________________________________________Ⅰ

圖中①為糖被，糖被具有識別作用，分布在細胞膜外側。

提示：細胞膜具有流動性，溫度可影響膜的流動性。（3）

如何理解細胞膜的結構特點與功能特性的關系？提示：細胞膜的結構特點是具有流動性，功能特性是具有選擇透過性。流動性是選擇透過性的基礎，細胞膜具有了流動性，才能表現(xiàn)出選擇透過性。方法突破細胞膜的結構特點和功能特性視角應用視角1

細胞膜的流動鑲嵌模型1.

如圖為細胞膜的結構模型示意圖，A、B表示細胞膜的兩側。下列有關說法錯誤的是(

)

AA.細胞膜因具有圖中1表示的基本支架而具有對稱性B.動物細胞吸水時，圖中1的厚度會變小C.圖中A側具有糖蛋白，是細胞膜的外側D.細胞膜具有流動性與圖中1、3都有關[解析]

細胞膜兩側的分布不具有對稱性，A項錯誤；動物細胞吸水時細胞膨脹，1磷脂雙分子層的厚度會變小，B項正確；圖中A側具有糖蛋白，是細胞膜的外側，與細胞的識別功能有關，C項正確；細胞膜具有流動性依賴于1磷脂雙分子層能夠自由移動和大多數(shù)3蛋白質可以運動，D項正確?！绢}后歸納】

細胞膜呈不對稱性的特點，因為膜兩側的分子性質和結構不相同，如糖蛋白只分布在細胞膜外側。視角2

細胞膜的結構特點和功能特性2.

下列關于細胞膜結構特點和功能特性的敘述，錯誤的是(

)

DA.脂溶性物質更易進入細胞，說明細胞膜中含有脂質B.白細胞能吞噬某些細菌，說明細胞膜具有