新教材3.1 细胞膜的结构与功能
新教材高中生物第三章细胞的基本结构第一节细胞膜的结构和功能课件新人教版必修第一册
细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流
其中,信息交流的方式有三种
细胞间的信息交流方式
通过细胞分泌的化学物质(如 激素)建立的细胞交流
发出信号的细胞 信号分子
靶细胞
相邻两个细胞的细胞 膜接触,信息从一个细 胞传递给另一个细胞。
实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离 然后进行化学分析。
化学分析表明：膜的主要成分是脂质和 蛋白质组成。膜的脂质中磷脂含量最多。
时间：1925年 人物：荷兰科学家 实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质,在空 气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子 层的面积恰为红细胞表面积的两倍。
结论： 膜中脂质分子排列为连续两层
时间：1970年 实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同 荧光染料标记后融合。
结论：蛋白质 分子是可以运 动的 ,说明细 胞膜具有一定 的流动性
在新的观察和实验证据的基础上,1972年桑格 (S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物 膜模型———流动镶嵌模型,为多数人所接受。
A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B细胞膜表面有糖蛋白 C细胞膜具有一定的流动性 D细胞膜具有选择透过性
3、变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白 细胞能吞噬病菌,这些生理过程的完成都依赖于细
胞膜的（ B）
A 保护作用
B 一定的流动性
C 主动运输
D 选择透过性
4、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和
大多数可以运动
生物膜具有结构特性: 流动性
课堂反馈
1、据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物
质较容易优先通过细胞膜,这是因为（ C ）
细胞膜的结构和功能
3.1《细胞膜的结构和功能》第一课时一、教材分析（一）内容地位《细胞膜的结构和功能》是人教版教材高一生物课本必修一第三章第一节的内容。
主要介绍细胞膜的功能，对细胞膜结构的探索以及流动镶嵌模型的基本内容。
本节是在学生学习了细胞的化学组成的基础上进行的。
通过本节课的学习，既可以对前一节知识进一步巩固和深化，又可以为后面学习第四章《细胞的物质输入和输出》打下基础，所以这一节的学习是本章的重要内容之一，起着承上启下的桥梁作用。
（二）教学目标1、生命观念通过模型构建，理解细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。
2、科学思维通过对比细胞膜成分、结构探究过程中的各个实验，推导结论。
3、科学探究分析细胞膜结构与功能的适应性，探究各结构具体的作用。
4、社会责任认同科学发展是建立在众多科学家共同探索、以及技术进步的基础上的。
（三）教学重难点1、教学重点①细胞膜的功能。
②细胞膜流动镶嵌模型的建构，以及对其基本内容的理解。
2、教学难点对细胞膜的结构功能特点的理解和掌握。
二、学情分析1、学业情况高一学生在本节课前已经了解细胞组成的元素和化合物等，具有相关的基础知识，但对这些物质的存在位置并不熟悉。
2、年龄特征本阶段的学生学习积极性高，但自主学习能力较差。
三、教学方法1、情景导入法制造情景，以激发学生的兴趣，使学生处于积极的学习状态。
2、直观演示法利用图片、动画等手段，活跃课堂气氛，进而促进学生对知识的掌握。
3、引导讨论法培养学生分析问题、口语表达的能力，同时充分体现教师主导和学生主体作用。
四、教学过程设计（一）教学流程（3~5分钟）（30分钟）（二）教学过程1、创设情境导入新课（3~5分钟）通过第二章的学习，我们已经知道组成生物体的化合物及其在生命过程中的重要作用，同时也知道这些物质只有组合在一起并形成一定结构时，才能表现出生命特征。
而细胞又是生物体结构和生命活动的基本单位，那么为了探讨细胞的生命特征，假设一个以“台盼蓝染液鉴别动物细胞是否死亡”为主题的实验，并且已经知道台盼蓝染液常用于鉴别动物细胞是否死亡，那应该如何检测判定出动物的活细胞和死细胞呢？（图片/视频分别展示动物活细胞和死细胞的着色情况）由图片/视频中我们可以发现，动物的死细胞染成蓝色、活细胞不着色。
3.1 细胞膜的结构和功能
第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1.细胞的边界是细胞膜，也叫质膜。
（植物细胞的边界也是细胞膜）2.细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开。
（2）控制物质进出细胞——选择透过性（功能特点）。
（3）进行细胞间的信息交流。
3.细胞膜的控制作用是相对的，环境中对细胞有害的物质也有可能进入。
4.信息交流的3种方式：（重点）（1）内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
（2）相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
（3）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。
5.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。
细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
6.对细胞膜成分的探索（非重点）7.用哺乳动物成熟的红细胞制备纯净的细胞膜的原因：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，故没有核膜和细胞器膜。
二、细胞膜的结构1.细胞膜的成分脂质（含量最多，且主要是磷脂）；蛋白质；糖类（少量）。
2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态的统一结构（假说错误）。
缺陷：不能解释细胞膜的流动性，如细胞的生长，变形虫的变形运动。
4.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验及相关的其他实验证明：细胞膜具有流动性。
5.细胞膜的结构模型：辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型。
三、流动镶嵌模型的基本内容1.膜的基本支架：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，具有屏障作用。
2.蛋白质分子的分布：（1）有的镶在磷脂双分子层表面。
（2）有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中。
（3）有的贯穿于整个磷脂双分子层。
3.细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
细胞膜具有流动性的结构基础：构成膜的磷脂分子可侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
新教材高中生物必修一第3章 第1节 细胞膜的结构和功能
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使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。
2．控制物质进出细胞3．进行细胞间的信息交流(1)细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞，而对细胞有害的物质则不能进入()(2)植物细胞之间的胞间连丝具有物质运输的作用()(3)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构()答案(1)×(2)√(3)×易错警示对细胞间信息交流的两个认知误区(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。
(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
1．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。
用它染色时，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。
为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？据此推测，细胞膜具有什么功能？提示活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，台盼蓝染料是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不能被染色，死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
据此推测：细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
2．请结合以下实例进行分析：(1)胰岛B细胞通过分泌胰岛素促进肝细胞合成肝糖原。
(2)向某高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，染料迅速扩散到相邻的细胞内。
(3)海洋或河流中存在着很多不同物种的精子和卵细胞，只有同一物种的精子与卵细胞才能发生结合。
上述实例说明细胞膜还具备什么功能？上述实例分别是通过何种方式来完成这项功能的？提示进行细胞间的信息交流。
(1)通过细胞分泌的化学物质(如激素)间接传递信息；(2)通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息；(3)通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息。
规律方法判断细胞是否具有活性的方法及依据(1)判断方法：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。
【新教材】3.1细胞膜的结构和功能
1970年
人细胞
细胞
荧光标记
的膜蛋白 融合
·
鼠细胞
40min
37℃
·
膜蛋白可以嵌入/贯穿脂双层
对膜结构的探索
1895
1925
40年代
60年代
1972年辛格 和尼科尔森
1935
1·959年 罗伯特森
1970年
三、流动镶嵌模型的主要内容
糖蛋 白
糖脂
蛋白 质
·
胆固醇 磷脂分子
பைடு நூலகம்
磷脂双 分子层
1、磷脂双分子层构成膜的基本支架
宁安市第一中学 庄海波
问题探讨
· 酵母菌台盼蓝染色
一、细胞膜(质膜)的功能
1、将细胞和外界环境分开
细胞壁对绝大部多数溶 质是通透的，无法在细胞壁 内制造一个稳定的内部环境， 因此细胞壁不是细胞这一生 · 命系统的边界。
一、细胞膜(质膜)的功能
1、将细胞和外界环境分开 2、控制物质进出细胞
·
病毒、病菌
1935年·丹尼利和戴维森
二、对膜结构的探索
种类和数量越多，细
胞膜功能越_复__杂__
·
主要是_磷__脂__，还有
胆固醇
对膜结构的探索
1895
1925
40年代
1935
1·959年 罗伯特森
1959年罗伯特森 ·
对膜结构的探索
1895
1925
40年代
60年代
1935
1·959年 罗伯特森
1970年
• 磷脂的疏水尾部决定了水溶性极性分子或离子难以通 过——屏障作用
2、蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中
• 镶嵌的具体方式：嵌入、镶或贯穿
3.1 细胞膜的结构和功能(教案) 2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1
第1节细胞膜的结构和功能教案教学目标1、【生命观念】说出细胞膜的结构与功能。
2、【科学思维】理解细胞膜的结构与功能的适应性。
3. 【科学探究】探究细胞膜的成分及结构。
4、【社会责任】认同科学研究需要丰富的想象力；大胆质疑和勤奋实践以及对科学的热爱。
教学重难点1、教学重点（1）细胞膜的功能（2）流动镶嵌模型的主要内容2、教学难点（1）细胞膜的结构与其组成成分的内在联系（2）对细胞膜结构的探索过程教学过程一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境隔开打破鸡蛋外壳，将蛋清和蛋黄倒入培养皿中。
【师】请同学们观察：卵黄与卵白之间被什么样的结构分开？【生】用手轻触或针扎鸡蛋黄，感受细胞膜的存在。
鸡蛋是一个动物细胞，动物细胞有细胞膜，植物细胞也有细胞膜，原核细胞也有细胞膜。
【师】引导学生思考：生物的细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用？【生】观察，信息获取，认识到细胞膜是系统的边界。
讨论并推理得出：细胞膜的功能之一是将细胞与外界环境隔开。
2.控制物质进出的作用用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这说明什么?【生】这个现象正好说明了细胞膜有控制物质进出的作用。
【师】细胞膜控制物质进出是绝对的还是相对的？【生】相对的。
细胞能控制物质进出，但有些病原体可以进入细胞，使机体患病。
3.进行细胞间的信息交流【师】在日常生活中，大家都是通过哪些途径和别人交流的啊？【生】电话、微信、QQ等。
其实，细胞和细胞之间也有它们的秘密语言，它们也有交流。
【师】教师讲解细胞间的信息交流的方式和实例：第一幅图表示内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素），经过血管的运输，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
这样一个过程完成了具有一定距离的细胞间的信息传递。
第二幅图表示发出信号的细胞和接受信号的细胞相互接触，接受信号的细胞是靶细胞。
膜上的信息分子和靶细胞膜上的受体结合，会相互识别，传递信息。
比如精子和卵细胞的识别与结合。
高中生物第一册 3 1 细胞膜的结构和功能 练习(含答案)
3.1 细胞膜的结构和功能1.如图为细胞膜的结构模式图，下列叙述错误的是( )A．①具有识别和免疫功能B．细胞膜的选择透过性与②⑤有关C． a面为膜内侧，b面为膜外侧D．③为磷脂分子亲水性头部，④为磷脂分子亲脂性尾部【答案】C【解析】图中①糖蛋白具有识别、保护、润滑作用，还能参与免疫反应，故A正确；细胞膜的选择透过性由②、⑤蛋白质决定，故B正确；a面有糖蛋白，为细胞膜的外侧，b面无糖蛋白，为细胞膜的内侧，故C错误；③为磷脂分子亲水性头部，具有亲水性，④为磷脂分子亲脂性尾部，具有疏水性，故D正确。
2.细胞间的排斥导致异体器官移植手术很难成功，这与下列细胞膜的哪一特点有关( )A．由磷脂分子和蛋白质分子构成B．具有选择透过性C．具有一定的流动性D．细胞膜的外侧有糖蛋白【答案】D【解析】糖蛋白与细胞识别有关3.如图为细胞间进行信息交流的一种方式，下列有关叙述错误的是( )A．图中 b 表示细胞膜上的载体B．图中乙表示靶细胞C．图中 a 表示信号分子(如激素)D．图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能【答案】A【解析】图示为细胞间进行信息交流的间接传递方式。
图中甲表示发出信号的细胞，乙表示靶细胞，b 表示细胞膜上的受体，其化学本质为糖蛋白。
4.科学家揭示出电压控制的钾通道，此通道是负责K＋进出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用与晶体管在计算机中的作用一样。
这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有( ) A．免疫功能B．识别功能C．控制物质进出细胞的功能D．进行细胞间信息交流的功能【答案】C【解析】由题干信息“此通道是负责K＋进出细胞的看门蛋白质”可知，细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
5.下列关于细胞膜的组成和功能的叙述，错误的是( )A．动物细胞膜有保护作用B．细胞膜能将细胞与外界环境分隔开C．细胞膜都含有磷脂、蛋白质、胆固醇、少量糖类D．细胞膜都能够完成信息交流的功能【答案】C【解析】动物细胞没有细胞壁，细胞膜在外层具有保护作用，A正确；细胞膜能将细胞与外界环境隔开，保证了内部环境的相对稳定，B正确；胆固醇是动物细胞膜的特有成分，植物细胞膜中不含胆固醇，C错误；细胞膜还有信息交流的功能，D正确。
新教材3.1细胞膜的结构和功能
（1）由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水“尾部”，在水溶液中，朝 向水的是“头部”，“尾部”受到排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水 环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两 侧水的环境，形成磷脂双分子层。 （2）细胞的内外环境都是水溶液，所以细胞膜磷脂分子的“头部”向着 膜内外两侧，而尾部相对排列在内侧，形成磷脂双分子层
激素通过血液 运输到达靶细 胞，并与其膜 上的受体结合
（2）直接交流 信号分子直接与靶细胞膜上的受体结合
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的信号分子 如：精子与卵细胞之间的识别和结合
（3）通道交流 胞间连丝
总 结2：细胞间信息交流方式
方式 间接交流
直接交流 通道交流
特点 信号分子（激素）通过血液运输到达靶 细胞，并与其膜上的受体结合。
推测出什么结论？
膜的主要成分是脂质和蛋白质
资料3 两位荷兰科学家从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺 展成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。
推测出什么结论？ 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
拓展应用： 磷脂
头部 尾部
亲水 疏水
思考与讨论：
1.根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子层？科 学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？ （1）因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在水—空气的界面上 磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面 （2）略
流动镶嵌模型
小结
现象观察：19世纪末，欧文顿发现溶于脂质的
2019版新教材高中生物必修一3.1细胞膜的结构和功能
①当受到寒冷刺激时，a、b、c激素的 分泌均 会增加
②c激素分泌增多，可促进骨骼肌与内 脏代谢 活动增 强，产 热量增 加
③下丘脑是体温调节中枢
④下丘脑具有渗透压感受器功能，同 时能合 成并释 放有活 性的e激 素
⑤寒冷刺激使下丘脑分泌促甲状腺激 素，通 过促进 甲状腺 的活动 来调节 体温
水分子自由通过；一些离子和小分子可以通过，其 他的离子、小分子和大分子不能通过。
课堂小结
将细胞与外界环境分隔开
功能 控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流 细
胞 膜
主要成分 脂质50% 蛋白质40%
（少量糖类2-10%）
流动镶嵌模型
①磷脂分子在空气—水界面上是怎样分布的？
②细胞膜上的两层磷脂分子层是怎样排列的？
人细胞
红色荧光 染料标记
绿色荧光 染料标记
杂交细胞
37℃
细胞融合
40min
小鼠ห้องสมุดไป่ตู้胞
结论或假说：细胞膜具有流动性
三、对细胞膜结构的探索
（3）1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据 的基础上，提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
糖被
糖蛋白
糖脂
蛋白质分子
磷脂双分子层
四、流动镶嵌模型的基本内容
1.膜的组成成分：
A． 可利用CCR5拮抗剂来控制HIV患者体内的 HIV对T 细胞的 感染
B． 捐赠者（甲）感染HIV后，体内既产生了 体液免 疫，也 产生了 细胞免 疫
C． 艾滋病患者肿瘤的发病率大大上升，可 能是因 为HIV是 一种致 癌因子
D． 艾滋病患者的HIV不侵染B细胞，是因为B细胞的 CCR5基 因没有 表达
3.1 细胞膜的结构和功能 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
2、细胞膜能够控制物质进出细胞 ——相对性 营养物质
某些病 毒、病 菌、有 毒物质 等
代谢废物、细胞产物
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时, 死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。 讨论1.为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?
2.据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功 能?
细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有 的产生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等物质
三、细胞膜的结构
资料1：1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰 的暗—亮—暗的三层结构。他把细胞膜描述为静态的统 一结构。
蛋白质
脂 质
蛋白质
2nm 3.5nm
2nm
资料2：科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白 质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将 小鼠细胞和人细胞融合。这两种细胞刚融合时，融合细胞的一半 发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37℃下经过40min,两种颜色 的荧光均匀分布。
（2）通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信 息。
（3）相邻两细胞之间形成通道，来传递信息 （如胞间连丝）
二、细胞膜的成分
阅读教材P42，找出细胞膜的成分
资料1：1895年欧文顿发现脂溶性物质易透过细胞 膜,不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。
资料2：1925年荷兰科学家戈特和格伦德尔从哺乳动物 的红细胞的细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面 积是细胞膜的2倍 资料3：1935年，英国学者丹尼利(.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 面张力明显低于油一水界面的表面张力。
3.1 细胞膜的结构与功能
一、细胞膜的功能
3.1细胞膜的结构与功能
二、对细胞膜成分和结构的探索
（二）对细胞膜结构的探索
1959年，罗伯特森（J. D. Robertson ） 用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜 电镜下的照片，显示暗-亮-暗三层结构。
透射电子显微镜 （REM）
蛋白质
蛋白质的电子密度高，在电镜 下显暗色；磷脂分子的电子密 度低，显亮色。
脂质 蛋白质
静态模型
数人所接受。
流动镶嵌模型
三、流动镶嵌模型基本内容
1、生物膜的组成：
主要由蛋白质和脂质组成,还有少量的糖类
2、生物膜的基本骨架： 磷脂双分子层（亲水性头部朝向外侧，疏水性尾部朝 向内侧）。
3、蛋白质分子存在形态： 有镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿三种， 体现了生物膜的不对称性。（糖被与细胞表 面的识别、胞间信息交流等有密切联系）
静态模型无法解释的现象
变形虫的变形运动
二、对细胞膜成分和结构的探索
（二）对细胞膜结构的探索
37℃下40min后出现了 什么现象？说明什么？
细胞膜具有流动性
二、对细胞膜成分和结构的探索
（二）对细胞膜结构的探索
在新的观察和实验证据的基础上，1972年辛格和尼科尔
森提出了新的生物膜模型———流动镶嵌模型，为多
4、生物膜的结构特点：
一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可 以运动的）
病毒病菌等有害胞膜的功能
功能1：将细胞与外界环境分隔开，使细胞成 为相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内部 环境的相对稳定。 功能2：控制物质进出细胞。
功能3：进行细胞间的信息交流。
一、细胞膜的功能
功能3：进行细胞间的信息交流。
①间接交流
②直接交流
③通道交流
3.1 细胞膜的结构与功能
3.1细胞膜的结构和功能++教学设计+2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1
教学设计课题名称：细胞膜的结构和功能教材版本：人教版必修一课型：新授课教学设计——细胞膜的结构和功能1概念分析本节课是高中生物学新课改生物学必修1《分子与细胞》第三章第一节的教学内容。
本节课安排在糖类、脂质和蛋白质等有机化合物之后，又是细胞的基本结构开篇之作，主要包括细胞膜的功能、对细胞膜结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容三部分。
细胞膜成分、结构和功能的学习有助于学生理解有机物如何构建细胞结构，促使学生初步形成结构与功能相适应的生命观念，同时又是学习生物膜系统、物质进出细胞方式的基石。
知识概括：细胞膜的功能——将细胞与外界环境分割开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
关于细胞膜的分子结构模型，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型被大部分人接受。
流动镶嵌模型认为，细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成的，其外表面还有糖类分子；细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性。
课标要求：聚焦课标，大概念要求学生认识到“细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。
”联系前后：本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，主要包括细胞膜的功能、细胞膜的物质组成、细胞膜的探究历程、流动镶嵌模型等内容，这既有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习细胞的代谢作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。
地位作用：本节课安排在糖类、脂质和蛋白质等有机化合物之后，又是细胞的基本结构开篇之作，承前启后，并且为学生学习生物膜系统、物质进出细胞方式打下基础。
本节课体现了结构决定功能的生物学特点，在教学中起着至关重要的作用。
本节课运用科学史和模型建构相结合的教学策略，以细胞膜成分与结构的科学探究史为主线，以问题为引领，运用假说、求证等方法，引导学生提出假说、构建模型、修正模型，旨在促进学生主动、合作、探究、可持续的学习，发展学生的生物学学科核心素养，实现生态育人目标。
2学情分析基于必修1前两章的学习和初中相关的知识基础，学生已知道细胞的基本结构、组成细胞的成分和各成分的功能、细胞成分鉴定的一般方法，为本节知识的学习奠定了基础。
新教材人教版生物必修1课件：3.1 细胞膜的结构和功能
2.以上科学家在探索过程中,运用的科学方法:_提__出__假__说__。
问题四:流动镶嵌模型的基本内容有哪些? 1.提出者:_辛__格__和__尼__科__尔__森__。 写出图中a、b、c、d各代表的物质:
2.磷脂双分子层: (1)作用:_细__胞__膜__的__基__本__支__架__。 (2)特点:_具__有__流__动__性__。 3.蛋白质分子: (1)下列属于蛋白质在细胞膜中的分布方式的是_①__③__④__。 ①部分镶在磷脂双分子层表面 ②全部分布于细胞膜的表面 ③部分或全部嵌入磷脂双分子层中 ④部分贯穿于整个磷脂双分子层
(1)欧文顿通过对植物细胞通透性实验,得出细胞膜含有磷脂成分。
( ×)
提示:欧文顿通过对植物细胞通透性实验,得出细胞膜含有脂质成分。
(2)选择哺乳动物成熟的红细胞制备纯净细胞膜,是因为该细胞内不含其他膜结
构。 ( √ )
(3)细胞膜中磷脂分子排列为连续两层。 ( √ )
(4)科学家发现细胞表面张力低于油水界面张力,推测细胞膜中除了脂质分子外, 还含有糖类。 ( × ) 提示:科学家发现细胞表面张力低于油水界面张力,推测细胞膜中除了脂质分子 外,还含有蛋白质。 (5)细胞膜的功能与膜上蛋白质的种类和数量密切相关。 ( √ )
(1)将磷脂放入盛有水的容器中,下列能正确反映其分布的是哪一项?____A__。
(2)细胞膜中的磷脂是连续的两层,这两层磷脂分子最可能的排列方式是哪一种? ____A__。
2.罗伯特森静态结构(科学思维、科学探究): 举例说明罗伯特森的蛋白质—脂质—蛋白质的 静态统一结构有什么不足之处。
提示:罗伯特森静态统一结构的观点 无法解释变形虫的运动、细胞的生长、 分泌蛋白的分泌等体现细胞膜有流动 性特点的实例。
3.1 细胞膜的结构和功能-《重难点突破》人教版(2017课标版新教材)
3.1 细胞膜的结构和功能重难点追踪一、细胞膜的功能（1）细胞膜控制物质进出细胞的普遍性和相对性。
细胞膜控制物质进出细胞的普遍性体现在：①细胞需要的营养物质如水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞。
②细胞产生的废物可以通过细胞膜排到细胞外；抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞内有用的成分不会流失到细胞外。
细胞膜控制物质进出细胞的相对性指：有些对细胞没用甚至有害的物质有可能进入细胞，如有些病毒、病菌也能进入细胞，使生物体患病。
【易错警示】细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质也有可能进入细胞，某些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。
（2）细胞间的信息交流方式①细胞分泌的化学物质（如激素，神经递质），随体液（如血液）到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
这是高等动物和人最常见的信息交流方式，如体液调节和神经调节通过信息分子作用于靶细胞，通过细胞膜上的受体完成信息交流。
如下图所示：②相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
如精子和卵细胞之间的识别和结合。
如下图所示：③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。
如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。
胞间连丝贯穿两个相邻的植物细胞的细胞壁，并连接两个原生质体的胞质丝。
它们使相邻细胞的原生质连通，是植物物质运输、信息传导的特有结构。
如下图所示：1.细胞膜是细胞这一生命系统的边界，既保障了细胞内部环境的相对稳定又保障了细胞的物质交换和细胞间的信息交流。
回答下面的问题（1）各种都能让细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，把细胞产生的废物也要排到细胞外，体现了细胞膜控制物质进出细胞的性；有些对细胞有害的病毒、病菌也有可能进入细胞，体现了细胞膜控制物质进出细胞的性。
（2）下图甲、乙表示高等动物细胞间信息交流两种方式。
3.1细胞膜的结构与功能
激素
靶细胞
通过体液运输（激素的调节） （间接交流）
一 细胞膜的功能
相邻的两个细胞的细胞膜相互接触，信 息从一个细胞传给另一个细胞，例如： 精子和卵细胞之间的识别和结合。
通过相邻细胞膜接触传递信息 （直接交流）
一 细胞膜的功能
两个细胞之间形成通道，携带信 息的物质通过通道进入另外一个 细胞，例如：高等植物的胞间连 丝
蛋白质 脂质
时间：1959年
蛋白质
人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）
单位膜模型
实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
提出细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质— 蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的统一结构。
三 对细胞膜的结构的探索
【思考】“三明治”结构模型有 什么不足？
相邻细胞之间形成通道来传递信息 （直接交流）
一 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
二 对细胞膜的成分的探索
资料1：1895年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通 透性进行上万次的研究，发现：凡是易溶于脂类的物质，也容易 穿过膜；反之，不易溶于脂类的物质，也不容易穿过膜。
为红细胞表面积的2倍。
得出结论：
细胞膜中的脂质分子必 然排列为连续的两层。
思考：结合磷脂的结构特点讨论题2、3、4？
资料4：1935年，英国科学家丹尼利和戴维森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。
➢将细胞与外界环境分隔开
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生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三 层静态统一结构（三明治模型）。
资料六
时间： 1970年 实验：荧光染料标记人和鼠细胞表面的蛋白质后，将两种
细胞融合
人细胞
荧光标记 膜蛋白
诱导 融合
40分钟后 370C
鼠细胞
结论：膜上蛋白质可以运动，细胞膜具有一定的流动性
时间： 1972年 人物：辛格和尼科尔森
科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞分离出来， 并进行了化学分析。
结论：
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含 量最多。
资料三
时间： 1925年
人物： 荷兰科学家，戈特和格伦德尔
实验：从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上 铺成单分子层。测得单分子层的面积是红细胞 的表面积的2倍。
结论： 细胞膜中的磷脂排列为连续的两层
细胞膜的出现 原始生命
膜的出现使细胞成为相对独立的系统，保障了细 胞内部环境的相对稳定。
一、细胞膜的的功能 2.控制物质进出细胞（具有选择透过性）
营养物质
代谢废物
分泌物
（激素、抗体等）
控制的相对性
病毒，病菌等
一、细胞膜的的功能
3、进行细胞间的信息交流
方式 间接交流 直接接触 形成通道
实例 激素随血液将信息传递给靶细胞 精子、卵细胞之间的识别和结合
高等植物通过胞间连丝交流信息
（1）分泌的激素（如胰岛素），通过膜表面的受体传 递信息（间接交流）
受体（本质：蛋白质）
（2）通过相邻细胞膜接触传递信息（直接交流）
受体
如：精子和卵细胞的识别和结合
3）相邻细胞之间形成通道 ，如高等植物通过胞间连丝 来传递信息。
胞间连丝切片
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞----选择透过性
第三章 细胞的基本结构
3.1细胞膜的结构与功能
一个系统总有它的边界
国家的边界：边防线等 人体的边界：皮肤和黏膜 细胞的边界：细胞膜（质膜）
问题探讨
1. 为什么活细胞不能被染色， 而死细胞能被染色？
2. 据此推测，细胞膜作为细胞 的边界，应该具备什么功能？
酵母菌台盼蓝染色
一、细胞膜的的功能
1 将细胞与外界环境分隔开
细
（50%）
胞
膜 的
蛋白质 在细胞膜行使功能时起重要作用
（40%） 功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
成
分
糖 类 形成糖脂或糖蛋白(与细胞的识别有关)
（2%-10%） 分布在细胞膜的外表面。
三、对细胞膜结构的探索
那么这些脂质、糖类、蛋白质如何构成细胞膜呢？
资料五
时间： 1959年 人物： 罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验： 在电镜下观察细胞膜。
糖被的作用：细胞表面的识别、细胞间的信息传递等。
5. 细胞膜的结构特点：具有一定的流动性
构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋 白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物 质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
6. 细胞膜的功能特点：选择透过性（与膜上的蛋白质 有关）
磷脂分子结构特点：
磷 酸 亲水头部
脂肪酸
疏水尾部
双层磷脂分子是如何排布构成生物膜结构 的呢？
水
水
水
水 DA
水 CB
水 EC
资料四 时间： 1935年 人物：英国学者，丹尼利和戴维森 实验：研究细胞膜的张力
结论： 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
二、细胞膜的组成成分
脂 质 主要是磷脂、少量胆固醇（动物细胞膜）
提出：流动镶嵌模型
四、生物膜流动镶嵌模型的基本内容
→ 糖蛋白
磷脂双分子层 （基本支架）
胆固醇
蛋白质 磷脂分子
1.细胞膜的主要成分：磷脂和蛋白质
2.细胞膜的基本支架：磷脂双分子层
3.蛋白质的位置：镶，嵌入，贯穿
4.糖被:细胞膜外表面，有一层由细胞膜上的蛋白质与 糖类结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这 些糖类分子叫做糖被。
化学物质传递 3.进行细胞间的信息交流 细胞膜直接接触
形成通道（植物）
对细胞膜成分的探索历程 资料一
时间： 19世纪末 人物： 欧文顿（E.Overton） 实验： 用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透
性实验.
溶于脂质的物质 不溶于脂质的物质
细胞膜
提出假说：
膜是由脂质组成的.
资料二
时间： 20世纪初 实验：